新時(shí)期植保機(jī)械無人機(jī)應(yīng)用討論

郭俊偉

（福建省三明市三元區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，福建 三明 365001）

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)病蟲害的防治工作是農(nóng)作物生長(zhǎng)過程重要的工作環(huán)節(jié)。有效防治農(nóng)業(yè)病蟲害可使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展。植保機(jī)械無人機(jī)的問世，讓農(nóng)民在進(jìn)行植保作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)新的發(fā)展良機(jī)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中，對(duì)植保機(jī)械無人機(jī)進(jìn)行深入的研究，有助于農(nóng)民將其使用價(jià)值充分發(fā)揮。無人機(jī)體積小，可在不同作物間靈活運(yùn)用，農(nóng)民在使用過程中可充分利用此優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行高精準(zhǔn)的作業(yè)，將無人機(jī)在植保領(lǐng)域中關(guān)鍵地位予以展現(xiàn)。

1 新時(shí)期植保機(jī)械無人機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著新時(shí)期的到來，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化腳步不斷加快，植保機(jī)械無人機(jī)從問世到被人們廣泛使用，只經(jīng)歷了約百來年的時(shí)間，發(fā)展速度很快。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，根據(jù)實(shí)踐操作，我們可以充分掌握植保機(jī)械無人機(jī)在植保方面優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，發(fā)揚(yáng)優(yōu)勢(shì)，將新時(shí)期植保機(jī)械無人機(jī)應(yīng)用進(jìn)一步推廣。

1.1 農(nóng)業(yè)植?，F(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)觀念的提出，農(nóng)業(yè)的機(jī)械化進(jìn)程日益加快。在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)民大多利用新型技術(shù)進(jìn)行機(jī)插、機(jī)耕、機(jī)收等操作，但是在植保環(huán)節(jié)，現(xiàn)代化的發(fā)展屬于較為滯后階段。

1.1.1 傳統(tǒng)植保機(jī)械化水平低

現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)意義上來講是將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)賦予機(jī)械化手段，除了人們傳統(tǒng)意義上講的機(jī)械化之外，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)也可稱為農(nóng)業(yè)的社會(huì)化。近年來，國(guó)家高度重視“三農(nóng)”政策，對(duì)于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，不斷加大對(duì)于農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的扶持力度?；诖耍黝愋偷霓r(nóng)業(yè)合作組織日益涌現(xiàn)。隨著“三農(nóng)”政策的不斷深入落實(shí)，農(nóng)業(yè)規(guī)?；N植、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式相繼出現(xiàn)，這些模式的出現(xiàn)，有效地解決了農(nóng)業(yè)在種植與收獲的現(xiàn)代機(jī)械化問題。但我國(guó)植保機(jī)械化仍舊落后，現(xiàn)今存在的噴灑機(jī)械化作業(yè)，在實(shí)際使用中噴灑的服務(wù)效率并不高。

1.1.2 植保專業(yè)化組織生存發(fā)展困難

近年，隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷深入，各地出現(xiàn)諸多專門為農(nóng)民群眾提供專業(yè)噴灑服務(wù)的植保合作專業(yè)化組織，但是運(yùn)用的噴灑手段技術(shù)并無過多的技術(shù)含量，使用的機(jī)械多為高成本低效率的施藥機(jī)械。農(nóng)作物種植周期實(shí)際地噴灑用藥適用期有限，過少的機(jī)械無法在既定的時(shí)間內(nèi)完成噴灑工作，短時(shí)間內(nèi)噴藥服務(wù)難以達(dá)到目標(biāo)值；過多的機(jī)械，維修儲(chǔ)藏費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超支，服務(wù)的實(shí)際收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于整個(gè)統(tǒng)防部門基礎(chǔ)運(yùn)作的維護(hù)費(fèi)。即便近年人們大力支持植保專業(yè)化組織服務(wù)，但實(shí)際的人工防治功效有限，在具體操作上，難以實(shí)現(xiàn)大面積統(tǒng)防工作，加上病蟲害的不斷蔓延，導(dǎo)致當(dāng)前植保專業(yè)化組織的防治效果并不理想。諸多農(nóng)民為確保收入，逐漸加大對(duì)于農(nóng)藥的使用，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品自身的殘毒量增大，產(chǎn)品品質(zhì)降低，環(huán)境也遭到破壞。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近年我國(guó)每年有高達(dá)近10萬人深受農(nóng)藥危害，農(nóng)藥中毒致死率約為20%。這一個(gè)個(gè)驚人的數(shù)字警醒著我們，現(xiàn)今我國(guó)存在的植保專業(yè)化組織結(jié)構(gòu)仍面臨著諸多難題，我國(guó)植保的專業(yè)化步伐依舊受到限制。

