盤錦地區水田植保無人機的應用與選型

王東

摘要：根據盤錦地區水田植保作業的實際需求，引進植保無人機開展飛防作業。通過對不同種類的植保無人機機型進行比較，為水田植保無人機的選型提供參考。比較當地常見的4款植保無人機，確定極飛P20和大疆 MG-1S植保無人機的性能較好。

關鍵詞：無人機;植保;機型;應用

中圖分類號：S252? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2019）04-0026-03

水稻是盤錦地區主要糧食作物，種植面積在11萬hm2左右，產量100多萬t，是盤錦地區農民賴以生存和務農增收的主要來源。在水稻生產過程中，育苗、插秧、收獲這三大作業環節機械化水平位居遼寧前列，但植保作業機械化相對滯后，成為水稻全程機械化的短板和難點。隨著植保無人機技術的逐漸成熟和價格的下降，加上植保作業社會化服務的興起，無人機逐漸成為水田植保作業的主力軍，受到盤錦及周邊地區水稻種植者的歡迎。

1 植保無人機在盤錦地區的應用

水稻生產環節多，用工量大，尤其是病蟲害防治，長期以來都是依賴手動噴霧器或者背負式噴霧機進行。這種傳統噴藥模式日均作業不足1 hm2，遠不能適應當前水稻植保作業新要求，主要體現在：一是難以滿足和適應專業化規模化水田作業新趨勢新要求。節本增收、提質增效已成為水稻生產者的關注焦點，傳統噴藥技術效率低下，高效植保作業模式應運而生并方興未艾。二是難以有效應對突發性大面積病蟲害發生。水田長期連作和氣候變化異常，病蟲害突發不可避免且日漸頻繁，病蟲害防控時不我待、刻不容緩。傳統噴藥模式無法應對，一旦錯過防治關鍵時期，就會造成糧食減產甚至絕產。三是難以有效遏制藥物噴灑導致的中毒事故。水田施藥次數較多且逢氣溫較高時節，致死率超過20%，每年盤錦地區都有噴藥中毒死亡事件發生。四是難以達到農藥減量控害目標和理想施藥效果。人工作業噴灑的藥劑不均易產生藥害，造成農藥殘留超標，嚴重影響水稻品質。五是難以緩解勞動力短缺和成本上升的壓力。植保作業是水稻生產環節中勞動強度最高、作業次數最多、勞動力消耗量最大的環節。城鎮化建設步伐的加快促使大量農村青壯年勞動力轉移到城市，留守在農村的勞動力老齡化嚴重，不僅雇工越來越難，而且人工成本不斷攀升，傳統作業模式難以為繼。

2016年以來，結合市場需求，盤錦市按照“農藥減量、精確、高效、合理使用”的總要求，以市場需求為導向，以水稻種植大戶為主體，以科研推廣為抓手，以無人機運營商為技術支撐，以市場需求為導向，以項目為牽動，以提升水稻全程機械化水平和病蟲害專業化防治水平為目標，開展無人機引進、性能測試、現場觀摩、技術培訓、數據采集、農情調查、產量測試等系列化工作，分別在盤山、大洼、興隆臺、遼東灣新區、遼河口經濟區等水稻主產區，以及相鄰的遼陽燈塔市、錦州凌海市兩大水稻主產區，合作開展試驗示范和應用推廣，取得了非常顯著的效果。

2 植保無人機機型比較

按能源動力，植保無人機可分為油動和電動2類，其差異見表1。油動植保無人機具有載荷大、續航長等優點，但存在燃料使用污染大、結構復雜而維護難、造價高等缺點。電動植保無人機靈動方便、易于操作維護、造價低，盡管存在載荷少、續航短、抗風性較弱、藥物穿透力有限等缺點，但其靈動方便、易操作、易維護、造價低，綜合考慮用戶的經濟實力、知識水平、風險承受能力等各種因素，應以電動植保無人機為主。

按機型結構，植保無人機可分為固定翼和多旋翼2類，其差異見表2。固定翼植保無人機體積大、飛機質量重、續航時間長，且載荷重、噴頭數量多、有效噴幅廣，具備大載量、快速飛行、高效作業等能力，主要用于農田信息采集和遙感，作業時一般在距離作物頂端5～7 m的空域進行超低空飛行，對作業區域地形地勢要求較高，適于開闊地帶的大田植保作業。同時，具有霧化效果好、藥物穿透力強、抗風性較強的特點，但造價較高、飛行操控較難。

旋翼機體積較小、結構簡單、控制靈活，具備自主飛行和著陸能力，適于地形復雜的作業環境。其螺旋槳所產生的空氣渦流可提高噴灑效率，缺點是作業耗油量、耗電量較大。其中，單旋翼直升機具有較高的載重能力，續航時間較長，飛行中產生的單一風場可有效控制噴灑藥劑的漂移問題，但抗風能力相對較低，飛控技術要求更高。多旋翼直升機與單旋翼相比，操縱靈活，作業效率更高，對較為分散的小田作業有著完美的適應能力，尤其適合我國人多地少、土地相對分散、地勢地貌差異較大的農業現狀，國內應用比較廣泛。

綜上所述，電動多旋翼植保無人機適合當下農民所需。隨著無人機科技水平的進步，尤其是電池性能的改進，這種環保、方便、經濟、安全、成熟的無人機將是盤錦地區水稻飛防作業的主流。

3 盤錦地區植保無人機機型比較

目前，盤錦地區從事水田飛防作業的主要機型有以下4種，其參數及性能見表3。

結合盤錦市實際應用情況，在目前應用較多的4款植保無人機中，極飛P20無人機和大疆MG-1S植保無人機總體評價較好。作為國內知名品牌，這兩家企業技術力量雄厚，產品質量穩定，新品出新速度較快，質量保證、售后服務和作業服務體系較為完善。其他兩種品牌產品是遼寧本地企業生產的產品，在產品售價和售后服務上具有一定優勢，但綜合實力和性能保障尚有不足。

近年來，以盤錦地區為核心示范區，以遼陽燈塔市、錦州凌海市為重點輻射區，累計完成無人機飛防作業面積近34 hm2，節省作業成本達700多萬元，為農民提供了先進適用植保技術裝備和綠色高效病蟲害統防統治解決方案，取得了用戶滿意的作業效果。

參考文獻

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Abstract： According to the actual needs of plant protection in paddy fields in Panjin area， UAV was introduced to carry out flight control. By comparing different models of UAVs， this paper provides reference for the selection of UAVs in paddy fields. Compared with the four local common plant protection UAVs， it was determined that the performance of Jifei P20 and Dajiang MG-1S plant protection UAVs was better.

Key words： UAV; Plant protection; model; application