山東省農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀及建議

劉科 馬根眾

山東省農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀及建議

劉科 馬根眾

一、植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.地域分布廣。山東省于2011年由日照市嵐山區(qū)華茂農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)專業(yè)合作社引進(jìn)購(gòu)買第一架農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)并開(kāi)始田間服務(wù)作業(yè)，截至2016年6月，全省17市共有植保無(wú)人機(jī)315臺(tái)，平均每市超過(guò)18臺(tái)，每個(gè)市都有無(wú)人機(jī)，達(dá)到市級(jí)無(wú)人機(jī)覆蓋無(wú)空白；全省153個(gè)縣市區(qū)中，近50%的有植保無(wú)人機(jī)。

2.植保面積大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省2015年植保無(wú)人機(jī)開(kāi)展農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治作業(yè)面積達(dá)63.29萬(wàn)畝、其中小麥45.16萬(wàn)畝、玉米16.86萬(wàn)畝、其它作物1. 27萬(wàn)畝。

3.作業(yè)用途廣。從作業(yè)用途看，主要用于大田糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和蘋果、葡萄等林果作物的植保作業(yè)及農(nóng)林漁業(yè)生產(chǎn)的各類航拍調(diào)查。

4.作業(yè)成本低。若不計(jì)農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)自身價(jià)格、維修保養(yǎng)、操作培訓(xùn)等間接成本外，植保無(wú)人機(jī)作業(yè)成本一般在2-5元/畝，其中包括勞動(dòng)力、用電成本等；若考慮購(gòu)置及維護(hù)成本，因生產(chǎn)企業(yè)建立維修網(wǎng)絡(luò)不同，導(dǎo)致作業(yè)成本參差不齊；目前作業(yè)收費(fèi)視防治植物不同而異，一般為6-15元/畝。

5.扶持政策多。2010年以來(lái)，我省連續(xù)7年實(shí)施實(shí)施山東省農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治能力建設(shè)示范項(xiàng)目，省財(cái)政共投入項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)1.25億元，用于購(gòu)置植保無(wú)人飛行噴霧機(jī)和單機(jī)日作業(yè)能力300畝以上的大型施藥機(jī)械和防護(hù)裝備，其中購(gòu)置植保無(wú)人機(jī)76架，扶持資金達(dá)1470.4萬(wàn)元。2012年以來(lái)連續(xù)5年實(shí)施“山東省玉米一防雙減”補(bǔ)助項(xiàng)目，共投入資金1.09億元，用于購(gòu)買藥劑，扶持專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治服務(wù)組織開(kāi)展飛防服務(wù)作業(yè)。

6.作業(yè)補(bǔ)貼高。2015年全省共整合使用扶持資金5500萬(wàn)元，用于飛防作業(yè)補(bǔ)貼，有力促進(jìn)了我省植保無(wú)人機(jī)開(kāi)展服務(wù)作業(yè)，其中“中央小麥、蝗蟲(chóng)防治”補(bǔ)貼經(jīng)費(fèi)2100萬(wàn)元、省“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程社會(huì)化服務(wù)試點(diǎn)縣”、“蝗蟲(chóng)防治”貼資金約1300萬(wàn)元，濟(jì)南市等市級(jí)財(cái)政拿出專項(xiàng)補(bǔ)貼資金600萬(wàn)元，各縣整合“高產(chǎn)創(chuàng)建”、“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展資金”等補(bǔ)貼資金約1500萬(wàn)元。

二、植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.高效安全。植保無(wú)人機(jī)通過(guò)地面遙控或衛(wèi)星定位自動(dòng)飛控操作，噴灑作業(yè)人員遠(yuǎn)距離操作避免暴露于農(nóng)藥下的危險(xiǎn)，提高了噴灑作業(yè)的安全性。作業(yè)飛行速度一般控制在3-6米/秒，作業(yè)效率為1-3畝/分鐘。載重5kg型，每次飛防作業(yè)面積10-15畝，日作業(yè)面積100-300畝；載重10kg型，每次飛防作業(yè)面積15-20畝，日作業(yè)面積300-500畝。

2.節(jié)約水藥，降低成本。植保無(wú)人機(jī)通噴灑技術(shù)采用噴霧噴灑方式可以節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量，節(jié)約90%的用水量，很大程度的降低資源成本。

