農用無人機在我縣推廣應用初探

金會芝

摘 要：為探討如何提高植保機械化效率，尤其是水田植保作業效率，作者立足杜蒙縣基本情況，對推廣農用無人機植保作業進行初步探討，并對無人機應用前景進行展望，事實證明載藥量為10～15 kg高載重、高效率無人機進行“飛防”作業，是適應農業規模化、集約化趨勢，有利于加快推進本縣現代高效生態農業健康有序發展。

關鍵詞：植保；無人機；推廣；應用；展望

中圖分類號：S252.3 文獻標識碼：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.06.023

農用無人機又稱“空中噴灑機”、“空中拖拉機”，是主要用于農業植保作業的無人駕駛的直升機，由飛行平臺、GPS飛控、噴灑機構三部分組成，通過北斗衛星或GPS定位進行飛行控制，來實現噴灑藥劑、種子等。近年來，在農作物耕、種、收機械化的過程中，機耕、機收水平不斷提高，但農業植保作業多處于以手工、半機械化操作為主的較低作業水平，不能適應當前農業生產規模化、集約化經營趨勢，隨著農機行業新星—農用無人機推廣應用，將有效解決植保作業機械化率低、植保作業效率低的問題，因此農用無人機發展前景廣闊，市場潛力巨大。

1 農用無人機推廣應用的目的意義

發達農業國家依靠農用飛機來完成70%的農藥噴灑作業，我國農用無人機使用尚屬起步階段。與之相比，在無人機及噴藥技術方面差距都很大。無人機植保作業在泥濘的水田、高稈作物及山地丘陵等人和機械進出困難地帶表現出突出的優勢。尤其當突發性、爆發性病蟲害大面積發生時，特別適合利用無人機飛防作業。航化作業能起到地面機械和人工不可替代的作用，減少勞動力，提高作業效率，降低作業成本，同時不會對土壤造成碾壓，不損傷作物，有利于保障糧食安全生產，不會造成施藥操作人員中毒現象發生，也會減少水土污染。

因此，應用無人機進行植保作業是提高農作物病蟲害機械化重要保證，是增強突發性大面積病蟲害防控能力、解放勞動力的重要措施，是實現農業生產全程機械化的重要補充，是發展精準、高效、安全的現代生態農業、保證糧食安全的重要環節，必將極大地推動我縣及我國現代農業建設步伐。

2 農用無人機發展的國內外背景

從世界范圍看，農用航空技術比較成熟的國家主要有美國、俄羅斯、加拿大、澳大利亞、巴西、日本等國家。美國是農業航空應用技術最成熟的國家之一，而在這些國家中又分成兩個陣營，第一個陣營是以美國為代表的戶均耕地面積較大的國家，多數采用有人駕駛固定翼飛機作業；另一個陣營是以日本為代表的戶均耕地面積較小的國家，廣泛采用無人機噴藥作業，無人機已成為植保的主力軍。

從農田狀況和植保田地作業方式看，我國與日本有相似之處，又都種植相同作物水稻，因此我國比較適宜推廣使用無人機，但我國目前處于起步階段，主要機型有單旋翼直升機和多旋翼直升機兩種。

從政策層面上看，自2004年以來，國家就意識到防治水稻病蟲害的艱巨性，因此就開始呼吁農業行業重視無人機植保作業。2013 年農業部又出臺《關于加快推進現代植物保護體系建設的意見》，提出鼓勵有條件地區發展無人機防治病蟲害。自 2009 年以來，山東、河南兩省采取撥付專項資金或購機補貼政策支持鼓勵推廣無人機，無人機推廣應用在未來 5年或逐步走向成熟。

3 我縣植保作業發展現狀

我縣地處松嫩平原西部，全縣幅員面積6176 km2，主要由平原、丘陵、漫崗和水域等組成，2014年成為黑龍江省產糧大縣，目前正在申報創建水田全程機械化示范縣。我縣農機工作得到了較快發展，截至2014年末，全縣農機總動力74.66萬kW，全縣田間作業綜合機械化率90.65%，有現代農機專業合作社11家。

我縣使用的植保機械有手動、小型機（電）動噴霧機、拖拉機懸掛式植保機械及大中型自走式高桿噴霧機。但目前全縣僅有自走式高桿噴霧機100余臺，大型噴霧機3臺，主要以拖拉機懸掛式植保機械作業為主，部分水田以背負式電動噴霧器和專用拉桿噴霧器作業為主，全縣植保機械化率80%以上。我縣植保作業存在問題是：勞動強度大，需要勞動力多，作業成本高，農藥用量大，藥液噴施不均勻，作業效率低。尤其當突發性、爆發性病蟲害大面積發生時，由于防治不及時，會造成糧食大幅度減產，嚴重影響糧食的品質。2013年我縣敖林西伯鄉、胡吉吐莫鎮等部分鄉鎮爆發大面積玉米粘蟲災害，因專業設備不足、作業效率低、防止施藥人員中毒，我們把100余臺消防水泵臨時改裝成噴藥設備，噴程雖有10～25 m，藥滴大，霧化不細不勻，噴施效果不好，只能應急。如果無人機能夠投入到植保作業中，不僅可以高效率防病滅病，更可以提前分析、預防病蟲害的發生，同時使操作人員免于藥害，實現預防與作業同時進行，最大限度地減少老百姓損失。

