崇左地區無人機植保作業現狀與對策

李霞　韋杰珅　葉景佑

摘 要 通過分析國內外及崇左地區植保無人機施藥技術與施藥裝備的研究現狀，總體上可以看出國內無人機施藥領域的研究均取得了進步并在持續發展，崇左地區因為地理及甘蔗等作物對無人機的需求大，但是無人機技術發展不夠成熟，目前應用較少。

關鍵詞 崇左 無人機 植保

中圖分類號：S252.3文獻標識碼：A

1崇左地區地質構造與農業資源

1.1地質構造及地形、土壤特點

崇左市地質構造古老，地質基礎是泥盆紀，二疊紀和三疊紀，而石灰巖占優勢，頁巖、砂巖次之。崇左市境內以喀斯特巖溶地貌為主體，山環岳繞，丘陵起伏，山多地少，地貌復雜多樣。南部有公母山山脈和十萬大山山脈，西部有大青山山脈。地勢大致呈西北、西南向東傾斜，中部被左江及支流切割，形成錯綜分布的丘陵平原。

崇左市地形多樣。以左江河谷為界，北部，巖溶地貌分布廣，山勢陡峭，山間零星點綴著大小不一的溶蝕谷地;南部，以丘陵為主，山體平緩，地勢波狀 起伏;中部、東部為左江河谷平原和低矮的丘陵，地勢較為平坦。地勢南北高，中間低，由西向東傾斜斜，形如一把鐵鏟。

崇左市土壤有石灰土、紅壤、赤紅壤、水稻土、紫色土、沖積土、沼澤土等類型，主要地表層為第四季酸性赤紅壤土層。

1.2農業資源

崇左市耕地面積為285361440平方，人均耕地面積1033平方。崇左市是中國產蔗產糖第一大市，年均甘蔗種植面積226644平方左右，年產蔗糖 200萬噸左右，約占廣西的35%、全國的21%，有“中國糖都”之稱稱。劍麻種植總面積10732平方，是廣西最大的劍麻生產原料基地。木薯、龍眼、菠 蘿、八角、茶葉、指天椒、西瓜、桃榔粉、中草藥材等在區內外享有盛名。

2無人機發展概況

農業航空是現代農業重要組成部分，我國自2008年無錫漢和第一架植保無人機面試以來，無人機行業如雨后春筍般的發展。近兩年來，植保無人機行業井噴式的發展，幾乎所有省份都有從事無人機的研制工作的企業或科研院所，各種無人機演示，推廣經常在電視中出現。

2.1國內植保無人機發展概況

早在20世紀50年代后期，我國就開始對無人機進行了研究;從60年代中后期開始，逐漸展開了對無人機的研制工作。前期在國家投入研制經費的情況 下，首先在軍事領域進行了無人機的研究，在取得了一定技術成果的基礎上，無人機的研究開始涉足農業領域。雖然我國的農用無人機技術起步較晚，但隨著科技力量的不斷投入，近年來我國農用植保無人機的研究也步入了新的發展階段，機型越來越多，應用范圍越來越廣，技術研究越來越深入，推廣速度也 越來越快。

2.2農用植保無人機施藥技術研究現狀

2.2.1我國植保無人機施藥關鍵技術

近年來，我國在無人機的施藥關鍵技術上，尤其是在無人機航空噴灑系統、低空低量噴灑、遠程控制施藥及低空變量噴藥系統等技術上展開了相關研究。在農業病蟲害防治中，無人機的飛行高度、噴霧方式、施藥濃度等作業參數對霧滴飄移、霧滴沉積和 霧滴分布均勻性的影響程度較大。

2.2.2我國植保無人機施藥配套裝備與技術

在無人機施藥配套裝備與技術的研究上，我國的專家學者也取得了一系列顯著成果。目前，針對無人機的低空、低量、均勻噴施及高功效的噴灑要求，我國的許多學者對無人機的噴嘴進行了設計、試驗與改進。

2.3植保無人機的市場需求

在植保領域加快推進施藥裝備的機械化水平與提高施藥技術，加強對病蟲害的防治能力，是保障糧食安全、促進農業穩定增產的必然要求。精準施藥技術是降低農藥殘留的有效手段。地面噴霧機具可以精準地控制農藥噴施量，但對于水稻、油菜、甘蔗、玉米等作物，地面噴霧機具進地作業困難，所以針對以上作物的病蟲草害防治依然是影響我國農作物生產的不可忽視的難題。農用植保無人機就是利用無人機搭載噴藥裝置，并通過控制系統和傳感器進行操控，從而對作物進行定量精準噴藥，克服了人工作業效率低、地面噴霧機具進地作業的難題。隨著無人機技術的不斷發展，植保無人機已成為防治病蟲害的主要手段，其發展前景受到農業植保領域的高度重視。

