我國無人機植保面臨的問題與解決方案

進入2017年作業(yè)季以來，無人機植保市場看似風(fēng)風(fēng)火火、形勢一片大好，統(tǒng)防統(tǒng)治作業(yè)面積最大的達到了130萬畝，10萬畝的更是比比皆是，樂觀估計今年的飛防作業(yè)面積可能會超過1億畝，保守估計也要達到或超過五六千萬畝?？此茻o人機植保市場的春天已經(jīng)到來，然而其背后存在的問題值得人們深思。

無人機植保問題層出

截至目前，河南省的小麥統(tǒng)防統(tǒng)治面積是最大的，單次作業(yè)面積達到了130萬畝，是當(dāng)之無愧的全國第一大單。雖然整體的植保作業(yè)價格適中，但是飛防隊伍素質(zhì)參差不齊，沒有統(tǒng)一的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致作業(yè)效果不佳。質(zhì)量效果產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)很可能需要付出很大的精力去消除。

河北省小麥統(tǒng)防統(tǒng)治出現(xiàn)的問題更多，一種配方打天下、一種配方貫穿整個作業(yè)周期而不根據(jù)蟲害發(fā)生情況進行適度調(diào)整，作業(yè)隊伍盲目追求作業(yè)效率而導(dǎo)致的效果不佳造成了很大的負(fù)面影響，無論是植保隊伍還是農(nóng)藥廠都是毀譽參半。

今年東北聚集了大量的植保隊伍，機隊規(guī)模不下千架，去年在新疆發(fā)生的情況也在東北出現(xiàn)，2.5m以上高度的玉米作業(yè)價格低至6元/畝，畝噴量700～800ml，這樣的價格與作業(yè)方式會嚴(yán)重危害到植保市場的發(fā)展。

施藥方案分析

當(dāng)前，大批次無人機植保作業(yè)的畝噴量都是沒有依據(jù)的。無人機植保作業(yè)與傳統(tǒng)機械作業(yè)、人工作業(yè)有著很大的區(qū)別：傳統(tǒng)機械作業(yè)和人工作業(yè)農(nóng)藥稀釋比例在500～3000倍，無人機植保作業(yè)農(nóng)藥稀釋比例在20～100倍，高濃度藥物不適用于大部分農(nóng)作物或部分作物的生長階段。此外，高濃度藥物因為降低了90%以上的用水量，必然導(dǎo)致農(nóng)藥葉面覆蓋率低于傳統(tǒng)施藥方法。

提高葉面覆蓋率的辦法有兩種：一種是在降低蒸發(fā)漂移量的前提下盡量減小霧滴直徑，另一種方法是提高畝噴灑量。筆者曾經(jīng)在天津市東麗區(qū)2000畝小麥防治蚜蟲的時候做過幾次農(nóng)藥配方測試，與人工噴灑效果進行比對：第一種方案使用啶蟲脒，人工噴灑畝噴量為15L，無人機噴灑分別為800ml、1200ml、2500ml，防治效果為人工60%、無人機20%；第二種方案使用吡蟲啉與功夫，噴灑量同第一種方案，防治效果為人工85%、無人機60%；第三種方案使用了吡蟲啉、功夫和某藥劑（保密），噴灑量為人工15L、無人機1200ml，防治效果為施藥10min后人工90%、無人機90%。綜合以上案例，筆者認(rèn)為：無人機植保的施藥方案不能簡單地用人工方案替代，應(yīng)該根據(jù)各自特點進行多次測試尋找最佳用藥方案，而大多數(shù)人是以簡單的人工施藥方案替代法進行飛防作業(yè)，出現(xiàn)問題也是必然的。

