植保無人機(jī)綠色防控技術(shù)在馬鞍山市植物保護(hù)的應(yīng)用

秦家樂 張駿 王娟

摘 要：該文分析了馬鞍山市植保無人機(jī)綠色防控技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，梳理了植保無人機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，并提出了進(jìn)一步加快植保無人機(jī)應(yīng)用的對策建議。

關(guān)鍵詞：植保無人機(jī);綠色防控;農(nóng)藥減量化;馬鞍山市

中圖分類號 S436.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2018）24-0057-3

近年來，無人機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到了快速發(fā)展，特別是植保無人機(jī)的應(yīng)用面積從無到有、從小到大，推動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。但由于無人機(jī)是一項(xiàng)新的機(jī)械和作業(yè)技術(shù)，農(nóng)業(yè)技術(shù)部門對其了解不充分，難以進(jìn)行有效的技術(shù)指導(dǎo)。為此，筆者對馬鞍山市植保無人機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了深入調(diào)查研究，通過開展農(nóng)作物病蟲害無人機(jī)防治對比試驗(yàn)，掌握了植保無人機(jī)應(yīng)用數(shù)據(jù)，分析了制約其大面積推廣的關(guān)鍵點(diǎn)，為植保無人機(jī)的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 馬鞍山市植保無人機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展背景

1.1.1 綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展提出了迫切要求 自2005年以來，我國糧食連年增產(chǎn)，但資源過度消耗，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境受損，農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨生態(tài)環(huán)境束縛和資源制約2道“緊箍咒”，使得拼資源、拼投入品、拼生態(tài)環(huán)境的傳統(tǒng)發(fā)展方式難以為繼，黨中央、國務(wù)院提出來必須走資源節(jié)約、生態(tài)友好的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路。2015年，農(nóng)業(yè)部開展了糧食綠色增產(chǎn)模式攻關(guān)活動，其中以農(nóng)藥減量化和利用率提高為目標(biāo)的綠色防控技術(shù)成為關(guān)鍵內(nèi)容，據(jù)調(diào)查，中國大部分農(nóng)民還是使用手動背負(fù)式噴霧器，施藥技術(shù)仍沿用著傳統(tǒng)的“大流量”、“全覆蓋”的落后方法，即所謂的打“放心藥”，農(nóng)藥利用率很低，對食品安全、環(huán)境安全和人身安全構(gòu)成了極大的危險[1]。有研究顯示[2]，我國農(nóng)藥沉積率僅20%～30%，70%～80%的農(nóng)藥直接散落到環(huán)境中，浪費(fèi)的農(nóng)藥中，40%～60%的藥液直接流進(jìn)了土壤，5%～30%的藥液以極細(xì)霧滴形式擴(kuò)散到了空氣中成漂浮狀態(tài)，由此對環(huán)境也造成了嚴(yán)重污染，而植保無人機(jī)噴灑技術(shù)采用噴霧噴灑方式至少可以節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量，節(jié)約90%的用水量，是今后農(nóng)業(yè)綠色防控發(fā)展的方向。

1.1.2 規(guī)模種植戶有了的切實(shí)需求 近10年來，安徽馬鞍山土地規(guī)模經(jīng)營發(fā)展迅速，據(jù)2017年年底調(diào)查，全市糧食規(guī)模種植戶3.33hm2以上的2839戶，面積5.61萬hm2，占全市種植比重59.5%，農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的變化，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式也在不斷變革，傳統(tǒng)的施肥、打藥等農(nóng)事操作已跟不上生產(chǎn)形勢的需求。此外，農(nóng)村青壯勞動力大多外出務(wù)工，規(guī)模種植戶農(nóng)事操作特別是病蟲害防治存在著請人貴、請人難、防治不及時等問題，機(jī)械化作業(yè)是必然發(fā)展方向，逐漸成熟的無人機(jī)病蟲害防治技術(shù)成為種植大戶的新的選擇。

