植保無人機推廣應(yīng)用與發(fā)展分析

凌德斌（安徽省滁州市全椒縣農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊，安徽 全椒 239500）

為了“確保谷物基本自給、口糧絕對安全”，提高人民的生活水平，國家高度重視農(nóng)業(yè)發(fā)展，進行了大量投入和制度改革，但在城鎮(zhèn)化、農(nóng)民老齡化、農(nóng)村空心化和農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的趨勢下，中國農(nóng)村青壯年勞動力正在不斷流失，從事農(nóng)業(yè)人員減少，勞動力成本不斷上升。為了適應(yīng)未來農(nóng)業(yè)發(fā)展，中國農(nóng)村土地經(jīng)營模式也在轉(zhuǎn)變。土地集約化經(jīng)營不斷擴大，需要提高生產(chǎn)效率，降低成本，因此加快農(nóng)業(yè)機械化步伐成為必然。農(nóng)業(yè)機械也需要實現(xiàn)自動化、智能化，降低管理難度。近幾年，小型植保無人機正悄然進入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，因其突出優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)植保。

1 植保無人機與傳統(tǒng)地面植保設(shè)備相比的優(yōu)勢與不足

1.1 安全

傳統(tǒng)植保機械以手動藥械和背負式機動藥械為主，容易造成人體傷害，傳統(tǒng)植保施藥由于作業(yè)人員長時間近距離接觸農(nóng)藥，容易因吸入或皮膚接觸過量霧化藥液而造成中毒事件，每年這樣的悲劇都會發(fā)生多起。植保無人機有效地規(guī)避了這個問題，做到人藥分離，避免了作業(yè)人員長時間近距離地處于施藥環(huán)境，將施藥人員中毒幾率降到最低。同時，植保無人機作業(yè)過程中采用集中配藥，也便于農(nóng)藥包裝物集中回收處理，避免污染環(huán)境。

1.2 高效

根據(jù)植保無人機不同型號和作業(yè)田塊不同情況，植保無人機每小時可噴灑數(shù)十畝至數(shù)百畝，遠超人工效率。傳統(tǒng)植保勞動強度大、效率低、工作環(huán)境差，不利于身體健康，傳統(tǒng)植保還容易噴藥不均勻和碾壓農(nóng)作物。植保無人機避免了上述傳統(tǒng)植保問題，遠距離空中作業(yè)，且不易受地形和高度限制。植保無人機作業(yè)高度比較低，霧化效果好，高速旋轉(zhuǎn)的旋冀產(chǎn)生向下氣流，形成加速的氣霧流，提升了藥液霧對農(nóng)作物的穿透和附著能力，減少了農(nóng)藥散失，藥液沉積量和藥液覆蓋率都優(yōu)于常規(guī)，對大多數(shù)農(nóng)作物病蟲害防治效果好于傳統(tǒng)植保機械。植保無人機作業(yè)飄移少，減輕了對周圍環(huán)境的污染。

高效例證：植保無人機在水稻白葉枯病預(yù)防上效果明顯優(yōu)于地面植保機械，不會因機械碰擦、碾壓造成大面積水稻葉片損傷，而人為導(dǎo)致發(fā)病中心的擴散，提高了預(yù)防效率；小麥赤霉病的大面積防治，防治期正值陰天多雨季節(jié)，防治時間緊，所以植保無人機防治效率更加突顯。

1.3 智能

植保無人機采用遠距離遙控操作和飛控導(dǎo)航自主作業(yè)，將準備作業(yè)田塊信息采集后，只需用遙控平臺即可完成設(shè)備的操作，自主規(guī)劃好路線，自主完成噴灑作業(yè)后自行飛回起飛點，噴藥過程一般無需人工干預(yù)，可以做到斷點續(xù)噴，電量低時自行返航。一名飛手可以操作兩臺以上。施藥過程中，能夠完成對噴灑作業(yè)的實施監(jiān)控，以此保障整體作業(yè)效果，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著智能化、自動化方向發(fā)展。