3農用植保無人機研究趨勢

3.1成熟穩定安全的移動端操作平臺

隨著植保無人機技術的不斷開拓和發展，已經走入了智能化的時代，植保無人機企業將產品與移動端結合的智能化操控模式顯得尤為重要。通過手機APP操作平臺來操控植保無人機，可實現上升懸停、航線規劃、自主飛行、GPS跟隨及虛擬搖桿操作等功能，同時解決無人機無法感知和避開障礙物的智能問題正是手機APP操作平臺發展的方向。研發高穩定性、高可靠性農用植保無人機自主飛行控制系統，搭建更加成熟穩定安全的移動端操作平臺，是植保無人機發展的重中之重。

3.2精準施藥技術

近年來，為提高農藥有效利用率、減少作物農藥殘留危害和保護施藥地區周邊的環境，精準施藥技術成為研究熱點。改進更好變量噴藥控制方式，將地理信息系統與航空遙感技術相結合。目前，開發高效的航空遙感系統成為一種新趨勢，無人機搭載遙感系統可以通過核心技術產生的精確空間圖像對大田作物的營養狀況、長勢狀況及病蟲害的狀況進行分析。針對霧滴沉積、飄移、分布均勻性監測及霧滴圖像處理系統等先進傳感器的開發與使用，國外在此類研究上已有較為先進的成果，我國科研人員對此類傳感器和 技術也展開了研究。

3.3農業航空植保靜電超低容量施藥技術

由于傳統噴霧技術只有25% -50%的藥液附著在作物上，并且霧滴飄移嚴重，使用靜電噴霧能有效增加藥液的附著率，減少飄移，將藥液的有效利用率大幅度提高。同時，由于控制了飄移量，可降低對周圍環境和土地的污染。在航空靜電施藥技術的研究中，國外較我國起步早，已有了較為先進的技術成果。目前，國內在無人直升機靜電噴霧技術方面的應用研究還較少，隨著技術的不斷發展和環境壓力的不斷增大，靜電噴霧勢必在農用植保機上應用更加廣泛。

4崇左地區植保無人機發展對策

4.1加強政策和組織科學引導

只有加強政策和組織科學引導，植保無人機才能穩步健康的發展。政府應挑頭成立相應的組織，以當地科技局、高校、地方愛好者為技術牽頭，協調農業植保無人機總體發展路線，避免出現一些重復性低水平的建設。

4.2完善標準和法規

植保無人機屬于民用無人駕駛航空器范疇，2003年5月1日，我國開始施行《通用航空飛行管制條例》，明確規定無人機用于民用業務飛行時，須當作通用航空飛機對待。2013年出臺的《民用無人駕駛航空器系統駕駛員管理暫行規 定》雖然放寬了部分無人機使用限制，但對植保無人機意義不大，植保無人機最小載重也在5 kg 以上，整機質量大于7 kg。駕駛員仍需納入行業協會甚至民航局的監管。國家應出臺相應的法規，放寬植保無人機使用限制。

4.3加強無人機專用藥劑的研究

現在植保無人機所用的藥劑，要么是普通植保設備用的普通藥劑，使用時只是將藥液的濃度調配一下;要么是用有人駕駛的航空植保藥劑，極少數藥劑公司針對植保無人機噴灑特點研究專用的藥劑或相應助劑。

4.4噴施工藝有待進一步完善

現有噴灑所用的噴頭基本上是扇形噴頭或離心噴頭，而其噴灑霧滴的均勻性、一致性均需大量的試驗來驗證，其噴頭布置是否合理，飛行高度是否合適，霧滴漂移是否最低，噴灑效果與飛行速度和飛行高度是否最優，均需大量試驗。而不能盲目照搬地面植保機械、有人固定翼飛機對噴頭的選型、布置。

4.5加強專業飛手的培訓

植保無人機屬于高科技產品，操作難度大，需大量專業飛手，而目前崇左地區無人機操作培訓學校較少。廣西城市職業大學設置有相應專業，并在進行專業培訓，但是針對校外培訓尚較少。市委應出臺相應政策，增加和扶持這類無人機操作培訓技工學校，以培養更多的無人機飛手。

5小結

隨著無人機低空施藥技術的不斷發展，植保無人機已經成為防治病蟲草害的主要手段。為了實現植保領域高效、環保、快捷、安全的作業要求，無人機施藥技術必將得到快速發展。雖然崇左的植保無人機施藥技術仍處于起步階段，但隨著資金的不斷投入與科技的不斷發展，植保無人機將會得到廣泛應用，從而大幅提高病蟲害的防治效率，促進現代農業的可持續發展。

基金項目：廣西城市職業大學科研項目，崇左地區無人機植保作業現狀調查研究（項目編號：GXCCKY2018C005）。

參考文獻

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