巴州農用植保無人機推廣使用情況分析

金若成

（巴州農業農村農機化發展中心 新疆 庫爾勒 841000）

植保無人機是用于農林植物保護作業的無人機，主要由飛行平臺、導航飛控、噴灑機構3 部分組成，通過地面遙控或導航飛控，實現噴灑作業，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。巴州是新疆優質棉種植適宜區，國家級棉花基地，其年均棉花種植面積超過20萬hm2，因此巴州植保無人機以棉花植保作業為主，其它農作物和林果植保作業為輔。依托棉花大面積飛防植保需求，巴州大力推廣無人機植保技術，農用植保無人機近幾年得到迅猛發展，據統計，截止2020年末，巴州農用植保無人機擁有量2080 架，飛防作業面積45.33萬hm2次，巴州農業植保現代化水平不斷提升。

1 植保機無人的分類及特點

植保無人機分為多旋翼植保無人機、共軸直升機和單旋翼植保無人機。按動力混合機型的方式劃分為電動多旋翼植保無人機、油動多旋翼植保無人機、油電混動多旋翼植保無人機、油動變距植保無人機等。共軸植保直升機一般只有油動機型，目前還沒有在實際的植保作業中應用；當前植保作業領域運用較為廣泛的是多旋翼植保無人機。

1.1 固定翼植保無人機

這類無人機的機翼固定，模塊化機體，起降系統簡單安全，可以按照多種模式自動執行植保飛防工作任務。這類無人機對環境適應能力較差，要求植保飛手具備高水準的操控技能，該類植保無人機在巴州地區未見使用。

1.2 單旋翼植保無人機

單旋翼植保無人機抗風性能較強，植保霧化效果較好，這類無人機價格高，回報周期長，飛手培訓有一定難度和風險，此外這類無人機售后和維護成本比較高，現階段應用較少。

1.3 多旋翼植保無人機

多旋翼植保無人機采用模塊化設計，使用和維護非常方便，多采用鋰電池作為動力來源，平均每組電池可以連續飛行15 分鐘，噴幅寬度和飛行高度可以自由調整，整機體積小、重量輕，效率高，是巴州廣泛推廣使用的機型。當前巴州植保無人機市場主要由極飛和大疆無人機占領，極飛無人機性價比較高，能實現厘米級的定位，降落時能夠避開野外地面常見的小石子、樹枝等障礙物，受到用戶青睞。

2 植保無人機的推廣應用

巴州地區棉花主產縣市如尉犁縣、庫爾勒市等，已大面積使用植保無人機進行棉花化控飛防作業，由于效果好、效率高，藥箱容積大、空中作業時間長、自動規劃作業路徑便捷，加之購買植保無人機成本和飛防作業的操作技術門檻不斷降低，使無人機植保作業面積逐年擴大。

（1）植保無人機本土生產促進了飛防市場提前到來。2015年廣州極飛公司在巴州投資設立農業航空科技公司，實現植保無人機本土化生產，無論是在技術引導上，還是無人機操控上，極飛植保無人機都在不斷適應當地植保作業市場需求，客觀上促進了作業市場的發展。

（2）生產廠家針對性銷售策略提前釋放無人機作業市場潛力。飛防初期為降低購機者風險，生產廠家組建植保服務隊對當地棉花種植大戶全程承包植保作業，在植保效果、植保成本等方面起到示范帶領作用。棉農對無人機植保作業技術的認知度和接受度提高后，后期為降低購機門檻，結合實際推出了租賃、租轉售、銷售等有針對性的銷售策略，使無人機作業市場潛力提前釋放。

（3）專業飛手為主的植保組織推動了無人機作業市場。在農村以專業飛手為主，在作業季節搭伙作業的植保隊實現了統防統治從幾十畝的小面積到千萬畝大規模跨越。截止目前，巴州購買無人機的專業飛手200 余人，極大地推廣普及了無人機植保作業市場。

（4）跨區飛防作業擴大了植保無人機作業市場。自2017年開始，從全國各地有組織地到新疆開展辣椒、棉花落葉劑噴灑服務的組織和飛手近600 人，有近1200 架植保機參與服務，每年作業期近30 天，實現了生產廠家、購機戶和種植戶三贏，僅極飛無人機為棉花提供脫葉劑噴灑作業面積就超過12萬hm2次，以棉花脫葉劑噴灑作業為主的棉花化控作業面積逐年增長。

3 經濟效益及優缺點

植保無人機較常規植保機械相比，具有人藥分離、省水省藥、飄移少、霧化好、不傷苗、作業效率高、能夠克服高稈作物及復雜地理條件等諸多優點，下面對其效益及優點分析如下。

3.1 經濟效益

（1）無人機應用農作物飛防方面。以無人機棉花植保為例，一架無人機每天作業面積33.33-100 hm2（視作業地塊大小），作業價格8-12 元/667 m2，小地塊作業價格可達15 元/667m2，甚至更高，購機戶一個作業季節基本在3個月左右，當年可收回購機成本，若無人植保機折舊期為三年，購機者經營利益在20萬元以上。

