江門市植保無人機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析

梁偉光，傅榮富

（江門市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣東 江門 529060）

0 引言

在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物的病蟲草害是影響其產(chǎn)量和質(zhì)量的一個重要因素，如何防治農(nóng)作物病蟲草害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。目前在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用于田間作業(yè)的植保機(jī)械仍以機(jī)械式噴霧和背負(fù)式機(jī)動噴霧器為主，這種傳統(tǒng)植保作業(yè)方式存在施藥效率低、勞動強(qiáng)度大、防治面積小、農(nóng)藥有效利用率低等問題，長期使用勢必造成農(nóng)藥的用量越來越大，受藥面積和受藥程度不均勻，防治效果不理想，作物的產(chǎn)量和質(zhì)量得不到保障，很難適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求[1]。植保無人機(jī)是近年來在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域最“火”的新生農(nóng)機(jī)用具，因其高效、便捷等特點被廣大農(nóng)民認(rèn)同。植保無人機(jī)的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的作業(yè)模式，提高了工作效率，節(jié)省了大量的人力、物力等資源，極大地提高了工作效率，增大了植保作業(yè)安全性，為確保農(nóng)業(yè)大豐收提供了有力的保障[2-5]。

植保無人機(jī)，是通過地面遙控或?qū)Ш斤w控實現(xiàn)噴灑作業(yè)，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。與傳統(tǒng)植保作業(yè)方式相比，植保無人機(jī)作業(yè)具有安全、精準(zhǔn)、高效、環(huán)保、智能程度高、操作簡單、適用性廣等特點，同時，在低空中飛行，可以忽略地形對作業(yè)造成的影響，因此，植保無人機(jī)應(yīng)用前景非常廣闊。

1 江門市植保無人機(jī)應(yīng)用情況

2013 年，江門市農(nóng)機(jī)推廣站（現(xiàn)江門市農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心）分別從珠海羽人和山東華盛引進(jìn)兩臺植保無人機(jī)，開始在全市范圍內(nèi)推廣，由于技術(shù)成熟度不夠、價格昂貴，再加上農(nóng)民傳統(tǒng)觀念未能轉(zhuǎn)變等原因，當(dāng)時并未收到任何效果，甚至在農(nóng)技下鄉(xiāng)過程中無人問津。2016 年，江門市農(nóng)業(yè)局（現(xiàn)江門市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）與開平市新大農(nóng)機(jī)有限公司合作，引領(lǐng)該公司前往深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司洽談植保無人機(jī)代理合作相關(guān)事宜，通過政府引導(dǎo)、充分發(fā)揮市場主導(dǎo)作用的方式，開啟了植保無人機(jī)推廣的新篇章，引領(lǐng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從傳統(tǒng)人工噴藥向無人機(jī)遙控噴藥轉(zhuǎn)變的新征程。據(jù)統(tǒng)計，從第一代大疆無人機(jī)MG-1S 到T16 再到T20，開平市新大農(nóng)機(jī)有限公司面向全省共成功推廣銷售植保無人機(jī)超過400 臺，尤其是進(jìn)入2020 年上半年，隨著務(wù)農(nóng)勞動力的缺失越來越嚴(yán)重，人工成本的急劇增加，新大農(nóng)機(jī)公司的大疆無人機(jī)更是供不應(yīng)求。

截至2019 年年底，江門市擁有植保無人機(jī)229臺，其中以大疆品牌為主，有170 臺，占無人機(jī)總量的74.2%，其次是廣州極飛51 臺，占總量的22.7%，全豐航空和東莞極飛分別是7 臺和1 臺。該現(xiàn)象與大疆品牌無人機(jī)的技術(shù)成熟度關(guān)系較大，同時，無人機(jī)代理公司的大力推廣也起到了很大的作用。

截至2019 年底，江門市無人機(jī)噴藥面積約為49.8 khm2，其中，主要應(yīng)用作物為水稻，水稻應(yīng)用無人機(jī)飛防噴藥面積約占無人機(jī)飛防總面積的80%；其次是山林地和新會柑種植。根據(jù)調(diào)查，江門市種植面積超過7 hm2的水稻種植大戶已經(jīng)基本實現(xiàn)了植保無人機(jī)飛防噴藥，部分自然村也開啟了統(tǒng)防統(tǒng)治模式，由村委會統(tǒng)一安排雇請無人機(jī)進(jìn)行防治病蟲草害，相信在未來幾年，植保無人機(jī)在水稻防治病蟲草害方面的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大，噴藥面積將直線上升。

2 影響植保無人機(jī)推廣的主要因素

2.1 植保無人機(jī)自身條件因素

影響植保無人機(jī)推廣最重要的3 個因素是無人機(jī)藥箱容量、電池的容量及續(xù)航時間以及無人機(jī)自身價格。

植保無人機(jī)藥箱容量是影響無人機(jī)推廣的首要因素。無人機(jī)應(yīng)用以來，從第一代的MG-1S 到如今的T20，藥箱容量從10 L 提高到了20 L，容量增加了一倍，但是相對于傳統(tǒng)大容量的噴霧機(jī)械來說，仍然顯得杯水車薪，實際生產(chǎn)中迫切需要更大容量的無人機(jī)出現(xiàn)，以滿足需要。