推廣高效率防治病蟲害噴施機械是擺在我們農機推廣人員一個重要課題，為了讓農民早日用上先進的植保機械，我們加大力度進行宣傳推廣。2015年7月，在東北農大專家無人機技術支持下，我們總站首次舉行了無人機噴施農藥現場演示會。農業中心技術人員、沿江水稻產業帶及相關水田鄉鎮主管領導、主管農機人員帶領水田種植大戶及當地農民全程參加了江灣鄉現場演示。利用東北農大專家研制的六軸無人機進行噴藥演示，該機占地不到1 m2，由6個旋翼、1套控制總成、一套供電系統和兩個藥罐組成，載藥量7 kg，結構簡單、體積小、操作靈活輕便，采用電動，利用當地GPS系統，由電腦設置行進路線，只要一鍵即可啟動，可空中懸停和平移，穩定性非常好，原地自主降落，每分鐘可噴藥1～2畝。與傳統人工噴施作業相比，在效率、效果、節約、均勻、環保等方面均表現突出優勢。通過現場觀看，與會人員對該項技術非常認可，紛紛希望早日能用上該機，但是擔心價位高而望而卻步。

4 無人機植保作業的比較優勢

無人機植保作業與人工噴施相比具有以下優點：

（1）操作安全方便。不需要專門的起落場地和駕駛員，采用GPS或北斗衛星定位，確定無人機的路徑，實現原地起落。

（2）安全性高。采用多翼，旋翼對稱分布，飛行穩定；操作人員不容易發生藥物中毒事故。

（3）噴施效率高。采用GPS設定路線，無漏噴和重噴現象，每分鐘可噴施1～2畝地，一天作業6 h，可噴施150～300畝地，相當于15～60人/天作業。

（4）噴施效果好。由于機翼旋轉產生的下壓氣流帶動藥液，藥液霧化均勻，霧滴穿透力強，將其打到葉子的正反面，同時將藥打到莖部。

（5）節約水和農藥。由于噴灑細勻，用水少，節水90%；同時也節省農藥，可提高農藥利用率30%以上，農藥殘留低。

（6）環保實用。由于旋翼產生的強空氣流直接將藥液壓至作物的各個部位，藥液飄離少，同時無人機可近距離靠近作物作業，更加提高藥液利用率，減少對水、土及周圍環境的污染，更加環保。

5 存在問題

（1）價位高。目前，農民對無人機植保作業非常認可，也有購買想法，但價格相對于農戶購買力來說還是偏高，希望無人機能早日納入購機補貼范疇，讓百姓早日享受到這一福利。

（2）復雜地況影響作業。一直以來，人們在進行農田規劃時，沒有把農業航空作業納入到整體規劃中來，一家一戶分散經營，造成不僅地塊小，而且田埂、溝渠、防風林帶、高壓線桿、電信布線等布置狀況相對復雜，未做整體考慮，因此也影響了農用無人機飛防作業。

（3）缺乏完善的航空噴施作業技術標準。對微小型農用無人機等機型針對不同作物及不同噴劑進行噴施作業缺乏相應的標準。

6 農用無人機推廣應用展望

農業將是無人機民用的第一個領域，發展前景看好。隨著農業航空技術的應用，不久的將來，我們在實施綠色農業、有機農業、精準農業的技術革命同時，還將逐步走入先進的數字農業時代。隨著家庭農場、合作社、服務組織、新型經營主體數量快速增長，以及農業產業化、規模化對植保機械的迫切需要，為農用無人機作業的發展提供了充足的有利條件。據專家預測，截至2020年末中國植保無人機的需求量是10萬架，無人機植保從業人員需求是40萬人，無人機植保作業是一個大有可為的新興農機行業，助推我們加速實現農業現代化。

農用無人機噴施作業在在泥濘水稻田和玉米生長中后期比較實用。在旱田植保作業中，當玉米在粘蟲爆發時，由于莖稈很高，空氣不流通，人工無法下地噴藥，一般機械也很難下地，而應用無人機噴藥作業效率高，在短短幾天將粘蟲控制住，最大限制地減少損失。我縣具有種植水稻得天獨厚的條件，以沿江鄉鎮為主形成優質水稻產業帶，每年水田面積都有一定速度增長，每年約噴施4～7次，因此，水稻病蟲害防治任務十分艱巨，而使用無人機進行噴施作業以其噴灑作業質量好、作業效率高、操作靈活方便等特點，保證及時防病滅蟲。而隨著相關惠農政策的出臺，期盼未來載藥量為10～15 kg高載重、高效率無人機飛入我縣尋常百姓家，用其“飛防”來改變村民傳統的病蟲害防治方式，實現病蟲害專業化統防統治從地面作業向空中拓展，全力打造無公害或綠色食品（稻米）產業鏈，加快推進我縣現代高效生態農業發展。

參考文獻：

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