（2）無人機運用林果業飛防方面。以無人機梨花授粉為例，一架無人機每天授粉10-13.33 hm2，收費25 元/667m2，飛手每天收入4000 元左右，作業期大約10 天，巴州梨花授粉期和棉花等農作物植保作業期不沖突，延長了植保無人機的作業期。

（3）棉農效益分析。棉農使用無人機植保作業，可節省農藥30-50%，節省用水90%，對棉花零耗損。下面具體測算無人機和常規機械噴灑棉花脫葉劑經濟效益對比：常規拖拉機植保12 元/667m2，存在傷苗撞鈴減產損失；無人機植保8 元/667m2，飛防噴灑脫葉劑不傷棉株。傳統棉田1.2萬株/667m2，棉花產量540 kg/667m2，高地隙植保機械噴灑一遍脫葉劑損失棉桃在2500-3500個/667m2，一個棉桃平均重量在4.5 g，損失產量11.25-15.8 kg/667m2，按照棉花平均收購價格7 元/公斤計算，傳統機械噴灑脫葉劑撞鈴損失為78-110 元/667m2，需多付作業費4 元/667m2。綜上所述，采用無人機噴灑脫葉劑較常規機械增產2.1-2.9%，增收82-114 元/667m2。

3.2 優勢

（1）植保無人機通過下壓風場將農藥精準均勻地噴灑在植株葉片底部及莖稈根部，能夠提高農藥使用率，降低農藥使用量，同時節水省工明顯，據測算，一架飛機作業效率約等于50個人工，約為常規拖拉機植保效率的5-15 倍（常規拖拉機植保每天作業面積6.67 hm2，無人機植保每天作業效率33.33-100 hm2）。植保無人機的應用解決了新疆棉花植保環節中勞動力嚴重不足的瓶頸問題。

（2）通過飛防作業統防統治大面積實施，能夠及時控制病蟲害，解決了傳統作業方式無法防治大面積病蟲害的問題。尤其是使用無人機噴灑落葉劑，能夠促成棉花一致性采摘，為使用采棉機提供便利，有效降低了棉花采摘成本。

（3）采用傳統機械植保，拖拉機輪胎和打藥機吊桿噴頭等與農作物接觸的部位，在農田往返打藥過程中容易將農作物感染的病蟲害攜帶到其它地方，造成交叉感染，增加病蟲害嚴重度，采用無人機無接觸植保則不存在上述問題。

4 存在問題

4.1 無人機的技術缺陷

（1）當前無人機載藥量普遍為15L，電池續航時間約為15 min，由于加藥劑、更換電池頻次多，影響了工作效率。

（2）棉農對無人機殺蟲效果存在爭議。“水浴”式打藥觀念深入人心，棉農普遍認為葉背面藥量不夠，導致殺蟲效果不佳，尤其是苗期殺蟲棉農更愿意采用常規機械作業。

4.2 組織管理有待加強

（1）大小地塊作業價格差別太大，小地塊作業價格高。據統計，面積幾百畝的規模地塊作業費用可以壓縮到8 元/667m2，幾畝的小地塊最高收費達25 元/667m2，且在飛防忙季飛手更愿意接大面積作業訂單。

（2）無人機飛防作業局限性強。巴州無人機植保作業主要有三個方面：一是棉花、工業辣椒、工業西紅柿的化控；二是常規拖拉機進地作業易傷苗壓果的農作物，主要集中在作物生長后期，幼苗前期無人機優勢不明顯；三是高稈農作物。

4.3 政府部門政策靈活性不夠

國家對植保無人機的購機補貼現行政策規定只允許補貼給植保公司、作業組織或從事無人機植保作業的專業合作社，沒有考慮購買無人機從事飛防植保作業的專業飛手，使補貼有失公平公正。

5 建議與對策

5.1 政府層面

（1）相關部門應在不同作物間開展無人機植保與常規機械全程植保化控作業試驗驗證，用數據和事實引導廣大種植戶接受現代植保技術。

（2）組織引導植保無人機作業范圍，由傳統的棉花化控飛防擴展到辣椒、蕃茄、玉米等農作物和庫爾勒香梨的授粉，開辟更多作業市場。

（3）農機部門需再調研，重新設計調整國家植保無人機購置補貼政策，使購買量更大，市場前景更廣闊的專業飛手、作業季節搭伙經營的個體植保隊享受相關政策。

（4）政府推動，有序組織無人機利用南北植保作業期時間差，參與跨省跨區作業，最大限度延伸植保無人機的作業期，增加購機者收益。

5.2 生產廠家層面

（1）生產廠家應采用新型電池進一步完善作業地理信息，增加無人機飛行時間，提高工作效率。

（2）研究解決靜電場干擾GPS 技術難題，研制裝載高壓靜電發生器的植保無人機，使霧化藥滴產生靜電吸附作用，補償未封壟作物下壓風場不能使葉片背面完全受藥的技術缺陷。