巴州農(nóng)用植保無人機(jī)推廣使用情況分析

金若成

（巴州農(nóng)業(yè)農(nóng)村農(nóng)機(jī)化發(fā)展中心 新疆 庫爾勒 841000）

植保無人機(jī)是用于農(nóng)林植物保護(hù)作業(yè)的無人機(jī)，主要由飛行平臺(tái)、導(dǎo)航飛控、噴灑機(jī)構(gòu)3 部分組成，通過地面遙控或?qū)Ш斤w控，實(shí)現(xiàn)噴灑作業(yè)，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。巴州是新疆優(yōu)質(zhì)棉種植適宜區(qū)，國家級(jí)棉花基地，其年均棉花種植面積超過20萬hm2，因此巴州植保無人機(jī)以棉花植保作業(yè)為主，其它農(nóng)作物和林果植保作業(yè)為輔。依托棉花大面積飛防植保需求，巴州大力推廣無人機(jī)植保技術(shù)，農(nóng)用植保無人機(jī)近幾年得到迅猛發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2020年末，巴州農(nóng)用植保無人機(jī)擁有量2080 架，飛防作業(yè)面積45.33萬hm2次，巴州農(nóng)業(yè)植保現(xiàn)代化水平不斷提升。

1 植保機(jī)無人的分類及特點(diǎn)

植保無人機(jī)分為多旋翼植保無人機(jī)、共軸直升機(jī)和單旋翼植保無人機(jī)。按動(dòng)力混合機(jī)型的方式劃分為電動(dòng)多旋翼植保無人機(jī)、油動(dòng)多旋翼植保無人機(jī)、油電混動(dòng)多旋翼植保無人機(jī)、油動(dòng)變距植保無人機(jī)等。共軸植保直升機(jī)一般只有油動(dòng)機(jī)型，目前還沒有在實(shí)際的植保作業(yè)中應(yīng)用；當(dāng)前植保作業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用較為廣泛的是多旋翼植保無人機(jī)。

1.1 固定翼植保無人機(jī)

這類無人機(jī)的機(jī)翼固定，模塊化機(jī)體，起降系統(tǒng)簡單安全，可以按照多種模式自動(dòng)執(zhí)行植保飛防工作任務(wù)。這類無人機(jī)對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力較差，要求植保飛手具備高水準(zhǔn)的操控技能，該類植保無人機(jī)在巴州地區(qū)未見使用。

1.2 單旋翼植保無人機(jī)

單旋翼植保無人機(jī)抗風(fēng)性能較強(qiáng)，植保霧化效果較好，這類無人機(jī)價(jià)格高，回報(bào)周期長，飛手培訓(xùn)有一定難度和風(fēng)險(xiǎn)，此外這類無人機(jī)售后和維護(hù)成本比較高，現(xiàn)階段應(yīng)用較少。

1.3 多旋翼植保無人機(jī)

多旋翼植保無人機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，使用和維護(hù)非常方便，多采用鋰電池作為動(dòng)力來源，平均每組電池可以連續(xù)飛行15 分鐘，噴幅寬度和飛行高度可以自由調(diào)整，整機(jī)體積小、重量輕，效率高，是巴州廣泛推廣使用的機(jī)型。當(dāng)前巴州植保無人機(jī)市場主要由極飛和大疆無人機(jī)占領(lǐng)，極飛無人機(jī)性價(jià)比較高，能實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位，降落時(shí)能夠避開野外地面常見的小石子、樹枝等障礙物，受到用戶青睞。

2 植保無人機(jī)的推廣應(yīng)用

巴州地區(qū)棉花主產(chǎn)縣市如尉犁縣、庫爾勒市等，已大面積使用植保無人機(jī)進(jìn)行棉花化控飛防作業(yè)，由于效果好、效率高，藥箱容積大、空中作業(yè)時(shí)間長、自動(dòng)規(guī)劃作業(yè)路徑便捷，加之購買植保無人機(jī)成本和飛防作業(yè)的操作技術(shù)門檻不斷降低，使無人機(jī)植保作業(yè)面積逐年擴(kuò)大。

（1）植保無人機(jī)本土生產(chǎn)促進(jìn)了飛防市場提前到來。2015年廣州極飛公司在巴州投資設(shè)立農(nóng)業(yè)航空科技公司，實(shí)現(xiàn)植保無人機(jī)本土化生產(chǎn)，無論是在技術(shù)引導(dǎo)上，還是無人機(jī)操控上，極飛植保無人機(jī)都在不斷適應(yīng)當(dāng)?shù)刂脖Ｗ鳂I(yè)市場需求，客觀上促進(jìn)了作業(yè)市場的發(fā)展。