1.2 植保機(jī)械無人機(jī)在植保方面應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.2.1 范圍廣

植保無人機(jī)是用于農(nóng)林植物保護(hù)作業(yè)的無人駕駛飛行器，由飛行平臺(tái)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、噴灑系統(tǒng)或播撒系統(tǒng)組成，通過地面人員遙控或飛控自主作業(yè)來實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥噴灑、種子與肥料播撒作業(yè)等?，F(xiàn)階段，植保無人機(jī)主要包括單旋翼無人機(jī)、多旋翼無人機(jī)等，在實(shí)際的操作中，無人機(jī)的體積較小巧輕便，運(yùn)輸十分便利，在各個(gè)不同區(qū)域的操作中較為靈活，發(fā)展前景可觀。無人機(jī)在實(shí)際的使用中，因自身體型小巧，機(jī)動(dòng)性能優(yōu)良，在進(jìn)行實(shí)際作業(yè)時(shí)可靈活輕便地調(diào)整飛行的實(shí)時(shí)速度以及噴灑高度。低空施藥作業(yè)操作時(shí)，受山區(qū)、大片梯田等特殊地形條件影響小，在實(shí)際應(yīng)用過程中范圍極廣；相比于傳統(tǒng)的打藥機(jī)，植保機(jī)械無人機(jī)不受密度大小的限制，在進(jìn)行田間作業(yè)時(shí)，可更好地將工作效率完美發(fā)揮[1]。此外，無人機(jī)在實(shí)際的噴灑過程中，通常是遠(yuǎn)距離操作，較遠(yuǎn)距離的操作對(duì)防止農(nóng)藥對(duì)人體產(chǎn)生不良影響也有積極意義。

1.2.2 效率高

植保機(jī)械無人機(jī)在植保方面工作效率高，優(yōu)勢(shì)較為突出，傳統(tǒng)的植保機(jī)械無法與之比肩。筆者從利用效率高以及作業(yè)效率高兩方面進(jìn)行概述。利用效率高：無人機(jī)在進(jìn)行操作時(shí)，配備高速離心噴頭，藥液經(jīng)過離心噴頭處理，可將自身霧化變成約0.1mm的顆粒。因無人機(jī)的防霧滴較小，低空施藥時(shí)噴施的藥液可很好地進(jìn)行霧化，而高程度霧化能讓藥液能夠均勻地附在作物各個(gè)部位表面上，使作物的吸收效率提高，利用效率也大幅度提升，能將防控病蟲草害的優(yōu)勢(shì)最大程度發(fā)揮，對(duì)于整片區(qū)域的病蟲害有很好的防治效果；作業(yè)效率高：科學(xué)的無人機(jī)作業(yè)可有效減少人工成本，提高作業(yè)效率，進(jìn)而促進(jìn)使用者總體收益有效提升。使用成本方面，電動(dòng)的無人機(jī)噴施技術(shù)主要依托噴霧的方式進(jìn)行運(yùn)作，該種運(yùn)作方式可以有效減少農(nóng)藥的實(shí)際使用量，對(duì)減少投入成本方面有積極意義；而且電動(dòng)無人機(jī)身形較小，重量較低，折舊率低，油耗少，單位實(shí)際作業(yè)人工成本低，易于維修。另外，植保機(jī)械無人機(jī)的適用范圍相當(dāng)廣泛，既適用于大面積的作業(yè)運(yùn)作，也適用于小面積的防治工作，在操作過程中，靈活性較強(qiáng)。據(jù)調(diào)查，無人機(jī)因具有較快的飛行速度，每架植保機(jī)械無人機(jī)1d的噴灑面積約26.67hm2，與傳統(tǒng)的作業(yè)方式相比，作業(yè)效率約高100倍。

