植保無人機施藥效果和飛防技術探析

重慶市農業機械化學校

馬曉芳

目前，重慶市農機化發展進入新時期，智能化、自動化農機裝備不斷涌現。植保無人機是指配備農藥噴灑系統、用于植保作業的旋翼無人飛機。截至2019年，重慶推廣應用300余架，多以以電動多旋翼為主，廣泛應用于水稻、柑橘果園等飛防植保作業。

一、植保無人機施藥效果

（一）結構

植保無人機由飛行器、地面遙控及噴灑系統組成，通過地面遙控或導航飛控實現噴灑作業，如圖1。

圖1 植保無人機結構

（1）電池（2）飛控系統（3）FOC動力系統（4）藥箱（5）噴頭（6）C型折疊臂（7）螺旋槳

操作中，通過遙控器將信號傳遞到電調調節電機轉速，改變旋翼轉速，實現升力改變，控制無人機姿態和位置。

無線電遙控是利用無線電波為載體傳輸控制指令，無線電波頻率一般為短波和超短波波段，無線電遙控原理（如圖2）。

圖2 無線電遙控原理

（二）優勢

植保無人機與傳統地面植保機械相比，優勢明顯。

一是適用性強。機體小，可空中懸停，無需大面積專用起降場地，不論是丘陵山地、深水泥田等特殊環境，還是果園、水稻、桑園都能作業，廣泛用于各種地形地貌和高低稈作物。

二是效率高。極大地減輕了植保人員的勞動強度。據調研，植保無人機空中施藥200—300畝/天（傳統人工打藥僅6—8畝/天），作業效率比地面植保機械提高5—15倍，比人工提高20—30倍。

三是藥效好。施藥時，旋翼高速旋轉產生向下氣流，增加霧滴霧化和霧流對作物的穿透性，藥物利用率高，省藥節水明顯。資料顯示，比傳統地面機械省藥40%、節水90%、藥效提高50%，見表1、表2。

四是操作安全。施藥時，人遠距離遙控操作，人機分離，人藥分離，施藥人員安全大大提升。特別水稻噴施農藥多在夏季，天氣炎熱，傳統地面植保機械需農戶長時間噴灑農藥，很容易導致農戶藥物中毒。

（三）不足

植保無人機存在問題也不容忽視。一是投資偏大。售價幾萬元至二十萬元，購機投資大；后續使用電池損耗大、成本也較高。二是作物略傷。作業時將形成較大風場，對作物葉片有一定機械損傷。三是技操偏高。需持證上崗，飛手應能據情調整飛行高度、農藥配比等。

二、飛防技術

2019年，全國植保無人機保有量過5萬架，作業面積達4.5—5億畝（次），但真正盈利者較少，究其原因，多是飛防技術不好所致。

（一）飛行要求

作業中，常見又可怕的是“炸機”。一旦“炸機”，將產生昂貴的維修費用，嚴重影響作業進度。

飛行時應注意：一是飛行前例行檢查，確保旋翼、機身等正常。二是丘陵山地作業時，應建立觀察臺并從低向高飛行。三是盡量不在有電線桿、電線、樹木以及房屋等障礙物的地塊作業，若必須作業，也應與障礙物順向飛行。四是持證上崗，熟記操作要領（如起飛前測電池狀況），按規操作。

（二）用藥提醒

用藥對作物效果影響很大，過少達不到防治目的，過多導致藥害，應根據藥物種類、藥物配置以及不同作業周期科學安全用藥。噴灑應根據不同藥物及作物特點，調整好霧滴直徑，同時最好選擇防漂移噴頭。

（三）故障排除

飛手應具有現場處理常見故障的能力。

一是GPS 無法定位。查看周圍是否有房屋、大山等，天線可能被屏蔽，應選擇空曠位置；附近是否有高壓線塔等，天線可能被強磁干擾，應遠離干擾物；GPS是否長時間未通電，可關閉微波電源、系統電源，間隔幾秒再重啟系統。

二是偏航線太遠。查看飛機是否調平，調整飛機到無人干預下能直飛和保持高度飛行；風向和風力是否很大，應選擇在風向、風力較小時飛行；平衡儀放置是否合適，將飛機切換到手動飛行狀態，把平衡儀調到合適位置。

三是地面接不到數據。查看接頭是否沒有連接或者松動，地面站的鏈接按鈕是否開啟，串口與串口波特率設置是否正確，地面站與飛機數傳頻道設置是否一致，飛機上的GPS數據是否送入飛控，以上都無誤后，再重新連接，有時還需重啟地面站電腦和飛機系統電源。

三、政策建議

我國擁有18億畝耕地，預計需要30萬架植保無人機，市場空間巨大。

（一）應用好扶持政策

一是優化補貼分檔。從2017年開始，重慶市將植保無人機列入購機補貼試點產品，按單旋、多旋分檔實行定額補貼，單旋翼補貼2.9萬元/臺，多旋翼（含電池）補貼1.6萬元/臺。在實施三年中，銷售價格5萬元/臺，補貼1.6萬元/臺；銷售10萬余元/臺，補貼也是1.6萬元/臺，補貼政策尚缺乏一定的差異化。

二是大力推進統防統治社會化服務。目前，部分農戶對植保無人機施藥效果暫存疑慮。應發展政府購買飛防服務，通過示范作用，逐步提升農戶對飛防認知度和參與度。

（二）完善售后體系

一是建立健全售后服務體系。植保無人機面市時間短，局部地區擁有量還不夠大，目前服務網點、維修設備與人員等均有所欠缺。應引導鼓勵制造企業自建或委托等方式完善售后體系，促進維修服務本地化、快捷化。

二是推進技術人才培養。植保無人機技術含量高，專業性很強，需要一批懂機械、懂電學、懂農藥和懂互聯網的復合型技術人才。應支持農業類職校申辦無人機專業，充分發揮農校資源優勢，助力植保無人機產業健康發展。