（2）生產(chǎn)廠家針對(duì)性銷售策略提前釋放無人機(jī)作業(yè)市場潛力。飛防初期為降低購機(jī)者風(fēng)險(xiǎn)，生產(chǎn)廠家組建植保服務(wù)隊(duì)對(duì)當(dāng)?shù)孛藁ǚN植大戶全程承包植保作業(yè)，在植保效果、植保成本等方面起到示范帶領(lǐng)作用。棉農(nóng)對(duì)無人機(jī)植保作業(yè)技術(shù)的認(rèn)知度和接受度提高后，后期為降低購機(jī)門檻，結(jié)合實(shí)際推出了租賃、租轉(zhuǎn)售、銷售等有針對(duì)性的銷售策略，使無人機(jī)作業(yè)市場潛力提前釋放。

（3）專業(yè)飛手為主的植保組織推動(dòng)了無人機(jī)作業(yè)市場。在農(nóng)村以專業(yè)飛手為主，在作業(yè)季節(jié)搭伙作業(yè)的植保隊(duì)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)防統(tǒng)治從幾十畝的小面積到千萬畝大規(guī)?？缭?。截止目前，巴州購買無人機(jī)的專業(yè)飛手200 余人，極大地推廣普及了無人機(jī)植保作業(yè)市場。

（4）跨區(qū)飛防作業(yè)擴(kuò)大了植保無人機(jī)作業(yè)市場。自2017年開始，從全國各地有組織地到新疆開展辣椒、棉花落葉劑噴灑服務(wù)的組織和飛手近600 人，有近1200 架植保機(jī)參與服務(wù)，每年作業(yè)期近30 天，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廠家、購機(jī)戶和種植戶三贏，僅極飛無人機(jī)為棉花提供脫葉劑噴灑作業(yè)面積就超過12萬hm2次，以棉花脫葉劑噴灑作業(yè)為主的棉花化控作業(yè)面積逐年增長。

3 經(jīng)濟(jì)效益及優(yōu)缺點(diǎn)

植保無人機(jī)較常規(guī)植保機(jī)械相比，具有人藥分離、省水省藥、飄移少、霧化好、不傷苗、作業(yè)效率高、能夠克服高稈作物及復(fù)雜地理?xiàng)l件等諸多優(yōu)點(diǎn)，下面對(duì)其效益及優(yōu)點(diǎn)分析如下。

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

（1）無人機(jī)應(yīng)用農(nóng)作物飛防方面。以無人機(jī)棉花植保為例，一架無人機(jī)每天作業(yè)面積33.33-100 hm2（視作業(yè)地塊大?。?，作業(yè)價(jià)格8-12 元/667 m2，小地塊作業(yè)價(jià)格可達(dá)15 元/667m2，甚至更高，購機(jī)戶一個(gè)作業(yè)季節(jié)基本在3個(gè)月左右，當(dāng)年可收回購機(jī)成本，若無人植保機(jī)折舊期為三年，購機(jī)者經(jīng)營利益在20萬元以上。

（2）無人機(jī)運(yùn)用林果業(yè)飛防方面。以無人機(jī)梨花授粉為例，一架無人機(jī)每天授粉10-13.33 hm2，收費(fèi)25 元/667m2，飛手每天收入4000 元左右，作業(yè)期大約10 天，巴州梨花授粉期和棉花等農(nóng)作物植保作業(yè)期不沖突，延長了植保無人機(jī)的作業(yè)期。

（3）棉農(nóng)效益分析。棉農(nóng)使用無人機(jī)植保作業(yè)，可節(jié)省農(nóng)藥30-50%，節(jié)省用水90%，對(duì)棉花零耗損。下面具體測算無人機(jī)和常規(guī)機(jī)械噴灑棉花脫葉劑經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比：常規(guī)拖拉機(jī)植保12 元/667m2，存在傷苗撞鈴減產(chǎn)損失；無人機(jī)植保8 元/667m2，飛防噴灑脫葉劑不傷棉株。傳統(tǒng)棉田1.2萬株/667m2，棉花產(chǎn)量540 kg/667m2，高地隙植保機(jī)械噴灑一遍脫葉劑損失棉桃在2500-3500個(gè)/667m2，一個(gè)棉桃平均重量在4.5 g，損失產(chǎn)量11.25-15.8 kg/667m2，按照棉花平均收購價(jià)格7 元/公斤計(jì)算，傳統(tǒng)機(jī)械噴灑脫葉劑撞鈴損失為78-110 元/667m2，需多付作業(yè)費(fèi)4 元/667m2。綜上所述，采用無人機(jī)噴灑脫葉劑較常規(guī)機(jī)械增產(chǎn)2.1-2.9%，增收82-114 元/667m2。

3.2 優(yōu)勢

（1）植保無人機(jī)通過下壓風(fēng)場將農(nóng)藥精準(zhǔn)均勻地噴灑在植株葉片底部及莖稈根部，能夠提高農(nóng)藥使用率，降低農(nóng)藥使用量，同時(shí)節(jié)水省工明顯，據(jù)測算，一架飛機(jī)作業(yè)效率約等于50個(gè)人工，約為常規(guī)拖拉機(jī)植保效率的5-15 倍（常規(guī)拖拉機(jī)植保每天作業(yè)面積6.67 hm2，無人機(jī)植保每天作業(yè)效率33.33-100 hm2）。植保無人機(jī)的應(yīng)用解決了新疆棉花植保環(huán)節(jié)中勞動(dòng)力嚴(yán)重不足的瓶頸問題。