1.2.3 自動(dòng)化程度高

現(xiàn)階段，植保機(jī)械無人機(jī)實(shí)際超低量施藥對(duì)于作業(yè)地形等方面要求較低，只要飛行的實(shí)際高度，在可控制的信號(hào)領(lǐng)域范圍內(nèi)，無人機(jī)就會(huì)順利獲得控制信號(hào)發(fā)出的各項(xiàng)命令。因此，即便無人機(jī)處在田間地頭位置，都可在接受指令后順利起飛。

1.2.4 覆蓋密度高

在實(shí)際的噴霧藥液作業(yè)中，若噴霧藥液在單位作業(yè)面積中的覆蓋密度越高，其單位防治效果就越明顯。植保無人機(jī)進(jìn)行噴灑工作時(shí)，優(yōu)勢(shì)極其突出。專家在進(jìn)行藥液噴霧的實(shí)際飄移實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)在無風(fēng)作業(yè)或者風(fēng)速較小情況，無人機(jī)噴灑能一定程度防止農(nóng)藥飄失。無人機(jī)自身的機(jī)翼屬于螺旋機(jī)翼，作業(yè)高度較低，可貼近農(nóng)作物0.5～2m噴藥，當(dāng)藥液霧滴從無人機(jī)噴灑器中噴出時(shí)，會(huì)被旋翼向下的氣流沖擊，而形成的氣霧流將藥液壓迫作用于作物葉片的正反面及莖基部，氣霧流上下穿透力強(qiáng)，霧滴細(xì)勻，從而大程度地減少了農(nóng)藥的飄失度，使得防治效果極其明顯。

1.3 植保機(jī)械無人機(jī)在植保方面應(yīng)用劣勢(shì)

1.3.1 受氣候影響大

因無人機(jī)體型較小，在實(shí)際操作時(shí)，容易受到較大風(fēng)速影響。植保無人機(jī)本身重量較輕，據(jù)統(tǒng)計(jì)，若操作環(huán)境的風(fēng)速達(dá)到三級(jí)以上，容易造成飛行偏移。此外，因植保機(jī)械無人機(jī)在進(jìn)行噴灑藥液時(shí)，霧滴略小，若在實(shí)際操作時(shí)遇到較大風(fēng)力阻礙，噴灑的藥液就極易出現(xiàn)飄移，噴灑量出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，從而影響靶標(biāo)作物實(shí)際用藥量，最終呈現(xiàn)效果達(dá)不到預(yù)期。植保機(jī)械無人機(jī)受氣溫影響也十分明顯。無人機(jī)通常使用鋰聚電池作為續(xù)航電池，該電池的最佳工作溫度在25℃左右，過高的溫度會(huì)對(duì)鋰聚電池的容量，以及使用壽命產(chǎn)生影響，甚至還會(huì)使電池?fù)p毀。

1.3.2 存在藥液飄移風(fēng)險(xiǎn)

植保機(jī)械無人機(jī)在進(jìn)行病蟲草害防治過程中，存在實(shí)際藥液飄移風(fēng)險(xiǎn)的天然缺陷。據(jù)調(diào)查，無人機(jī)的飛行高度通常比人工背負(fù)式噴霧器高大概2m以上，噴出的藥液霧滴普遍較小，若有較大風(fēng)速藥液飄移現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生。此外，在實(shí)際的無人機(jī)操作時(shí)，因無人機(jī)施藥方式與傳統(tǒng)的施藥方式不同，植保機(jī)械無人機(jī)對(duì)于使用的農(nóng)藥也有著極高的操作要求。生產(chǎn)操作中，有些有害農(nóng)藥品種就存在飄移風(fēng)險(xiǎn)，因此，相關(guān)工作人員應(yīng)重點(diǎn)注意，不斷提高自身的植保專業(yè)技術(shù)，注意風(fēng)向，將藥液飄移風(fēng)險(xiǎn)危害降到最低?，F(xiàn)今，市場(chǎng)上大部分的無人機(jī)作業(yè)團(tuán)隊(duì)核心人員，對(duì)于植保的專業(yè)知識(shí)了解甚少。對(duì)于病蟲草害以及用藥品種、藥害規(guī)避等技術(shù)也缺乏了解，一心只關(guān)注無人機(jī)飛行操作，該觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。只有專業(yè)人員在進(jìn)行植保機(jī)械無人機(jī)操作時(shí)，對(duì)植保專業(yè)知識(shí)充分了解，才能將無人機(jī)的使用價(jià)值充分利用，避免藥液飄移風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)[2]。