1.4 節(jié)本增效

植保無人機一般采取的噴灑方式為低空霧化作業(yè)，可以更均勻地噴灑藥物。通常情況下，常規(guī)地面植保每一公頃地需配制噴灑藥液450～600 kg，但植保無人機噴灑高濃度配制藥液只需30 L左右，可以有效減少農(nóng)藥的使用次數(shù)及使用量，提高農(nóng)藥利用率，減少了90%以上用水，節(jié)約水資源，大幅度降低了農(nóng)藥對周邊環(huán)境的影響，促進了中國生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及農(nóng)藥零增長。

1.5 便捷、易操作

無人飛機分固定翼、單旋翼、多旋翼。目前，當?shù)刂饕褂枚嘈碇脖o人機。多旋翼相較于其他類型，技術(shù)門檻相對低，造價相對便宜，具有體積小、重量輕、易搬運，可垂直起降、空中懸停，基本不受起飛停靠場地的限制。

1.6 利于實現(xiàn)農(nóng)作物病蟲害的統(tǒng)防統(tǒng)治

今年安徽省首次開發(fā)啟用植保無人飛機防治農(nóng)作物重大病蟲害管理平臺，平臺可實時監(jiān)控無人植保飛機設(shè)備狀態(tài)、作業(yè)軌跡、作業(yè)進度、作業(yè)面積、藥液噴灑量、飛防組織設(shè)備分布情況等相關(guān)信息，從而及時掌握防治工作進度，科學(xué)調(diào)度防治服務(wù)力量，嚴格監(jiān)督飛防質(zhì)量效果。

1.7 可以實現(xiàn)一機多用

通過調(diào)整裝置，植保無人機還可用于水稻播種、灑肥、噴施葉面肥、粉劑、播撒魚蝦飼料等，做到一機多用，實現(xiàn)多渠道創(chuàng)收。

1.8 多旋翼植保無人機缺點

抗風(fēng)能力不強，風(fēng)大時平衡會受影響，多旋翼植保無人機配備高霧化噴頭，霧滴更細小，當風(fēng)力大時，霧滴會有漂移，從而造成噴施不均勻，出現(xiàn)漏噴、重噴現(xiàn)象；植保無人機施藥濃度高，用水少，霧化藥液難到達水稻植株中下部，防治紋枯病、稻飛虱等效果欠佳，不過也可以考慮加沉降劑來提升效果，但會增加成本。若通過降低配制藥液濃度和飛行速度來實現(xiàn)防治效果，則又會使工作效益下降；從當?shù)爻菪Ч麃砜?，不建議用無人機噴藥除草，因為藥液濃度高，易造成農(nóng)作物藥害；目前，根據(jù)當?shù)匾恍┣鹆晏飰K使用情況，小田塊作業(yè)容易受限。

2 滁州市植保無人機發(fā)展情況

當?shù)刂脖o人機自2016年陸續(xù)開始零星使用，早期機型不夠成熟，操作人員操控還不夠熟練，容易造成炸機，所以使用成本較高，從事農(nóng)業(yè)人員使用積極性低，隨著近年農(nóng)機購置補貼政策跟進，機型迭代更新，土地流轉(zhuǎn)面積不斷增加，植保無人機的需求量不斷增大，陸續(xù)成立了一批專業(yè)從事飛防服務(wù)組織，呈現(xiàn)植保無人機銷售使用兩旺的局面，甚至出現(xiàn)農(nóng)機購置補貼植保無人機部分不能滿足需求的情況。2018年之前，滁州市只有無人機幾十架，2020年已經(jīng)達到了534架，今年將可能突破800余架，發(fā)展迅速。市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局及下轄各市縣區(qū)舉行了多場植保無人機操作人員培訓(xùn)，啟用了植保無人飛機防治農(nóng)作物重大病蟲害管理平臺。

