帶播種裝置的植保無人機推廣應用分析

徐華治

金湖縣2014年開始推廣應用農用植保無人機，經過多年的實踐與探索，多旋翼農用植保無人機使用范圍越來越廣。2019年該縣飛防合作社開始小面積使用植保無人機播種，2020年植保無人機作業面積已達200hm2。實踐證明，與傳統作業方式相比，多旋翼農用植保無人機農田作業優勢明顯，既可減少農業生產成本、避免農藥對作業人員的傷害，又可解決勞動力短缺難題，具有較好的經濟效益和社會效益。

1 帶播種裝置的多旋翼農用植保無人機工作原理

多旋翼農用植保無人機的播種裝置由種箱、涵道扇、播撒涵道三大部件組成。工作原理如下：種子經過初步篩選去除雜物后放入種箱內，箱內種子通過十字攪拌器的攪拌、振動組件的振動分散后，被滾軸定量器均勻地分撥到播撒涵道里，再進入高速氣流噴射通道，通過涵道扇產生的高速氣流將種子噴出，從而達到播撒效果。播種裝置構成見圖1。

2 優勢分析

2.1 省工節本

金湖縣現有播種方式的作業效率及作業質量對比如下：

1）機插秧。機插秧需要提前18～20d育秧，栽插過程包括取土、碎土、播種、暗化、搬運、擺盤、苗期管理、起秧、運輸、栽插等多個作業環節。栽插時，在秧苗備足的情況下，一臺高速插秧機3人協作，每天可插2.67～3.33hm2，作業成本較高。

2）機直播。旱直播作業種子損失不大；水直播時，拖拉機行走時濺起的水波會沖擊、漂浮、推移種子，導致播撒不均勻，損耗種子。機條播還存在著種子散布不全，作物生長中期田間草害嚴重、后期遇到惡劣天氣易發生倒伏等問題，給大田管理、作物收獲留下隱患。

圖1 播種裝置構成

3）人工撒播。人工撒播作業效率低，每人每天只能撒播0.53hm2；且人工播撒的種子容易停留在土壤表層，導致出芽率低、扎根淺，易倒伏。

4）多旋翼農用植保無人機播種。多旋翼農用植保無人機播種不需要育秧、移栽，選種后無需脫芒，可直接將種子精量播撒于田塊中，省去了育秧、運秧、移栽等多重作業環節，在節省大批勞動力的同時，化解了農忙時節從業人員短缺難題。

2.2 作業效率高

多旋翼農用植保無人機具有方便操作和維護的特性，適應性強，不受田塊、地形干擾，作業時間長，即使在夜晚也可進行播撒作業。作業時，中途續接無縫隙，不會重復播撒。在作業過程中，播種株距行距可控。智能播撒系統還可與飛行系統聯動，實現變量撒播、精準播撒，省工省力。作物生長成行成列，通風性能好，可減少病蟲害的發生，抗倒伏能力強。作業效率為：一般田塊4～5.33hm2/h，大田塊6.67hm2/h。

2.3 應用前景較好

近年來，國家出臺了一系列扶持農業航空事業發展的政策，推動了農用植保無人機的發展，各個航空植保機廠家加大產品研發力度，不斷提升產品的作業效率和質量，為加裝播種裝置的多旋翼農用植保無人機推廣應用奠定了基礎。

例如：大疆T30植保無人機的載重量為40kg，更加適應撒肥、播種、投飼料等作業。該機流量為40～50kg/min，播幅可達7m，每小時可撒肥1t，作業效率是人工作業的70倍。三艙門出料和8筋條播撒盤設計,保證了全向播撒的均勻性。極飛P80植保無人機的載重量為40kg，料箱容積為60L，采用螺旋式送料器定量下料（下料量為17.5L/min），采用離心播盤定量播撒（6～10m扇形播幅），最大作業飛行速度為8m/s，一分鐘可施肥40kg、播種28kg，真正解決了農田播種施肥難題。

3 加裝播種裝置的多旋翼農用植保無人機作業時常見故障及排除方法

1）播撒涵道堵塞，無種子排出。故障原因是滾軸定量器種子過多，流動不暢。

排除方法：在滾軸定量器上加裝一個毛刷，加快種子在滾軸定量器中流動速度，通暢播撒涵道，解決堵塞問題。

2）播撒涵道種子播撒不均勻。故障原因是涵道扇扇壁被柳絮或其它雜物覆蓋。

排除方法：清除涵道扇扇壁覆蓋物。

需要注意的是，在多旋翼農用植保無人機起飛作業前，應進行場地觀察，實時觀測飛行狀態，避免發生墜落事件。