珠海市推广农用无人飞行器进行植保作业的探索

黄 铮，曾 平，陈添文，张 桃

（珠海市农（渔）业机械化管理服务所，珠海 519000）

珠海市推广农用无人飞行器进行植保作业的探索

黄 铮，曾 平※，陈添文，张 桃

（珠海市农（渔）业机械化管理服务所，珠海 519000）

农业病虫害的防治是农业生产的重点内容，是保证农业高产、高质，实现农业经济可持续发展的基础，在农业生产过程中，植保作业是技术含量最高、用工最多、劳动强度最大、风险控制最难的环节，农用飞行器作业可实现专业化“统防统治”，作业效率高。但在中国，农用无人飞行器作业尚处于起步阶段。本文从生产实践出发，论述了2014年农用无人飞行器植保作业在珠海的水稻、莲藕等农作物生产中应用情况，农用无人飞行器植保的效果、以及影响农用无人飞行器植保的主要因素。

无人飞行器 农用 植保作业 应用情况 效果 影响因素

1 推广背景

农业病虫害的防治是农业生产的重点内容，是保证农业高产、高质，实现农业经济可持续发展的基础。水稻生产在我国处于战略地位，据资料显示，我国历年水稻病虫草害的防治面积约占35%。稻田不同于旱地，地面装备在稻田中行走困难，机械难以进入地块喷施农药，即使选用先进的农药喷施机械也会对农作物植株造成一定面积的损伤，影响产量，且施药面积有限，同时也与应急性的植保防治要求存在一定的差距。此外，人工手动喷雾器和背负式喷雾器也存在严重的不足，作业劳动强度大、时间长，作业质量差，防治面积小，难以实现统防统治，且受药面积和受药程度不均匀，达不到预期效果。

在农业生产过程中，植保作业是技术含量最高、用工最多、劳动强度最大、风险控制最难的环节，农用飞行器可实现专业化统防统治，作业效率高。在国外，农用无人飞行器（UAV）喷洒技术的发展已经比较成熟，如中、小田块的病虫害防治或大田内局部的精准施药以及丘陵山区的病虫害防治等，美国已开展了农用无人飞行器（UAV）的航空喷洒方面的研究，日本从20世纪90年代起将遥控直升机用于大田作物、果树和蔬菜的病虫害防治，从而实现合理施肥和农作物品质管理，还可判断作物（主要是水稻）的生长状态。但在中国，农用无人飞行器尚处于起步阶段，据介绍，截至2013年底，全国仅有800余台农用无人飞行器，防护面积占比微乎其微。

2 实践探索

2.1 应用条件

近年来，全国各地开始积极开展农用无人飞行器植保防治的推广和应用。珠海市自2012年起在斗门区试行推广农用无人飞行器进行植保作业，将农用无人飞行器植保技术应用到水稻、莲藕等农作物

病虫害防治上。

2.1.1 水稻种植基本情况

1）珠海市水稻种植面积 0.267万 hm2（4万亩），水稻生产全程机械化是全市农业现代化的“短板”。

2）2013年珠海市粮食生产综合机械化率达75%，水稻机械化收割率91%、机耕率97%、机插率30.3%（2014年40%），居于广东省前列。

2.1.2 技术条件

广东省具有农用无人飞行器生产资质条件的2个生产厂家——银通农业科技有限公司、羽人飞行器有限公司均设在珠海市三灶镇。

银通农业科技有限公司致力于农业无人飞行器的设计、研发、制造与租赁，是以开展遥控无人飞行器作业为主的服务企业，服务于隆平种业、中国农科院棉花研究所、专业合作社、种粮大户。该公司有专业的飞机喷施农药队伍，2013年已经在珠海进行过飞机喷施农药试验示范，试验示范效果令人满意，见图1。

图1 半机械化与农用无人直升机植保作业对比

羽人飞行器有限公司初步实现了农用无人飞行器系列产品的小批量生产。在研发方面，公司相继研发出农用无人直升机、四旋翼飞行器和异形飞行器“扁担”系列机型，并广泛应用于农作物药剂喷洒、杂交水稻制种辅助授粉、农作物信息勘察等多个方面，见图2。