（2）通過飛防作業(yè)統(tǒng)防統(tǒng)治大面積實(shí)施，能夠及時(shí)控制病蟲害，解決了傳統(tǒng)作業(yè)方式無法防治大面積病蟲害的問題。尤其是使用無人機(jī)噴灑落葉劑，能夠促成棉花一致性采摘，為使用采棉機(jī)提供便利，有效降低了棉花采摘成本。

（3）采用傳統(tǒng)機(jī)械植保，拖拉機(jī)輪胎和打藥機(jī)吊桿噴頭等與農(nóng)作物接觸的部位，在農(nóng)田往返打藥過程中容易將農(nóng)作物感染的病蟲害攜帶到其它地方，造成交叉感染，增加病蟲害嚴(yán)重度，采用無人機(jī)無接觸植保則不存在上述問題。

4 存在問題

4.1 無人機(jī)的技術(shù)缺陷

（1）當(dāng)前無人機(jī)載藥量普遍為15L，電池續(xù)航時(shí)間約為15 min，由于加藥劑、更換電池頻次多，影響了工作效率。

（2）棉農(nóng)對(duì)無人機(jī)殺蟲效果存在爭議。“水浴”式打藥觀念深入人心，棉農(nóng)普遍認(rèn)為葉背面藥量不夠，導(dǎo)致殺蟲效果不佳，尤其是苗期殺蟲棉農(nóng)更愿意采用常規(guī)機(jī)械作業(yè)。

4.2 組織管理有待加強(qiáng)

（1）大小地塊作業(yè)價(jià)格差別太大，小地塊作業(yè)價(jià)格高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，面積幾百畝的規(guī)模地塊作業(yè)費(fèi)用可以壓縮到8 元/667m2，幾畝的小地塊最高收費(fèi)達(dá)25 元/667m2，且在飛防忙季飛手更愿意接大面積作業(yè)訂單。

（2）無人機(jī)飛防作業(yè)局限性強(qiáng)。巴州無人機(jī)植保作業(yè)主要有三個(gè)方面：一是棉花、工業(yè)辣椒、工業(yè)西紅柿的化控；二是常規(guī)拖拉機(jī)進(jìn)地作業(yè)易傷苗壓果的農(nóng)作物，主要集中在作物生長后期，幼苗前期無人機(jī)優(yōu)勢不明顯；三是高稈農(nóng)作物。

4.3 政府部門政策靈活性不夠

國家對(duì)植保無人機(jī)的購機(jī)補(bǔ)貼現(xiàn)行政策規(guī)定只允許補(bǔ)貼給植保公司、作業(yè)組織或從事無人機(jī)植保作業(yè)的專業(yè)合作社，沒有考慮購買無人機(jī)從事飛防植保作業(yè)的專業(yè)飛手，使補(bǔ)貼有失公平公正。

5 建議與對(duì)策

5.1 政府層面

（1）相關(guān)部門應(yīng)在不同作物間開展無人機(jī)植保與常規(guī)機(jī)械全程植保化控作業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證，用數(shù)據(jù)和事實(shí)引導(dǎo)廣大種植戶接受現(xiàn)代植保技術(shù)。

（2）組織引導(dǎo)植保無人機(jī)作業(yè)范圍，由傳統(tǒng)的棉花化控飛防擴(kuò)展到辣椒、蕃茄、玉米等農(nóng)作物和庫爾勒香梨的授粉，開辟更多作業(yè)市場。

（3）農(nóng)機(jī)部門需再調(diào)研，重新設(shè)計(jì)調(diào)整國家植保無人機(jī)購置補(bǔ)貼政策，使購買量更大，市場前景更廣闊的專業(yè)飛手、作業(yè)季節(jié)搭伙經(jīng)營的個(gè)體植保隊(duì)享受相關(guān)政策。

（4）政府推動(dòng)，有序組織無人機(jī)利用南北植保作業(yè)期時(shí)間差，參與跨省跨區(qū)作業(yè)，最大限度延伸植保無人機(jī)的作業(yè)期，增加購機(jī)者收益。

5.2 生產(chǎn)廠家層面

（1）生產(chǎn)廠家應(yīng)采用新型電池進(jìn)一步完善作業(yè)地理信息，增加無人機(jī)飛行時(shí)間，提高工作效率。

（2）研究解決靜電場干擾GPS 技術(shù)難題，研制裝載高壓靜電發(fā)生器的植保無人機(jī)，使霧化藥滴產(chǎn)生靜電吸附作用，補(bǔ)償未封壟作物下壓風(fēng)場不能使葉片背面完全受藥的技術(shù)缺陷。