2 新時(shí)期植保機(jī)械無人機(jī)加快推廣應(yīng)用策略

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)種植規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)大面積的農(nóng)作物進(jìn)行病蟲害機(jī)械化治理，是未來我國(guó)植保的主要發(fā)展趨勢(shì)。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，農(nóng)民合作社、農(nóng)業(yè)各企業(yè)跟隨發(fā)展潮流，都對(duì)植保機(jī)械無人機(jī)提出更高的要求。為有效提升植保機(jī)械無人機(jī)良好的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?，在?shí)際操作時(shí)，相關(guān)人員要積極結(jié)合植保機(jī)械化的實(shí)際發(fā)展需求，大力落實(shí)植保機(jī)械無人機(jī)的推廣與應(yīng)用工作。

2.1 完善服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)

植保機(jī)械無人機(jī)屬于人們對(duì)新型能源充分利用的成果，可稱其為新型能源的智能科技化裝備，發(fā)展前景十分可觀。相關(guān)工作人員應(yīng)積極制定完善的產(chǎn)品使用標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等，通過多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的精準(zhǔn)確立，確保植保機(jī)械無人機(jī)在使用過程中的穩(wěn)定性。此外，定期的檢查與保養(yǎng)也是必不可少的，為有效對(duì)植保機(jī)械無人機(jī)進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)，專業(yè)人員可創(chuàng)建一體化服務(wù)模式，將植保無人機(jī)的銷售、維修、保養(yǎng)等工作一體化承包，確保無人機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

2.2 施藥技術(shù)研發(fā)

根據(jù)植保實(shí)際情況，專家討論的出現(xiàn)階段應(yīng)加大對(duì)于農(nóng)用植保機(jī)械無人機(jī)的配套施藥技術(shù)研發(fā)力度。在現(xiàn)實(shí)農(nóng)業(yè)作業(yè)中，確保提升農(nóng)藥使用率的同時(shí)，也應(yīng)將環(huán)境污染問題進(jìn)行有計(jì)劃地規(guī)避。農(nóng)用的植保機(jī)械無人機(jī)在接下來的施藥技術(shù)研究中，應(yīng)致力于提升在田間及室內(nèi)作業(yè)水平，提高配套施藥技術(shù)的同時(shí)，將作業(yè)效率同步提高。與此同時(shí)，相關(guān)工作人員在進(jìn)行無人機(jī)施藥操作時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照施藥技術(shù)準(zhǔn)則進(jìn)行操作，確保在植保機(jī)械無人機(jī)應(yīng)用期間，將專業(yè)藥劑以及配套的施藥技術(shù)完美融合，盡可能降低用藥數(shù)量，提高工作效率。

2.3 政府大力支持

政府支持力度的提升有助于植保無人機(jī)快速發(fā)揮作用。隨著植保環(huán)節(jié)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，植保機(jī)械無人機(jī)的廣泛使用成為大勢(shì)所趨。農(nóng)業(yè)植保的好壞與糧食安全與豐收有著直接的關(guān)系，政府部門應(yīng)加強(qiáng)重視，加大政策的扶持力度，為植保機(jī)械無人機(jī)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展助力。目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)的實(shí)際植保作業(yè)大多是以人工加手動(dòng)操作機(jī)械為主，而近年來農(nóng)村勞動(dòng)力流失嚴(yán)重，勞動(dòng)力的缺失使得實(shí)際在植保工作的運(yùn)作中成本不斷增加，部分地區(qū)還存在高薪招聘無人上崗的情況。各地政府要根據(jù)自身實(shí)際情況，結(jié)合當(dāng)前正在施行的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，不斷引進(jìn)人才留在農(nóng)村，積極運(yùn)作，揚(yáng)長(zhǎng)避短，有效解決當(dāng)前農(nóng)村勞動(dòng)力不足的困境。