由于植保無人機(jī)的動力主要靠電池供給，電池的容量和續(xù)航時間是影響無人機(jī)推廣的第二大因素。在實際生產(chǎn)操作中，植保無人機(jī)的電池只可以持續(xù)飛行作業(yè)10 min，覆蓋作業(yè)面積大概10 畝（1 畝=0.067 hm2）左右，所以每次進(jìn)行無人機(jī)飛防作業(yè)，需要準(zhǔn)備10塊電池以上。根據(jù)調(diào)查，從第一代無人機(jī)的面世到如今，植保無人機(jī)的電池容量和續(xù)航時間仍舊沒有大的提高，再加上電池價格昂貴（電池單價為2 500元/塊），電池壽命較短（每塊電池充電循環(huán)利用次數(shù)大約在600次左右）等因素，嚴(yán)重制約了無人機(jī)推廣。

無人機(jī)自身價格是影響推廣的另外一個較為重要的因素。以大疆T20 為例，整機(jī)原價49 800元，包含1 機(jī)4 電1 充，合作社購買可以享受補(bǔ)貼21 200元，算上補(bǔ)貼后，整機(jī)價格28 600元，電池每塊4 000元，正常作業(yè)需要配備10塊電池，必須另外購買電池6塊以上，約24 000元，總價約52 600元，這樣才可以正常進(jìn)行飛防作業(yè)，還不算其他配件維修之類的成本。無人機(jī)昂貴的價格加重了生產(chǎn)成本，勢必會影響其普及的范圍。

2.2 操作飛手因素

無人機(jī)屬于高端科技產(chǎn)品，與傳統(tǒng)機(jī)械的使用區(qū)別較大，再加上電池續(xù)航時間較短，這就決定了無人機(jī)作業(yè)較少采用全自動飛行模式，基本上都是靠飛手進(jìn)行半自動作業(yè)為主。飛手操作的熟練程度、對農(nóng)藝措施的理解程度、對氣象因素影響作業(yè)的估計以及飛手本身身體狀況均對無人機(jī)作業(yè)影響較大。

2.3 適用藥劑因素

從傳統(tǒng)的機(jī)械噴霧過渡到如今的植保無人機(jī)噴霧，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一個大的飛躍，要實現(xiàn)完美過渡，勢必要各方面條件的支持，無人機(jī)適用藥劑是必不可少的條件之一。使用無人機(jī)噴霧，大大減少了噴霧使用的水量，以水稻噴霧為例，從每畝的25.0～50.0 kg 縮小到了現(xiàn)在的1.0～1.5 kg。水量減少的同時要保證防治效果，勢必要造成使用藥液濃度的增加。現(xiàn)階段市場上尚未有適用于無人機(jī)飛防的專用藥劑出現(xiàn)，而在實際生產(chǎn)中，為保證無人機(jī)飛防作業(yè)的防治效果，只能靠提高藥劑的使用濃度來完成。由于部分藥劑在田間使用時會有一定濃度的限制范圍，這就限制了飛防使用的藥劑種類，造成了實際生產(chǎn)中輪換藥劑的可能性越來越小，同時加快了病蟲害抗藥性的提升速度[6,7]。

3 推廣建議

3.1 加大政策資金扶持力度，保證無人機(jī)補(bǔ)貼到位

植保無人機(jī)本身的價格因素是影響推廣的重要因素之一，加大政策的扶持力度，提高補(bǔ)貼的比例，從一定程度上降低購機(jī)成本，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，能有效推動無人機(jī)的普及[8,9]。

根據(jù)廣東省《關(guān)于開展植保無人飛機(jī)購置補(bǔ)貼試點工作的通知》（粵農(nóng)〔2017〕253 號）文件精神，廣東省植保無人機(jī)補(bǔ)貼對象為所在縣(市、區(qū))從事植保作業(yè)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營組織，主要包括農(nóng)民(農(nóng)機(jī))專業(yè)合作社、植保作業(yè)組織、農(nóng)作物病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治組織等，對個人購置植保無人機(jī)暫不予補(bǔ)貼，同一補(bǔ)貼對象購買數(shù)量不超過5 臺，單機(jī)補(bǔ)貼額不超過3 萬元。同時要求補(bǔ)貼對象配備的經(jīng)生產(chǎn)企業(yè)培訓(xùn)合格的操作人員與無人植保飛機(jī)的比例不少于1∶1，有相對健全的植保無人飛機(jī)運(yùn)營管理制度體系等。根據(jù)《廣東省關(guān)于2019 年繼續(xù)開展植保無人機(jī)購置補(bǔ)貼試點工作的通知》（粵農(nóng)〔2019〕153 號）文件精神，現(xiàn)今仍然依據(jù)2017 年試點文件精神執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