3.防治效果顯著。農(nóng)用植保無(wú)人飛機(jī)作業(yè)時(shí)，下沉氣流擾動(dòng)作物葉片，提高了農(nóng)藥的穿透性，病蟲(chóng)害防治效果一般到達(dá)75%-95%。經(jīng)初步調(diào)查，無(wú)人飛機(jī)對(duì)后期玉米銹病等病害的防治效果在75%以上；對(duì)玉米螟等蟲(chóng)害的防治效果在85%以上。

三、植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)

1.電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)占比大。從機(jī)具類型看，電動(dòng)無(wú)人機(jī)256臺(tái)、燃油無(wú)人機(jī)59臺(tái)，電動(dòng)無(wú)人機(jī)保有量占到總數(shù)的81.3%。主要原因是操控簡(jiǎn)單，機(jī)手易于掌握，維修方便，價(jià)格低廉，飛行平穩(wěn)。

2.無(wú)人植保機(jī)以手動(dòng)遙控控制、多旋翼、藥箱容量20升以下機(jī)型為主。按旋翼類型分：固定翼11臺(tái)、單旋翼61臺(tái)、多旋翼243臺(tái)；按控制類型分：自動(dòng)39臺(tái)、手動(dòng)遙控276臺(tái)；按藥箱容量分：10升以下86臺(tái)、10升（含）至20升199臺(tái)、20升（含）至30升6臺(tái)、30升（含）以上4臺(tái)。手動(dòng)遙控控制、多旋翼、藥箱容量20升以下小型無(wú)人植保機(jī)，保有量分別占總數(shù)的88%、77.14%、90.48%。通過(guò)調(diào)查分析：手動(dòng)遙控占比大是因?yàn)榍捌谥脖o(wú)人機(jī)智能化、自動(dòng)化程度低，但是自動(dòng)化、智能無(wú)人植保機(jī)是發(fā)展方向，今后自動(dòng)化無(wú)人機(jī)將快速發(fā)展，智能化也將提上日程；多旋翼占比大原因是電動(dòng)多旋翼飛行平穩(wěn)，電機(jī)自重與載重比高，單機(jī)藥液提升重；容量10升以下占比大原因是電動(dòng)無(wú)人總體載重量偏小，增加載重量須增加電機(jī)和旋翼數(shù)量，同時(shí)電耗速度增加，維持噴藥時(shí)間的電池?cái)?shù)量也要增加，造成機(jī)體自重增加。因此，解決電池大容量低重量、快充快放問(wèn)題是提升植保無(wú)人機(jī)藥量的關(guān)鍵。

3.購(gòu)置價(jià)格中間多，兩頭少。從購(gòu)機(jī)價(jià)格看，多數(shù)無(wú)人機(jī)價(jià)格在5萬(wàn)-10萬(wàn)（15）萬(wàn)元之間。按購(gòu)機(jī)價(jià)格分：5萬(wàn)元以下20臺(tái)、5萬(wàn)元（含）至10萬(wàn)元93臺(tái)、10萬(wàn)元（含）至15萬(wàn)元102臺(tái)、15萬(wàn)元（含）至20萬(wàn)元45臺(tái)、20萬(wàn)（含）以上35臺(tái)，5萬(wàn)-10萬(wàn)（15）萬(wàn)元之間無(wú)人機(jī)保有量占到總數(shù)的61.91%。原因是生產(chǎn)企業(yè)前期研發(fā)成本高，大量資金轉(zhuǎn)化給購(gòu)機(jī)者，造成價(jià)格虛高。其實(shí)電動(dòng)無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料價(jià)格低廉，隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定、規(guī)格同意、批量生產(chǎn)，產(chǎn)品價(jià)格將快速下降。

4.購(gòu)置資金補(bǔ)貼多，自籌少。從獲得資金扶持情況看，全省植保無(wú)人機(jī)共獲得購(gòu)機(jī)扶持資金1470.4萬(wàn)元，主要由我省農(nóng)業(yè)植保項(xiàng)目提供部分資金或全資購(gòu)買。

5.購(gòu)置對(duì)象農(nóng)業(yè)合作組織多，個(gè)人購(gòu)買少。從購(gòu)機(jī)主體看，我省植保無(wú)人機(jī)基本上是各類農(nóng)業(yè)服務(wù)組織購(gòu)買。主要是農(nóng)合組織資金實(shí)力雄厚、服務(wù)能力強(qiáng)、生產(chǎn)規(guī)模大、服務(wù)需求強(qiáng)烈，因此購(gòu)買欲望高。

