淺析植保無(wú)人機(jī)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

丁世華 張忠明

(湖北省漢川市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 湖北漢川 431600)

農(nóng)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，糧食安全則是確保經(jīng)濟(jì)安全和國(guó)家安穩(wěn)的前提。農(nóng)作物生長(zhǎng)中，無(wú)法避免地受到病蟲(chóng)害影響，若想確保農(nóng)作物健康生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)增收，就必須要采取切實(shí)可行的植保方式。在農(nóng)業(yè)植保中，改進(jìn)施藥技術(shù)和方式，促使施藥裝備機(jī)械化，能大大提高病蟲(chóng)害防治效率，進(jìn)而保障糧食安全，促使農(nóng)民增產(chǎn)增收。因此，植保無(wú)人機(jī)就逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害主要防治器材，并具有廣闊的發(fā)展前景。

1 植保無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)

1.1 高效且安全

農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害問(wèn)題由來(lái)已久，且通常具有來(lái)勢(shì)洶、面積大的特點(diǎn)，農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害防治面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。與以往的防治器械相比，植保無(wú)人機(jī)具有高效、安全優(yōu)勢(shì)，尤其是面對(duì)重大農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害時(shí)，傳統(tǒng)的人工防治方式難以取得快速、大面積的撲滅效果，但是植保無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)1334 m2/min的噴灑面積，并且每次噴灑時(shí)間在10～25 min，每次起降能?chē)姙⒌拿娣e在4.67～6.67 hm2，噴灑效率甚至可以超出人工百余倍，極大地提升了農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的防治效率；植保無(wú)人機(jī)在空中作業(yè)，噴灑寬度通常在4～8 m，可以與農(nóng)作物保持1～2 m的高度，能確保農(nóng)藥噴灑效果[1]。從安全性看，因?yàn)椴扇》侨藶榻佑|的操作方式，較好地減少了噴灑過(guò)程中農(nóng)藥對(duì)人體造成的危害，更符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。

1.2 操作更便捷

植保無(wú)人機(jī)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高技術(shù)裝備，以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為應(yīng)用前提，以便利、高效、智能的理念作為研發(fā)方向，大大改變了其實(shí)際操作。因?yàn)槠潴w積比較小，且實(shí)際操作中對(duì)場(chǎng)地要求不高，通常在田間地頭就可以實(shí)現(xiàn)起降，大幅度提高了應(yīng)用便捷程度，并且可以實(shí)現(xiàn)低空作業(yè)，操作人員在可視范圍中進(jìn)行操作，有效降低了控制難度。尤其是植保無(wú)人機(jī)在發(fā)揮自身功能方面有較大優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)農(nóng)作物的需求調(diào)整精密，地理、環(huán)境及溫濕度等因素都不會(huì)造成阻礙，也能根據(jù)不同農(nóng)作物特點(diǎn)來(lái)調(diào)整高度、路線(xiàn)及噴灑濃度，操作和應(yīng)用都更加人性化[2]；此外，其定位功能也提高了操作便利性，此項(xiàng)應(yīng)用包括了遠(yuǎn)程操作、自主定位及飛控導(dǎo)航等科技，在實(shí)際使用過(guò)程中，通過(guò)預(yù)設(shè)飛行程序，借助其自主采集GPS信息功能，以此達(dá)到自主噴灑、反饋信息以及作業(yè)評(píng)估等，令其操作更具便捷性和智能化。

1.3 環(huán)保且成本低

植保無(wú)人機(jī)解決了農(nóng)業(yè)環(huán)保問(wèn)題。首先是其本身的環(huán)保和成本，相較于以前的作業(yè)方式，可達(dá)到節(jié)水、省藥及降低附加污染的效果。有數(shù)據(jù)顯示，采用植保無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥，節(jié)水量可達(dá)90%，節(jié)省藥量30%，還可減少農(nóng)田土壤與水質(zhì)污染60%，大幅度減少了理論農(nóng)業(yè)成本與資源成本[3]；其次是管理中的環(huán)保和成本，因?yàn)橹脖o(wú)人機(jī)屬于高端農(nóng)業(yè)裝備，我國(guó)非常注重其大規(guī)模的應(yīng)用管理，針對(duì)性地頒布了相關(guān)技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用規(guī)范，大幅度降低了農(nóng)藥濫用與過(guò)度使用等問(wèn)題的發(fā)生率，并有效減輕了農(nóng)業(yè)成本與環(huán)境污染，推進(jìn)了農(nóng)業(yè)穩(wěn)定與持續(xù)發(fā)展；最后，在應(yīng)用效果方面，植保無(wú)人機(jī)憑借科學(xué)的技術(shù)手段，其噴灑時(shí)形成的螺旋氣流可以讓噴霧具有更強(qiáng)的穿透力，直達(dá)農(nóng)作物冠層深處，令留藥面積最大化，能更均衡地發(fā)揮藥效。