1.1.3 激勵政策推動了無人機(jī)的應(yīng)用 當(dāng)前，國家高度重視農(nóng)作物綠色生產(chǎn)技術(shù)推廣工作，安徽省專門安排專項(xiàng)資金用于糧食綠色高產(chǎn)高效創(chuàng)建，馬鞍山將綠色防控作為重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容，特別是當(dāng)涂縣根據(jù)地方發(fā)展情況出臺政策鼓勵發(fā)展無人植保機(jī)，對以植保無人機(jī)為主的綠色防控誘殺藥械按照不超過實(shí)際購買價格的40%（每臺最高不超過6萬元）進(jìn)行補(bǔ)助，開展病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治植保無人機(jī)作業(yè)補(bǔ)助60元/hm2，財(cái)政引導(dǎo)激勵政策充分發(fā)揮了“一兩撥千金”作用，當(dāng)?shù)刂脖o人機(jī)數(shù)量從無到有，一批無人機(jī)植保專業(yè)服務(wù)組織相繼涌現(xiàn)。

1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

1.2.1 應(yīng)用發(fā)展歷程 馬鞍山市植保無人機(jī)發(fā)展開始于2012年，是由當(dāng)?shù)仄髽I(yè)馬鞍山神農(nóng)種業(yè)有限公司與廣西田園公司合作，引進(jìn)無人直升機(jī)用于防治農(nóng)業(yè)病蟲害，開創(chuàng)了當(dāng)?shù)厥褂矛F(xiàn)代裝備無人直升機(jī)防治的新河，隨后幾年也有數(shù)家企業(yè)在當(dāng)?shù)亻_展試驗(yàn)，如馬鞍山啄木鳥飛防公司率先為種植大戶開展了植保無人機(jī)病蟲害飛防作業(yè)服務(wù)，2016年以前無人機(jī)飛防大多以試驗(yàn)示范為主，直到2017年由于政策激勵等作用，植保無人機(jī)在當(dāng)?shù)氐玫娇焖侔l(fā)展，涌現(xiàn)出一批如當(dāng)涂縣天順飛防、含山極飛飛防、鷹飛飛防、巧脈植保服務(wù)隊(duì)等專業(yè)社會化服務(wù)組織，部分上規(guī)模的種植大戶也紛紛采購了植保無人機(jī)用于病蟲害防控。

1.2.2 保有數(shù)量與防治面積 據(jù)調(diào)查，馬鞍山市前期引進(jìn)示范的植保無人機(jī)多以單旋翼為主，但由于受其空中飛行不夠穩(wěn)定、噴灑農(nóng)藥作業(yè)寬度窄等因素影響，近年來以多旋翼為主流。據(jù)2017年底調(diào)查，全市植保無人機(jī)保有數(shù)量達(dá)45臺，全年作業(yè)面積達(dá)1.53萬hm2次;從當(dāng)前無人機(jī)購買意向來看，預(yù)計(jì)2018年全市無人機(jī)保有數(shù)量將達(dá)百余臺，作業(yè)面積較上年翻一倍。

1.2.3 防治成效對比試驗(yàn) 2017年3月初，馬鞍山市農(nóng)委在含山縣開展了油菜菌核病植保無人機(jī)與常規(guī)機(jī)械防治對比試驗(yàn)，結(jié)果表明，在油菜菌核病防治中，植保無人機(jī)噴灑含有助劑農(nóng)藥防效達(dá)73.75%，效果最佳（表1）。據(jù)筆者2017—2018年對該市植保無人機(jī)在水稻、油菜、小麥等作物病蟲害防控效果調(diào)查來看，植保無人機(jī)在水稻病害、油菜田封閉除草等方面成效顯著。

2 植保無人機(jī)應(yīng)用中存在的問題

2.1 防治效果缺乏數(shù)據(jù)支撐 由于植保無人機(jī)對農(nóng)作物防治在當(dāng)?shù)貏傞_始，當(dāng)?shù)刂脖２块T尚未開展相關(guān)試驗(yàn)示范，防治成效缺乏系統(tǒng)的對比試驗(yàn)和調(diào)查，農(nóng)民接受程度不高。

2.2 缺少明確操作規(guī)程 一方面，目前植保無人機(jī)作業(yè)只按照無人機(jī)操作規(guī)程，沒有與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際緊密，人機(jī)協(xié)作缺乏規(guī)程，作業(yè)田塊數(shù)據(jù)尚未共享，中間無謂的等待時間較多，影響了作業(yè)效率;另一方面，根據(jù)大量調(diào)查研究表明[3]，殺菌劑、殺蟲劑、除草劑最適宜的霧滴粒徑分別為50～150μm、150μm、250μm，這就要求差異化的噴頭，而從當(dāng)?shù)刂脖o人機(jī)噴灑噴頭調(diào)查來看，防病、殺蟲、除草噴灑作業(yè)都是使用一樣的噴頭，導(dǎo)致防治效果不穩(wěn)定。