從2017 年無人機(jī)補(bǔ)貼試點至今，已經(jīng)超過3年時間，相關(guān)政策還未完善。建議完善植保無人機(jī)購置補(bǔ)貼政策，將其納入補(bǔ)貼目錄的機(jī)具范圍，同時實行作業(yè)補(bǔ)貼政策，促進(jìn)植保無人機(jī)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，在保障農(nóng)戶獲益的同時推廣植保無人機(jī)的使用，推動統(tǒng)防統(tǒng)治[10]。

3.2 提升飛手專業(yè)技術(shù)水平

現(xiàn)階段，飛手的專業(yè)技術(shù)水平也是影響其普及的重要因素之一。提升飛手的專業(yè)技術(shù)水平，包括提升無人機(jī)操作水平和農(nóng)藝技術(shù)水平，特別是植保技術(shù)水平，才能將無人機(jī)的推廣提升到一個更高的層次[11,12]。

現(xiàn)階段，在江門市開展植保無人機(jī)飛防服務(wù)的公司主要有2 家。根據(jù)對水稻大種植戶的實地調(diào)研，大部分種植戶對飛手滿意程度較低，主要體現(xiàn)在飛手的植保技術(shù)水平非常欠缺，對于病蟲草害的認(rèn)知與防治水平均仍處于非常淺薄的階段，根本無法與飛防服務(wù)需要的技術(shù)水平相匹配。而飛防專業(yè)培訓(xùn)課程中，主要以無人機(jī)操作培訓(xùn)為主，其次是藥劑藥理的培訓(xùn)，對于植保專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)非常欠缺，加之專業(yè)公司服務(wù)的飛手不是植保專業(yè)出身，實際生產(chǎn)經(jīng)驗欠缺，在服務(wù)過程中對病蟲草害的防治水平不夠，主要表現(xiàn)在田間病蟲草害識別有誤，藥劑選擇偏差較大等。

建議在開展植保無人機(jī)飛防培訓(xùn)的課程里，除了要注重?zé)o人機(jī)操作技術(shù)及安全方面的培訓(xùn)外，還應(yīng)因地制宜加入本地區(qū)常見病蟲草害的識別與防治等植保知識的培訓(xùn)。這樣不但可以提高飛手的專業(yè)知識水平，提升服務(wù)質(zhì)量，提高飛防服務(wù)的效益，同時可有力推動植保無人機(jī)的推廣。

3.3 加快無人機(jī)專用藥劑的研發(fā)與普及

實際生產(chǎn)中，部分農(nóng)民由于無人機(jī)適用藥劑的限制性，而對植保無人機(jī)的使用產(chǎn)生了一定的抗拒心理，加快植保無人機(jī)專用藥劑的研發(fā)與普及將有力促進(jìn)植保無人機(jī)的推廣。

在危害農(nóng)作物的病蟲害里，有部分病蟲害的主要危害部位位于作物內(nèi)部或者葉片背部，例如稻跗線螨主要危害部位為葉鞘，水稻二化螟主要危害部位為稻株莖稈內(nèi)部，薊馬主要危害部分為花蕾內(nèi)部，對于此類病蟲害，需要使用內(nèi)吸性較強(qiáng)的藥劑進(jìn)行防治。如今市場上的內(nèi)吸性藥劑仍然主要應(yīng)用于傳統(tǒng)機(jī)械噴霧，對于使用的濃度有較大的限制，超過一定的使用濃度往往會引起藥害。而利用植保無人機(jī)進(jìn)行飛防，用水量減少了25 倍以上，相應(yīng)的藥劑濃度也增加了25 倍以上，對于市場上的內(nèi)吸性藥劑而言，此使用濃度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其限制使用范圍，非常容易引起藥害。這就限制了部分藥劑的無法使用，甚至?xí)绊懼脖o人機(jī)的飛防效果。在此條件下，研發(fā)與普及植保無人機(jī)的專用藥劑就顯得非常重要了。植保無人機(jī)專用藥劑的研發(fā)與普及，不但可以大幅度提升無人機(jī)飛防的效果，同時可將植保無人機(jī)的推廣提升到一個更高的層次。

4 結(jié)語

植保無人機(jī)在江門地區(qū)經(jīng)過近10 年的發(fā)展已經(jīng)有了一個長足的進(jìn)步，但是由于植保無人機(jī)自身的原因、操作飛手以及適用藥劑等因素限制了植保無人機(jī)在江門地區(qū)的推廣程度。相信在政府和企業(yè)的共同努力下，植保無人機(jī)的優(yōu)勢將逐步凸顯。當(dāng)前，江門市農(nóng)業(yè)正往生態(tài)農(nóng)業(yè)、安全農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和高效農(nóng)業(yè)的方向發(fā)展，無人機(jī)的推廣普及，一定程度上滿足了江門市實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，并加快了江門市實現(xiàn)綠色高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的步伐。