帶播種裝置的植保無人機(jī)推廣應(yīng)用分析

徐華治

金湖縣2014年開始推廣應(yīng)用農(nóng)用植保無人機(jī)，經(jīng)過多年的實(shí)踐與探索，多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)使用范圍越來越廣。2019年該縣飛防合作社開始小面積使用植保無人機(jī)播種，2020年植保無人機(jī)作業(yè)面積已達(dá)200hm2。實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)作業(yè)方式相比，多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)農(nóng)田作業(yè)優(yōu)勢明顯，既可減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、避免農(nóng)藥對作業(yè)人員的傷害，又可解決勞動(dòng)力短缺難題，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 帶播種裝置的多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)工作原理

多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)的播種裝置由種箱、涵道扇、播撒涵道三大部件組成。工作原理如下：種子經(jīng)過初步篩選去除雜物后放入種箱內(nèi)，箱內(nèi)種子通過十字?jǐn)嚢杵鞯臄嚢?、振?dòng)組件的振動(dòng)分散后，被滾軸定量器均勻地分撥到播撒涵道里，再進(jìn)入高速氣流噴射通道，通過涵道扇產(chǎn)生的高速氣流將種子噴出，從而達(dá)到播撒效果。播種裝置構(gòu)成見圖1。

2 優(yōu)勢分析

2.1 省工節(jié)本

金湖縣現(xiàn)有播種方式的作業(yè)效率及作業(yè)質(zhì)量對比如下：

1）機(jī)插秧。機(jī)插秧需要提前18～20d育秧，栽插過程包括取土、碎土、播種、暗化、搬運(yùn)、擺盤、苗期管理、起秧、運(yùn)輸、栽插等多個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)。栽插時(shí)，在秧苗備足的情況下，一臺(tái)高速插秧機(jī)3人協(xié)作，每天可插2.67～3.33hm2，作業(yè)成本較高。

2）機(jī)直播。旱直播作業(yè)種子損失不大；水直播時(shí)，拖拉機(jī)行走時(shí)濺起的水波會(huì)沖擊、漂浮、推移種子，導(dǎo)致播撒不均勻，損耗種子。機(jī)條播還存在著種子散布不全，作物生長中期田間草害嚴(yán)重、后期遇到惡劣天氣易發(fā)生倒伏等問題，給大田管理、作物收獲留下隱患。

圖1 播種裝置構(gòu)成

3）人工撒播。人工撒播作業(yè)效率低，每人每天只能撒播0.53hm2；且人工播撒的種子容易停留在土壤表層，導(dǎo)致出芽率低、扎根淺，易倒伏。

4）多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)播種。多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)播種不需要育秧、移栽，選種后無需脫芒，可直接將種子精量播撒于田塊中，省去了育秧、運(yùn)秧、移栽等多重作業(yè)環(huán)節(jié)，在節(jié)省大批勞動(dòng)力的同時(shí)，化解了農(nóng)忙時(shí)節(jié)從業(yè)人員短缺難題。

2.2 作業(yè)效率高

多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)具有方便操作和維護(hù)的特性，適應(yīng)性強(qiáng)，不受田塊、地形干擾，作業(yè)時(shí)間長，即使在夜晚也可進(jìn)行播撒作業(yè)。作業(yè)時(shí)，中途續(xù)接無縫隙，不會(huì)重復(fù)播撒。在作業(yè)過程中，播種株距行距可控。智能播撒系統(tǒng)還可與飛行系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變量撒播、精準(zhǔn)播撒，省工省力。作物生長成行成列，通風(fēng)性能好，可減少病蟲害的發(fā)生，抗倒伏能力強(qiáng)。作業(yè)效率為：一般田塊4～5.33hm2/h，大田塊6.67hm2/h。

2.3 應(yīng)用前景較好

近年來，國家出臺(tái)了一系列扶持農(nóng)業(yè)航空事業(yè)發(fā)展的政策，推動(dòng)了農(nóng)用植保無人機(jī)的發(fā)展，各個(gè)航空植保機(jī)廠家加大產(chǎn)品研發(fā)力度，不斷提升產(chǎn)品的作業(yè)效率和質(zhì)量，為加裝播種裝置的多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

例如：大疆T30植保無人機(jī)的載重量為40kg，更加適應(yīng)撒肥、播種、投飼料等作業(yè)。該機(jī)流量為40～50kg/min，播幅可達(dá)7m，每小時(shí)可撒肥1t，作業(yè)效率是人工作業(yè)的70倍。三艙門出料和8筋條播撒盤設(shè)計(jì),保證了全向播撒的均勻性。極飛P80植保無人機(jī)的載重量為40kg，料箱容積為60L，采用螺旋式送料器定量下料（下料量為17.5L/min），采用離心播盤定量播撒（6～10m扇形播幅），最大作業(yè)飛行速度為8m/s，一分鐘可施肥40kg、播種28kg，真正解決了農(nóng)田播種施肥難題。

3 加裝播種裝置的多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)作業(yè)時(shí)常見故障及排除方法

1）播撒涵道堵塞，無種子排出。故障原因是滾軸定量器種子過多，流動(dòng)不暢。

排除方法：在滾軸定量器上加裝一個(gè)毛刷，加快種子在滾軸定量器中流動(dòng)速度，通暢播撒涵道，解決堵塞問題。

2）播撒涵道種子播撒不均勻。故障原因是涵道扇扇壁被柳絮或其它雜物覆蓋。

排除方法：清除涵道扇扇壁覆蓋物。

需要注意的是，在多旋翼農(nóng)用植保無人機(jī)起飛作業(yè)前，應(yīng)進(jìn)行場地觀察，實(shí)時(shí)觀測飛行狀態(tài)，避免發(fā)生墜落事件。