2 行業(yè)現(xiàn)存問(wèn)題

2.1 價(jià)格偏高影響農(nóng)戶(hù)購(gòu)機(jī)意愿

盡管當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)合作社、農(nóng)場(chǎng)為代表的新型農(nóng)業(yè)模式，但主要還是局限于小型農(nóng)戶(hù)，高昂的價(jià)格成為阻礙大部分農(nóng)戶(hù)利用植保無(wú)人機(jī)的一個(gè)重要因素，部分潛在客戶(hù)也因價(jià)格高而打消購(gòu)置念頭。一旦植保無(wú)人機(jī)使用中出現(xiàn)部件損壞等情況，容易出現(xiàn)不能及時(shí)維修或維修時(shí)間成本較高的問(wèn)題。由于植保無(wú)人機(jī)價(jià)格高，配套的保險(xiǎn)制度不夠完善，同時(shí)無(wú)人機(jī)生產(chǎn)廠家較多，各種零部件的標(biāo)準(zhǔn)不同，價(jià)格存在差異，所以比價(jià)困難。當(dāng)植保無(wú)人機(jī)損壞或出現(xiàn)事故時(shí)，因?yàn)闊o(wú)法確定損失，一定程度上影響了理賠結(jié)果[3]。

2.2 農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策需實(shí)時(shí)調(diào)整

當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的電動(dòng)多旋翼植保無(wú)人機(jī)，單機(jī)通常價(jià)格在3萬(wàn)元～6萬(wàn)元，油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)單機(jī)價(jià)格一般在15萬(wàn)元～20萬(wàn)元。在我國(guó)推行土地流轉(zhuǎn)政策之后，據(jù)了解，各試點(diǎn)省份植保無(wú)人機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼總量控制在1000萬(wàn)元之內(nèi)，各檔產(chǎn)品補(bǔ)貼金額不超過(guò)此產(chǎn)品在2017年市場(chǎng)銷(xiāo)售均價(jià)的30%，單機(jī)補(bǔ)貼最高不超出3萬(wàn)元[4]。如湖北省農(nóng)業(yè)廳頒布的《湖北省2018-2020年植保無(wú)人飛機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼試點(diǎn)實(shí)施方案》，對(duì)植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼做出了部署，盡管近些年政府部門(mén)針對(duì)機(jī)械購(gòu)置方面發(fā)布補(bǔ)貼政策，然而對(duì)一些規(guī)?；脖o(wú)人機(jī)應(yīng)用企業(yè)來(lái)說(shuō)，還需要政府加大資金、場(chǎng)地、稅收等方面的支持。植保無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)前景廣闊，相關(guān)補(bǔ)貼政策也需實(shí)時(shí)調(diào)整。

2.3 配套服務(wù)與人員培訓(xùn)不完備

行業(yè)實(shí)力不均、相應(yīng)服務(wù)不足是國(guó)內(nèi)植保無(wú)人機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)難關(guān)，我國(guó)各地區(qū)都有植保無(wú)人機(jī)制造企業(yè)，然而有關(guān)配套產(chǎn)業(yè)鏈分布不均，當(dāng)農(nóng)戶(hù)遭遇產(chǎn)品損毀問(wèn)題，無(wú)法在第一時(shí)間得到維護(hù)或維修時(shí)間成本極高；另外，植保無(wú)人機(jī)保險(xiǎn)服務(wù)近兩年才興起，尚需加強(qiáng)與改進(jìn)，為行業(yè)發(fā)展提供保障。人員操作不當(dāng)也會(huì)令無(wú)人機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，當(dāng)前無(wú)人機(jī)操作員的培訓(xùn)通常是由生產(chǎn)制造企業(yè)負(fù)責(zé)，缺少標(biāo)準(zhǔn)化的流程與教學(xué)體制，培訓(xùn)質(zhì)量無(wú)法保障，真正達(dá)標(biāo)的操作人員較少[5]。《民用無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》推行后，國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)駕駛就正式進(jìn)入了持證飛行狀態(tài)。然而，此項(xiàng)規(guī)定是臨時(shí)性管理規(guī)定，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)以及執(zhí)照等級(jí)等問(wèn)題還需加強(qiáng)明確。

2.4 無(wú)人機(jī)產(chǎn)品通用性不足

當(dāng)前，植保無(wú)人機(jī)主要作業(yè)區(qū)域基本是在東北、華北、新疆等地，這些地區(qū)地勢(shì)相對(duì)平坦，因而取得了較好的應(yīng)用效果[6]。然而，我國(guó)地形地勢(shì)復(fù)雜多樣，一些地區(qū)因?yàn)榈匦我蛩囟鴮?dǎo)致植保無(wú)人機(jī)無(wú)法投入使用，還需加速研發(fā)通用型無(wú)人機(jī)產(chǎn)品。