2.3 作業(yè)成本高 目前植保無人機(jī)雖然經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，銷售價格是10多萬元下降到7萬～8萬元，但考慮到每架次無人機(jī)每天運(yùn)行需要數(shù)組電池（每組電池價格在2000～3000元，充電次數(shù)在200次左右，20d左右就要更換一組電池）加上1名專業(yè)操作手、1名安全保障人員，植保無人機(jī)整體作業(yè)費(fèi)用高于常規(guī)植保機(jī)械作業(yè)成本，而目前市場上植保無人機(jī)服務(wù)組織收取作業(yè)費(fèi)120～150元/hm2，處于盈虧線上下波動，加上全年作業(yè)時間短，無人機(jī)閑置成本較高，若無政策支持，難以推動大面積推廣。

2.4 用藥缺少規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 由于當(dāng)前農(nóng)藥廠在植保無人機(jī)航空用藥上研究不多，專門提供植保無人機(jī)作業(yè)的藥劑較少，加上部分植保無人機(jī)服務(wù)組織擔(dān)心專用藥劑防治效果差異引起糾紛等因素，目前當(dāng)?shù)刂脖o人機(jī)社會化服務(wù)組織作業(yè)采取的方式僅僅是提供作業(yè)服務(wù)，農(nóng)藥由農(nóng)戶提供，但提供的農(nóng)藥大多適用于常規(guī)水量，而無人機(jī)由于負(fù)載量較小，農(nóng)藥稀釋倍數(shù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，加上目前霧化噴頭技術(shù)落后，管孔易堵塞，霧滴粒徑不易控制，藥液沉積不均勻、飄移量大，影響防治效果，甚至有可能導(dǎo)致藥害，如當(dāng)?shù)?017年出現(xiàn)的近6.67hm2油菜苗期無人機(jī)除草因藥劑濃度高出現(xiàn)的藥害等，就是無人機(jī)用藥缺少規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的緣故。

3 加快植保無人機(jī)應(yīng)用的對策建議

3.1 加大政策引導(dǎo)力度 植保無人機(jī)作為一種新的農(nóng)業(yè)機(jī)械，其自身表現(xiàn)出的作業(yè)效率高、節(jié)藥節(jié)水明顯等優(yōu)點(diǎn)受到農(nóng)戶歡迎，但由于早期推廣成本較高，農(nóng)戶購置植保無人機(jī)顧慮較多，因此，需要政府加大政策引導(dǎo)力度。一方面，要提高植保無人機(jī)農(nóng)機(jī)具補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵地方政府出臺植保無人機(jī)購置疊加補(bǔ)貼，真正發(fā)揮出財(cái)政資金“一兩撥千斤”作用;另一方面，引導(dǎo)地方植保無人機(jī)有序健康發(fā)展，重點(diǎn)扶持發(fā)展植保無人機(jī)專業(yè)社會化服務(wù)組織，通過對作業(yè)服務(wù)面積進(jìn)行補(bǔ)貼，降低農(nóng)戶防治成本，達(dá)到迅速擴(kuò)大植保無人機(jī)作業(yè)范圍目的。

3.2 大力開展植保無人機(jī)作業(yè)技術(shù)試驗(yàn)示范 作為農(nóng)藥減量化明顯的一項(xiàng)新型植保技術(shù)，農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門要適應(yīng)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)保發(fā)展方向和農(nóng)藥減量化目標(biāo)，組織開展植保無人機(jī)與農(nóng)藥合理使用相關(guān)技術(shù)對比試驗(yàn)示范，重點(diǎn)開展以下5個方面的試驗(yàn)示范，一是開展適合植保無人機(jī)作業(yè)類型的試驗(yàn)示范，選擇最佳對路藥劑和配方;二是開展藥劑與水量配比對比試驗(yàn)示范，選擇作物病蟲害防治農(nóng)藥最佳稀釋倍數(shù);三是開展不同類型無人機(jī)噴頭作業(yè)效果試驗(yàn)示范，由于無人機(jī)航空噴頭霧化性能的優(yōu)劣直接影響著植保作業(yè)的效果，對減少農(nóng)藥使用量、改善環(huán)境污染具有重要意義[4]。針對不同防治對象，農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門要與科研單位和植保無人機(jī)廠家合作開展相應(yīng)類型噴頭對比試驗(yàn)，找出各種防治對象相應(yīng)最佳大小噴頭;四是開展不同飛行高度、速度與霧滴飄逸相關(guān)聯(lián)情況試驗(yàn)調(diào)查;五是開展植保無人機(jī)農(nóng)藥展著劑、滲透劑、蒸騰抑制劑、防飄移助劑等各種助劑類型防效對比試驗(yàn)示范。