3 如何促進植保無人機合理發(fā)展

3.1 制定完善的管理制度

要保障植保無人機安全使用，必須有完善的管理制度來約束，制定出無人機操作的具體管理制度，讓安全員完成相應(yīng)管理，控制好無人機的作業(yè)范圍、飛行速度及飛行高度，保障植保無人機的安全使用。

3.2 加強政策扶持技術(shù)培訓(xùn)力度

隨著植保無人機應(yīng)用和認可度的不斷提高，同時國家也出臺了相關(guān)政策支持植保無人機的發(fā)展，近幾年植保無人機發(fā)展迅速。植保無人機作為新型植保機械，各地可支持引導(dǎo)建立1～2個具有引領(lǐng)示范作用的植保無人機飛防專業(yè)服務(wù)組織，促使植保無人機充分發(fā)揮作用，引領(lǐng)當?shù)匕l(fā)展。隨著植保無人機的發(fā)展，無人機飛手的安全用藥培訓(xùn)也迫在眉睫。目前，一部分無人機操作手，只是接受簡短的無人機操作培訓(xùn)，缺乏農(nóng)業(yè)從業(yè)背景，缺少植保專業(yè)技術(shù)知識，因此政府和企業(yè)要對無人機操作人員加強培訓(xùn)指導(dǎo)，讓他們既要成為操作能手，又要成為農(nóng)作物病蟲草害防治的行家，做到合理施藥。

3.3 加大無人機推廣宣傳

推廣植保無人機，最好先從一些大型農(nóng)機企業(yè)及專業(yè)植保單位進行，一般情況下上述企業(yè)的經(jīng)營規(guī)模比較大，且經(jīng)濟實力、技術(shù)能力和號召力都比較強，能夠完成對植保無人機應(yīng)用人員的管理與監(jiān)督，最終幫助應(yīng)用人員解決實際問題，提升效率，吸引更多人使用。

3.4 增加植保無人機續(xù)航時間及載藥量

若想讓植保無人機獲得更好發(fā)展，無人機企業(yè)需提升其載藥量及續(xù)航時間，降低故障率，加強關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。目前，多旋翼植保無人機的載藥量一般為10 L、15 L及15 L以上，載藥量不大。無人機續(xù)航時間與無人機所使用的電池直接有關(guān)，目前，電池容量相對較小，需要研究提升電池系統(tǒng)容量，平衡好載藥量與電池重量。

3.5 降低使用成本

伴隨著植保無人機行業(yè)的快速發(fā)展，無人機的售后服務(wù)、維修與養(yǎng)護也變得更加重要。農(nóng)作物病蟲害防治時效性強，必須有及時的售后服務(wù)支持，盡量減少因售后服務(wù)滯后帶來的損失，這也間接降低了使用成本。

3.6 研制飛防專用藥劑

加快研制適用于植保無人機飛防的農(nóng)藥和助劑，可以促進植保無人機的發(fā)展，這也是農(nóng)藥企業(yè)轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新發(fā)展的機會。首先，需按照植保的實際特點研制藥劑，確保便于使用；其次，研制出藥效高、污染低的藥劑，降低農(nóng)藥殘留，保障農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

4 結(jié)語

目前，中國植保無人機已獲得良好發(fā)展，呈現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景。中國耕地類型眾多，例如平原、丘陵、山地、水田等，地面植保機械噴灑農(nóng)藥受地形影響較大，效率低，易造成藥物浪費，而植保無人機的應(yīng)用，可以解決土地資源分散、土地地勢等問題，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高。近幾年，國家加快了高標準農(nóng)田建設(shè)步伐，2019年11月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于切實加強高標準農(nóng)田建設(shè)提升國家糧食安全保障能力的意見》，通過高標準農(nóng)田建設(shè)，植保無人機將會得到更廣泛的應(yīng)用。