3 建議與對(duì)策

3.1 提升植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用實(shí)效

為切實(shí)提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中植保無(wú)人機(jī)的利用價(jià)值，在具體的應(yīng)用推廣當(dāng)中，植保部門(mén)需要加強(qiáng)與無(wú)人機(jī)制造企業(yè)及農(nóng)戶(hù)間的合作，組織植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用推廣專(zhuān)題研討會(huì)，全面分析植保無(wú)人機(jī)的各項(xiàng)功能與各種農(nóng)作物間的關(guān)系，同時(shí)對(duì)噴灑作業(yè)程序加以嘗試探索，健全無(wú)人機(jī)應(yīng)用參數(shù)，提升其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用實(shí)效[6]。

3.2 增強(qiáng)植保無(wú)人機(jī)的技術(shù)性能

通常情況下，植保無(wú)人機(jī)是通過(guò)蓄電池提供動(dòng)力，為保障無(wú)人機(jī)的工作時(shí)間最大化，需要提高蓄電池的性能與容量；其次，在植保無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)上，應(yīng)改進(jìn)其飛行控制范圍，令其具有揚(yáng)肥、打藥、拋秧為一體的性能，從而提高植保無(wú)人機(jī)現(xiàn)代化與智能化性能[7]。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必然趨向規(guī)范化，植保部門(mén)需要和無(wú)人機(jī)生產(chǎn)制造企業(yè)密切聯(lián)系，研究出載重更高、效果更佳的植保無(wú)人機(jī)，保證農(nóng)藥噴灑更具高效性和精準(zhǔn)性。

3.3 充分發(fā)揮政府引領(lǐng)與扶持職能

政府需提高植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的扶持力度。一方面，要為相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)提供科研支持，針對(duì)性地加大技術(shù)、投資、政策等方面的支持，促使企業(yè)不斷革新研發(fā)，以減少成本投入；另一方面，政府還要充分發(fā)揮自身職能，推行農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策，引領(lǐng)農(nóng)民積極應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)[7]。

3.4 強(qiáng)化操作人員團(tuán)隊(duì)建設(shè)與培訓(xùn)

要想確保植保無(wú)人機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用，離不開(kāi)大批高水平的操作人員。積極開(kāi)展人員培訓(xùn)工作，可以提高操作人員的專(zhuān)業(yè)能力與實(shí)際操作水平。當(dāng)?shù)卣枰⒅刂脖o(wú)人機(jī)操作人員的培養(yǎng)，定期選派技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，也可以集中開(kāi)展培訓(xùn)活動(dòng)，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)操作人員提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)[8]；有效發(fā)揮無(wú)人機(jī)制造企業(yè)的指導(dǎo)作用，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)配備專(zhuān)業(yè)性的指導(dǎo)技術(shù)資料，全面詳細(xì)講解無(wú)人機(jī)的操作流程，為操作人員提供相應(yīng)的視頻指導(dǎo)，提高其實(shí)際操控能力；此外，生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)下派專(zhuān)業(yè)人員上門(mén)指導(dǎo)，對(duì)操作人員的有關(guān)行為與操作流程嚴(yán)格要求，盡量減少植保無(wú)人機(jī)的故障率，增加其使用時(shí)長(zhǎng)。

3.5 明確植保無(wú)人機(jī)管理制度體系

當(dāng)前，無(wú)人機(jī)植保技術(shù)尚處于起步階段，相關(guān)的政策法規(guī)與管理體制不夠完善；此外，一些監(jiān)管部門(mén)對(duì)于自身職能不明確，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，各部門(mén)間互相推諉，極大地影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。為有效處理這些問(wèn)題，有關(guān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)并重視無(wú)人機(jī)監(jiān)管，進(jìn)一步優(yōu)化與完善相應(yīng)的管理體系和制度，同時(shí)明確各部門(mén)的監(jiān)管職能，構(gòu)建科學(xué)、合理、高效的植保無(wú)人機(jī)管理體制，保證無(wú)人機(jī)從研發(fā)生產(chǎn)到實(shí)際推廣應(yīng)用更具科學(xué)性，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供強(qiáng)力支持[8]。

綜上，由于植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，相應(yīng)的技術(shù)、操作人員、設(shè)施保障等也需要不斷加強(qiáng)，其應(yīng)用逐漸向精準(zhǔn)化、智能化、多元化方向發(fā)展。在當(dāng)前創(chuàng)新發(fā)展的形勢(shì)下，應(yīng)加強(qiáng)建設(shè)農(nóng)業(yè)航空標(biāo)準(zhǔn)，促使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)航空市場(chǎng)規(guī)范化，以此實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)航空服務(wù)生態(tài)圈的良性循環(huán)。今后，還需強(qiáng)化植保無(wú)人機(jī)核心技術(shù)的研發(fā)工作，以此提高其操作性與可靠性。