植保無人機技術在農業生產中的推廣

張春林 丁建俊

植物保護是糧食生產的重要組成部分，近幾年機械化植保水平得到了很大的提升，但仍是糧食生產全程機械化的短板，特別是作為現代農業標志的航化植保仍處于探索推廣階段。目前，市場上的航化植保主要有有人駕駛和無人駕駛兩種形式，無人駕駛的植保機械不但具有航化作業特有的效率高、作業成本低、毒害小、有效減少農業面源污染等優點，而且相對有人駕駛的植保飛機，具有對作業環境和作業條件、從業人員素質等要求低、易養護、重量輕、靈活方便，更適合精準農業要求等優勢，是機械化植保推廣的重點。

一、主流植保無人機的分類

目前，我國生產銷售的植保無人機按旋翼數量可分為單旋翼和多旋翼型；按動力可分為電動和油動型；按載重量可分5kg、10kg和20kg三個檔次。油動型植保無人機一般采用單旋翼形式，載重量多在10kg以上；由于電動機單機功率較小，所以電動型植保無人機一般采用多旋翼形式，載重量多在15kg以下；經科研部門和生產企業測算，載重量在10～15kg的植保無人機性價比最高，市場上銷量較多的是載重10kg。我國生產的植保無人機科技含量較高，可以借助北斗導航系統進行自動駕駛。為了減輕重量，增加載重量，機身和機翼普遍采用碳素材料，相比使用金屬材，雖然減輕了整機重量，增加了有效載荷，但機體強度顯著較低。

二、植保無人機的作業優勢

（一）降低作業成本，提高作業效率

相對于傳統的以手工和機械化操作為主的植保方式，植保無人機作業效率高、減少勞動力輸出，作業效果良好。以載重量10kg的電動植保無人機為例，僅需一人就可以遙控，每小時可完成植保作業40～80畝，是常規人工噴灑作業效率的100倍，是地面植保機械中作業效率最高的高稈式寬幅打藥機的8倍。相對于有人駕駛的大型航空植保飛機，植保無人機不需要飛行員，不需要機場，跨區作業方便快捷，價格較為便宜，經濟效益更加可觀。

（二）適應性強，適用范圍廣

由于植保無人機體積小，重量輕，作業速度快，采用空中作業方式，因此，不受地形地勢和土地大小的限制，不僅在地勢較為平坦、面積較大的農田適用，在偏坡丘陵、山地等復雜地形以及水田也同樣可正常作業。其次，植保無人機不受作物種類限制，即可用于大豆、小麥等低稈作物，也可用于玉米、高粱等高稈作物，特別是對于西瓜等地表作物、蘋果等樹狀作物以及棉花等莖稈易折作物，在目前尚無較好的植保機械的情況下，使用無人機進行植保作業效果最佳。植保無人機不但能夠噴藥植保，經過簡單改裝也可播種傳粉和監測作物的生長情況，能夠真正做到了一機多用。

（三）安全高效，環保節約

傳統的人工和機械化植保方式效率較低，作業人員直接與農藥接觸，人員傷亡事件時有發生。而植保無人機采用自動化飛控導航作業或遠距離遙控作業，操控人員可以遠離噴灑區域，最大限度地保證了人員的生命安全。同時，植保無人機在作業時的飛行高度比較低，旋翼旋轉所產生的向下氣流增加藥劑霧流對作物的穿透性，減少藥液的漂移損失，提高了作物單位面積上藥液的覆蓋密度，降低了藥液的使用量和作業環境中農藥的含量，使藥液得到更加充分的利用，從而減少了因農藥過量使用對土壤和環境的污染。

三、存在問題

（一）政策法規不到位。目前我國植保無人機的研發和生產還處于初始階段，仍然存在生產應用無標準、使用管理無規范和推廣補貼無政策、行業內以及行業之間缺少支持植保無人機的整體發展戰略規劃和無人機生產及銷售市場混亂等問題，植保無人機并未受到足夠的重視，目前尚無具體的推廣政策。

（二）社會化服務體系不健全。由于植保在我國農業生產中的重要作用尚未充分凸顯，與植保無人機產業相配套的多種形式的社會化服務組織，包括作業服務、租賃、人員培訓、維修、保養以及推廣等尚未形成規模，在一定程度上限制了植保無人機的推廣和應用。

（三）使用技術可進一步完善。目前所使用的植保無人機以手動遙控式居多，雖然有以北斗定位，全自動式作業的無人機，但前期程序設定工作復雜，作業中不能自主識別障礙物，對操作人員有較高的要求，所以要通過航路規劃、自動導航、環境實時監測等先進的技術降低操作難度和復雜性，實現真正意義上的傻瓜式操作。

四、建議

（一）制定發展模式。使用無人機進行植保作業時，對無人機的操作、維修保養等方面需要一定的技術要求，人員素質要求高，現有的普通種植戶學習能力不強，很難滿足要求，而且無人機價格高、維護費用多，一般農戶根本就無法承受。因此，目前形勢下一家一戶的發展模式不現實，同時也不符合對病蟲害統防統治的要求，因此，應制定針對大中型農業合作社、農機大戶和家庭農場的現實可行的植保無人機產業發展模式。

（二）完善政策法規。一是將植保無人機納入農機購置補貼目錄，降低購買者的經濟壓力；二是制定相關的規章制度，使植保無人機的購買和維修保養得到法律保障，同時約束操作人員正確使用無人機；三是明確植保無人機的管理部門并賦予其職能，逐步建立健全的行業管理辦法，促進植保無人機步入健康有序發展軌道。

（三）制定行業標準。植保無人機產品標準包括生產標準和鑒定標準，其中生產標準包括整機和零部件的設計要求，無人機的測試、安全性能、操作規程、維修與護理，產品生產必須具備的條例和認證等內容該類標準需盡快制定，明確統一不同類型的產品標準，規范企業的生產條件，確保銷售的植保無人機質量。作業標準要根據不同農業作業條件，制定相應的操作規程，明確植保無人機操作安全注意事項和作業后的維修保養要求。

（四）加強教育培訓。為了提高植保無人機的應用效果，應當加大對無人機操作人員、后勤服務人員以及技術推廣人員的教育培訓力度。一是倡導企業向有購買意向的或者已經購買的使用者提供無人機操作、維修保養知識等相關培訓服務；二是鼓勵社會群體創辦專業技術培訓機構，提供無人機操作和維護等方面的專業培訓，增加專業培訓和資質培訓力度，滿足使用需求。

（五）制定操作規范和管理制度。通過農業部門飛防項目的實施帶動，制定無人機操作規范及作業安全各項制度，全面規范無人機管理，成立植保無人機飛防專業合作社，建立適合農業發展模式的無人機飛防經濟體，打造依托5G技術、北斗技術與新一代植保無人機技術有機結合的飛防網絡，為糧食安全生產、農民增收、鄉村振興作出新的、更大的貢獻。

（作者單位：張春林 萊州市農業技術推廣中心；丁建俊 萊州市金城鎮農業綜合服務站）