四、存在的問(wèn)題

1.植保無(wú)人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)良莠不齊。由于植保無(wú)人機(jī)生產(chǎn)資金、技術(shù)門檻較低，再加上目前沒(méi)有相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)管體系等，使得植保無(wú)人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)良莠不齊，有的企業(yè)甚至有幾張桌子就能生產(chǎn)出植保無(wú)人機(jī)。

2.植保無(wú)人機(jī)自身質(zhì)量和性能整體還處于較低水平。如蓄電池質(zhì)量差，影響續(xù)航能力；頻繁更換電池，影響作業(yè)效率；操作信號(hào)抗干擾能力差，高壓線磁場(chǎng)會(huì)對(duì)操作產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，在高壓線附近作業(yè)易出現(xiàn)失控現(xiàn)象；距離較遠(yuǎn)時(shí)，手持操作作業(yè)精度難以保障，飛行高度、速度與航線容易產(chǎn)生偏差；適于航空噴霧作業(yè)的噴灑系統(tǒng)研究不夠。

3.價(jià)格和維修成本高。一般一架植保無(wú)人機(jī)在10-30萬(wàn)元之間，智能型的價(jià)格更高，規(guī)模較小的社會(huì)化服務(wù)組織，一次性全資購(gòu)買較為困難。同時(shí)，每年的維護(hù)費(fèi)用較高，操作失誤容易導(dǎo)致墜機(jī)，每個(gè)旋翼300元左右，電動(dòng)機(jī)維修一次，費(fèi)用超過(guò)1000元，一般每架每年平均維修費(fèi)用在2000-5000元。

4.合格的航飛操作手較少、隊(duì)伍穩(wěn)定性差。一名合格的航飛操作機(jī)手掊訓(xùn)費(fèi)用約需要1.5萬(wàn)元，培訓(xùn)時(shí)間需要2個(gè)月，難以招到樂(lè)于參加培訓(xùn)的學(xué)員。在當(dāng)前農(nóng)村勞動(dòng)力大量外流的形勢(shì)下，若無(wú)較好的收益，即使培訓(xùn)了合格操控手，也難保持其穩(wěn)定性。

5.植保無(wú)人機(jī)大面積作業(yè)能力不夠。目前使用的植保無(wú)人機(jī)大部是手動(dòng)人工操控，操控手連續(xù)飛行易疲勞，再加上手動(dòng)操控人為控制飛行航線，藥液流量與無(wú)人機(jī)飛行速度不能較好匹配，噴灑藥液量無(wú)法恒定，重噴漏噴現(xiàn)象多，噴灑質(zhì)量防治效果參差不齊，連續(xù)作業(yè)能力和安全等問(wèn)題較多。

五、發(fā)展建議

1.加強(qiáng)政策、資金扶持。進(jìn)一步加大研發(fā)投入，提升植保無(wú)人機(jī)的質(zhì)量和性能；將植保無(wú)人機(jī)列入農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼范圍，加快植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，促進(jìn)行業(yè)良性發(fā)展；對(duì)使用植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治作業(yè)給予補(bǔ)貼，促進(jìn)植保無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣使用。

2.加快植保無(wú)人機(jī)研發(fā)技術(shù)創(chuàng)新。通過(guò)集成先進(jìn)技術(shù)，將植保無(wú)人機(jī)向智能化方向發(fā)展，進(jìn)一步簡(jiǎn)化操作難度，實(shí)現(xiàn)自主巡航，精確導(dǎo)航，主動(dòng)避讓，消除地形和障礙物的影響，提高無(wú)人機(jī)可操作性和超低空作業(yè)穩(wěn)定性；完善無(wú)人機(jī)的失控保護(hù)措施，包括失控保護(hù)、故障自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警等功能，提高植保無(wú)人機(jī)超低空作業(yè)的安全性。

3.加強(qiáng)應(yīng)用技術(shù)研究。農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)作為新型植保機(jī)械，應(yīng)盡快開(kāi)發(fā)適合于植保無(wú)人機(jī)使用的農(nóng)藥藥劑，并針對(duì)不同作物、不同防治時(shí)期、不同病蟲(chóng)害等制定相應(yīng)的噴施作業(yè)技術(shù)規(guī)范。

4.加大對(duì)操控機(jī)手的技術(shù)培訓(xùn)。農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，不僅是噴霧機(jī)具的簡(jiǎn)單改變，也帶來(lái)整個(gè)施藥技術(shù)的變化，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)植保無(wú)人機(jī)操作的培訓(xùn)，同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)植保無(wú)人機(jī)用藥技術(shù)的培訓(xùn)，提高安全科學(xué)用藥水平。