3.3 進(jìn)一步細(xì)化植保無人機(jī)操作規(guī)程 據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國無人機(jī)生產(chǎn)廠家有上千家，由于植保無人機(jī)由航空模型發(fā)展而來，大多數(shù)植保無人機(jī)生產(chǎn)廠家技術(shù)門檻不高，導(dǎo)致業(yè)內(nèi)魚龍混雜、產(chǎn)品良莠不齊，如一些無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)缺少技術(shù)積累，僅僅是依靠采購飛行控制系統(tǒng)、蓄電池、噴頭等核心部件再自行組裝，而植保無人機(jī)作為高速飛行的航空器，如沒有相應(yīng)的國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，其飛行存在著較大的安全隱患。目前，全國首個植保無人機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)《植保無人飛機(jī)質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》于2018年6月1日開始實(shí)施，省、市要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)及時制定地方規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。同時，植保無人機(jī)防治涉及到機(jī)械、藥劑、病蟲情報(bào)、氣象等多個系統(tǒng)，尚未有規(guī)范的操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，不僅防治效果難以保證，而且作業(yè)效率大大降低，建議由政府牽頭，聯(lián)合植保無人機(jī)生產(chǎn)廠家、農(nóng)藥企業(yè)、農(nóng)業(yè)和氣象等部門共同組織制定植保無人機(jī)作業(yè)操作規(guī)程，利用土地確權(quán)等已有耕地相關(guān)數(shù)據(jù)建立飛防作業(yè)信息數(shù)據(jù)共享平臺，提高植保無人機(jī)作業(yè)效果和效率。

3.4 鼓勵引導(dǎo)企業(yè)改進(jìn)設(shè)備和產(chǎn)品 充分利用市場倒逼機(jī)制，利用財(cái)政資金引導(dǎo)企業(yè)加大研發(fā)投入，組織科研力量集中攻克當(dāng)前應(yīng)用上出現(xiàn)的運(yùn)行不穩(wěn)定、電池續(xù)航能力不足、缺乏專用航空藥劑等突出問題，通過不斷優(yōu)化飛行算法，提升飛行穩(wěn)定性和抗風(fēng)險能力;加大無人機(jī)電池續(xù)航能力研發(fā)，開發(fā)低碳環(huán)保、環(huán)境友好的新能源無人機(jī);鼓勵農(nóng)藥企業(yè)生產(chǎn)植保無人機(jī)專用藥劑和相關(guān)助劑，開發(fā)生產(chǎn)與農(nóng)藥劑型相配套的噴頭設(shè)備，逐步做到產(chǎn)品質(zhì)量過硬、藥劑防治成效顯著。

3.5 出臺完善的保險制度 植保無人機(jī)作為新發(fā)展的農(nóng)業(yè)機(jī)械，由于在空中飛行，速度較快，其風(fēng)險高于地面機(jī)械植保，加上目前售價較高，如果沒有農(nóng)業(yè)保險的扶持，特別是農(nóng)機(jī)財(cái)產(chǎn)險的支撐，一旦出現(xiàn)意外，對購買戶來說損失巨大。據(jù)筆者了解，日前國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)保險公司眾安保險與知名無人機(jī)企業(yè)大疆創(chuàng)新合作，首次針對大疆MG-1農(nóng)業(yè)無人機(jī)推出保險服務(wù)計(jì)劃，具體為農(nóng)業(yè)植保機(jī)提供高額維修保障、備用機(jī)快速替換、第三者責(zé)任保險等保險保障服務(wù)，解決了農(nóng)業(yè)無人機(jī)的售后風(fēng)險隱患。還有部分保險公司出臺了無人機(jī)保險條款，但保費(fèi)大多在4000元以上，費(fèi)用較高。建議相關(guān)部門在調(diào)研的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)出臺植保無人機(jī)作業(yè)政策性農(nóng)業(yè)保險，盡可能降低作業(yè)風(fēng)險和保險成本。

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（責(zé)編：張宏民）