建立合理作業(yè)模式

2017年，無人機植保行業(yè)一則比較熱的新聞是新疆建設(shè)兵團農(nóng)一師下屬的一個團場發(fā)布的一則通告禁令：在本團場內(nèi)禁止使用無人機作業(yè)，這樣一個禁令使得很多飛防植保從業(yè)者感到擔(dān)憂。究其原因是因為一家飛防隊不聽同行勸阻進行田間除草作業(yè)，藥液漂移導(dǎo)致周邊其他作物大片死亡從而造成巨大經(jīng)濟損失。此前，還有飛防隊伍在海南作業(yè)造成反季節(jié)蔬菜出現(xiàn)藥害，所幸面積不大，但也賠償菜農(nóng)幾萬元。據(jù)筆者了解最近幾年因為質(zhì)量原因或者藥害造成的賠償損失不少于幾百萬元。為了避免這類事情再次發(fā)生，必須改變粗放型的作業(yè)模式，飛防作業(yè)也是一個系統(tǒng)工程，需要將其當(dāng)成一門科學(xué)來研究。

根據(jù)作業(yè)需求研發(fā)無人機

飛防植保行業(yè)的生存和發(fā)展離不開無人機企業(yè)、農(nóng)藥企業(yè)和一線植保隊伍的密切配合，現(xiàn)在除少數(shù)無人機企業(yè)外，絕大多數(shù)企業(yè)還在靠融資生存，產(chǎn)生實質(zhì)利潤的鳳毛麟角，原因在于這些企業(yè)忽視一線作業(yè)需求、閉門造車、盲目模仿。對于無人機企業(yè)來說，研制出適應(yīng)作物和地形廣泛、連續(xù)作業(yè)性能穩(wěn)定、有極強的抗干擾能力、自主精確避障、在霧化效果不受影響的情況下可變量噴灑、有效提高農(nóng)藥附著率以及各功能模塊化的無人機是當(dāng)務(wù)之急。雖然現(xiàn)在很多植保無人機都可以自主規(guī)劃航線和夜間作業(yè)，但是我國山多地少、平原區(qū)較少、農(nóng)村土地規(guī)劃性差、田間障礙物復(fù)雜、地磁環(huán)境復(fù)雜、作物種類豐富，然而大多數(shù)植保無人機只適合進行大田作物作業(yè)，每年作業(yè)周期短、大田作物作業(yè)價格低，一般的植保隊伍很難維持生存，不重視終端消費者的無人機企業(yè)也不會在競爭激烈市場中生存過久的。

引入新的噴灑技術(shù)改善作業(yè)效果和農(nóng)藥利用率

目前，無人機企業(yè)基本上把全部精力都放在了易操控、抗摔和自動化程度等技術(shù)上，可是決定飛防行業(yè)發(fā)展的卻是效果，沒有效果就沒有明天。決定飛防作業(yè)效果的關(guān)鍵在于農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)和農(nóng)藥本身，農(nóng)藥暫且不談，本文只談?wù)摕o人機如何改善作業(yè)效果和農(nóng)藥利用率。

適合無人機使用的農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)有兩種：一種是壓力扇形噴頭、一種是離心噴頭。壓力扇型噴頭具有穿透力強、壽命長等優(yōu)點，也有霧化效果差、對農(nóng)藥劑型要求嚴(yán)格、不適合做變量噴灑等缺點；離心噴頭霧化效果更好、農(nóng)藥適應(yīng)劑型較多、可變量噴灑，可是下壓力不足、藥物漂移量明顯高于壓力噴頭。這兩種噴灑系統(tǒng)都無法滿足精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)對于農(nóng)藥精準(zhǔn)噴灑、提高農(nóng)藥利用率和降低農(nóng)藥對土地污染的需求，尤其在行距、株距較寬的經(jīng)濟類作物上更加明顯，單純依靠無人機風(fēng)場效果提高著藥率不再是首選。2017年武漢舉辦的無人機植保高峰論壇提出了靜電噴霧系統(tǒng)和靜電制劑將是無人機植保的發(fā)展方向之一。靜電噴霧是通過高壓靜電設(shè)備使藥液分別攜帶正負(fù)電離子產(chǎn)生正負(fù)極效應(yīng)，讓藥液吸附于作物葉片或枝干的正背面，藥液因為靜電具備靶標(biāo)性，從而大幅度提高農(nóng)藥的利用率并提升無人機的作業(yè)效果。只是靜電噴霧技術(shù)還沒有獲得突破性的進展，但是從大方向上來看，這一技術(shù)肯定是未來一大發(fā)展重點。

（責(zé)任編輯：王瀟一）