2.4 探尋應(yīng)用新模式

在實(shí)際應(yīng)用中，只有不斷探索新型的應(yīng)用模式，不斷運(yùn)用新穎模式解決無人機(jī)與機(jī)手之間的各種問題，植保機(jī)械無人機(jī)操作才能持續(xù)健康發(fā)展。植保機(jī)械無人機(jī)的價(jià)值發(fā)揮是通過機(jī)手操作控制來服務(wù)用戶的，而現(xiàn)實(shí)中無人機(jī)的應(yīng)用發(fā)展十分有限，其較高的價(jià)格、短缺的機(jī)手資源都是限制無人機(jī)發(fā)展的重要因素。因此，要充分發(fā)揮植保機(jī)械無人機(jī)的使用價(jià)值，相關(guān)工作人員需充分利用互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)思維，不斷優(yōu)化無人機(jī)的性能，降低制造成本，為其使用營(yíng)造良好的發(fā)展氛圍。另外，相關(guān)人員也應(yīng)積極運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)交流技術(shù)，合理利用閑置資源，打造一個(gè)無人機(jī)持有者交流平臺(tái)，持有者可通過在平臺(tái)的實(shí)時(shí)交流，不斷提升自身操作水平，助力新時(shí)期植保機(jī)械無人機(jī)可持續(xù)發(fā)展[4]。

2.5 完善相關(guān)法律法規(guī)

現(xiàn)今，我國(guó)的植保機(jī)械無人機(jī)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以及操作流程規(guī)范上依舊存在諸多空白，各區(qū)域相關(guān)聯(lián)的通用航空開放領(lǐng)域依舊未開放。為促進(jìn)植保機(jī)械無人機(jī)產(chǎn)業(yè)健康綠色發(fā)展，相關(guān)部門應(yīng)盡快制定完善相關(guān)法律法規(guī)，將行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)確立，以此促進(jìn)植保機(jī)械無人機(jī)快速進(jìn)入應(yīng)用期。此外，除了完善相關(guān)法律法規(guī)，政策的補(bǔ)貼也不能缺少。國(guó)家發(fā)放的實(shí)際補(bǔ)貼政策對(duì)于促進(jìn)國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械的推廣有著關(guān)鍵作用，對(duì)于植保機(jī)械無人機(jī)產(chǎn)業(yè)也不例外，政府的實(shí)際補(bǔ)貼有助于推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的全面發(fā)展。

2.6 開展植保無人機(jī)研發(fā)工作

積極開展植保無人機(jī)研發(fā)工作，不斷提高無人機(jī)使用性能，是當(dāng)前重點(diǎn)研究課題，不僅需要包含嚴(yán)密精確的操作技術(shù)，還需要在其滿足市場(chǎng)需求的前提下，將植保方面價(jià)值充分開發(fā)利用。少部分公司的介入無法將整個(gè)大的系統(tǒng)工程完美完成，因此相關(guān)的科研院校以及大部分的無人機(jī)技術(shù)公司都應(yīng)積極發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，大力開展植保無人機(jī)研發(fā)工作。研發(fā)工作的重點(diǎn)要放在提升無人機(jī)的使用性能上，具體操作時(shí)，要科學(xué)利用智能化手段，將系統(tǒng)作業(yè)進(jìn)行智能化合理控制[5]。與此同時(shí)，要充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，將植保無人機(jī)在操作時(shí)的實(shí)際飛行參數(shù)以及噴灑參數(shù)進(jìn)行科學(xué)記錄，根據(jù)記錄實(shí)時(shí)掌握無人機(jī)具體情況，保證工作的正常運(yùn)行。此外，相關(guān)人員也要加強(qiáng)對(duì)于無人機(jī)蓄電池的研究力度，不斷提高蓄電池的容量，將無人機(jī)的續(xù)航能力有控制地提高。

3 結(jié)論

綜上所述，雖然在各農(nóng)業(yè)作業(yè)區(qū)域應(yīng)用植保機(jī)械無人機(jī)進(jìn)程有所加快，但在實(shí)際操作中依舊存在各種主客觀困難。因此植保機(jī)械無人機(jī)在新時(shí)期的發(fā)展必須迎難而上，抓住機(jī)遇，優(yōu)化自身在植保方面的實(shí)際應(yīng)用，利用已有優(yōu)勢(shì)，充分探索新型應(yīng)用策略，真正將自身的價(jià)值發(fā)揮出來。