植保無人機在汕頭市的應(yīng)用及發(fā)展前景

張育靈

（汕頭市農(nóng)業(yè)機械研究所、汕頭市農(nóng)機化技術(shù)推廣站，汕頭 515021）

0 引言

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物的蟲害是農(nóng)民不得不面對的一大問題。蟲害的種類繁多，幾乎每種農(nóng)作物都有數(shù)種、數(shù)十種甚至數(shù)百種害蟲，如何防治農(nóng)作物病蟲害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重點內(nèi)容，也是農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、高質(zhì)的保障。在我國，已知水稻的害蟲就有約300種。廣東省汕頭市的主要糧食作物是水稻，目前應(yīng)用于田間作業(yè)的植保機械仍以背負式機動噴霧器為主，但這種植保作業(yè)方式存在施藥效率低、勞動強度大、防治面積小、農(nóng)藥有效利用率低等問題，這勢必造成農(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。而且作業(yè)人員一旦操作不當，很容易發(fā)生中毒等問題。隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展，土地流轉(zhuǎn)、土地的集約化管理趨勢加快，種田大戶、家庭農(nóng)場、專業(yè)合作社等逐漸成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體，如何提高植保作業(yè)的效率、提高農(nóng)藥的利用率，減少農(nóng)藥殘留、污染，不傷作物等，已經(jīng)成為提高農(nóng)業(yè)病蟲害防控水平工作的重中之重。在這種情況下，植保無人機應(yīng)運而生，以其高效、環(huán)保等優(yōu)點迅速發(fā)展。

1 植保無人機作業(yè)的優(yōu)勢

植保無人機是指通過GPS飛控實施噴灑藥劑，在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中為植物保護作業(yè)的無人駕駛飛機，其技術(shù)主要包括了作業(yè)平臺、遙感監(jiān)測技術(shù)及裝備、作業(yè)技術(shù)及裝備。植保無人機作業(yè)與傳統(tǒng)植保作業(yè)方式相比，具有效率高、效果好、效益好、適應(yīng)性廣等特點，可以為農(nóng)戶節(jié)省地面植保機械的投入和大量人力成本。

1.1 作業(yè)效率高

無人機植保作業(yè)的優(yōu)越性是地面機械無法比擬的。植保無人機飛防效率是傳統(tǒng)人工打藥的30～40倍，且飛防效果也比傳統(tǒng)人工打藥好，如表1所示。

表1 無人機植保與人工植保作業(yè)優(yōu)勢比較

1.2 節(jié)約勞動力和安全性強

我國農(nóng)業(yè)植保作業(yè)每年都需要大量的操作人員，因植保作業(yè)操作不當造成農(nóng)藥中毒的事件時有發(fā)生，因農(nóng)藥殘留和污染造成的事故更是難以統(tǒng)計。由于農(nóng)藥的潛在危害較大，現(xiàn)在很多人特別是年輕人已經(jīng)不愿意從事農(nóng)藥噴灑作業(yè)，導致噴灑農(nóng)藥成本日益增加，部分地區(qū)甚至每天200元還請不到人。植保無人機可以有效地避免噴藥人員暴露于農(nóng)藥的危險之中，保障了作業(yè)人員的人身安全。

1.3 適應(yīng)性強

植保無人機對地形的適應(yīng)性強，可垂直升降，可解決地面機具難以進入山地、沼澤等地作業(yè)的難題；同時，不受作物長勢的限制，對高稈作物、作物生長不整齊和已經(jīng)封行的都可以利用無人機來進行病蟲害防治，具有良好的適應(yīng)性。

1.4 對作物損傷小

植保無人機不會像大型地面施藥器械那樣碾壓作物致其損傷，不破壞土壤物理結(jié)構(gòu)，不影響作物后期生長[2]。

2 廣東汕頭市植保無人機應(yīng)用情況

2015年12月，廣東汕頭市農(nóng)機研究所引進了常州埃森3WAS10 10 kg級無人植保四旋翼機；2016年 6月又引進了珠海羽人公司的谷上飛3WDM4-10四旋翼植保機。同年派出4批技術(shù)人員分別到埃森農(nóng)機常州有限公司、珠海羽人農(nóng)業(yè)航空有限公司學習植保無人機操作、自主飛行運作、地面工作站操控及日常維修知識。

2年多來，汕頭市農(nóng)機研究所引進的植保無人機多次亮相在汕頭市舉辦的各種“放心農(nóng)資下鄉(xiāng)”、科技下鄉(xiāng)活動以及各種現(xiàn)場演示會中，得到了各方好評。與此同時，汕頭市農(nóng)機研究所也開展了植保無人機的作業(yè)試驗、示范，試驗的作物品種包括水稻、蔬菜、果樹等，如表2所示。水稻植保作業(yè)示范面積近60 hm2，如表3所示。植保無人機的宣傳推廣取得了一定成效。截止目前為止，汕頭市潮陽區(qū)應(yīng)用植保無人機作業(yè)面積7 000 hm2，潮陽順杰農(nóng)機種養(yǎng)專業(yè)合作社也于2017年引進了2架植保無人機。

實踐表明，植保無人機適應(yīng)性強，比目前常用植保器械省時、省工，解放了農(nóng)村的勞動力和勞動強度，降低了施藥對環(huán)境的影響，對作物損傷輕，解決了人員、機械難以下田的問題。

3 影響植保無人機發(fā)展的幾個問題

植保無人機行業(yè)發(fā)展很快，但是相關(guān)行業(yè)配套還不完善，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1）飛手的素質(zhì)不夠全面，國內(nèi)還缺少相關(guān)的培訓機構(gòu)；

2）急需研發(fā)出更高容量，更高安全性，更穩(wěn)定的植保無人機配套電池；

3）植保無人機雖然得到快速發(fā)展，但相關(guān)的藥劑和配方研發(fā)卻停滯不前，堵塞噴頭的狀況時有發(fā)生；

4）植保無人機的售后和保養(yǎng)體系有待進一步提升。

表2 不同作物作業(yè)質(zhì)量評價表

表3 2016年晚造錦灃合作社無人機植保作業(yè)情況表（潮陽區(qū)）

4 植保無人機應(yīng)用前景展望

近2年，植保無人機的發(fā)展已經(jīng)到了能夠?qū)崿F(xiàn)全自主飛行、自主避障的程度，無人機也已經(jīng)從噴灑農(nóng)藥延伸到撒播顆粒肥、噴灑粉劑、撒播種子等功能。因其機動靈活、快速響應(yīng)等特性，在消防滅火、疫情消毒領(lǐng)域中也得到應(yīng)用。由此可見，不論是從剛需還是運用程度來看，植保無人機都有相當巨大的商業(yè)潛力和發(fā)展空間。無人機的代理銷售、作業(yè)服務(wù)、維修保養(yǎng)服務(wù)、專用農(nóng)藥銷售、空中災(zāi)情評估等都具有很大的市場空間和發(fā)展前景。