图2 农用无人飞行器在莲藕塘间进行作业

2.1.3 领导重视 加强协作

珠海市农业（农机）部门高度重视，为进一步加强各部门的沟通协作，强化对农用无人飞行器植保作业工作的领导，2014年3月印发了《关于推进斗门区水稻农用无人飞行器植保作业工作的通知》、《关于成立遥控农用无人飞行器植保作业工作组及开展作业有关事项的通知》等文件，全力推进珠海市农用无人飞行器植保工作的开展。

2.2 开展多种形式进行宣传推广

2013—2014年期间，多次举办农用无人飞行器植保作业演示现场会，让更多农户认识农用无人飞行器植保作业的成效和优势。

1）2014年7月4日，珠海市农机所在斗门区举办了水稻“统防统治”经验交流座谈，广东省农业厅潘雪芬副巡视员一行领导莅临指导。农用植保飞机生产厂商代表、农机合作社和种粮大户代分别就近2年开展的水稻农用无人飞行器植保作业情况，畅谈了大家对新型植保作业的成效，并就当前还存在的一些问题和困惑向省领导进行了汇报。

2）2014年8月19-26日，珠海在羽人飞行器有限公司举办首期农用无人飞行器操控手培训班。珠海市农机所组织了10名农机合作社成员参加培训，采取理论结合实践的教学模式，通过理论授课、电脑模拟实操、实际操作演示等的系统学习，学员们基本掌握了农用无人飞行器植保喷药飞行操作和使用技能，5名农机合作社成员通过了理论考试和实际操作技能考核。培训班的学员参与了8月29日开始的2014年下半年农用无人飞行器植保作业。

3）2014年8月29日，珠海市农机所在斗门区乾务镇新村举办了2014年秋季遥控无人飞行器植保

作业现场会。广东省农机化办刘亚平副主任、省农机推广总站刘胜敏站长、省植保总站陈喜劳副站长观摩了现场会，珠海市海洋农业和水务局李洪副局长、各区农机主管部门、斗门区各镇生产办、农机专业合作社成员近100人参加了活动。

2.3 农用无人飞行器植保作业应用情况

2.3.1 小规模试验示范

1）市级政府购买服务。2014年上半年，珠海市按262.5元/hm2（17.5元/亩） （不含农药）向银通农业科技有限公司购买作业服务，分别在上洲村、乾务新村、月坑村、莲洲乡意浓公司等完成了以水稻为主的农用无人飞行器植保作业试验示范。

参加此次试验示范各村的农药经费自筹，部分村得到了镇政府及驻村单位的支持。

2）作业情况。2014年上半年，珠海市计划在水稻病虫害防治上应用农用无人飞行器植保作业133.33 hm2次（2 000亩次），原计划每次作业43.33 hm2（650亩），作业3次。实际操作中，通过2次农用无人飞行器植保作业已有效防治了虫害，因此上半年农用无人飞行器植保只需作业2次，共作业约100 hm2次（1 500亩次），其他农作物（莲藕）33.33 hm2次（500亩次）。

3）农艺和农机相结合。聘请专家作指导，科学做好对虫期的预测预报，在专家指导下采购农药，在最合适的时间实施作业，使实际作业中用药准确、施治及时，2次植保作业已达到防治目标，比计划中3次作业及常规每造3～5次防治减少了农药喷洒，节省施药成本，解决过度、过重施用农药的安全问题，提升农产品质量，达到的效果比预期中要好，见表1。

2.3.2 较大规模试验示范

2014年下半年珠海市继续推行46.67 hm2次（7 000多亩次）农用无人飞行器植保作业示范，按300元/hm2（20元/亩） （不含农药）分别向银通农业科技有限公司和羽人飞行器有限公司购买作业服务，见表2—3。在8—10月分别进行了3次农用无人飞行器喷药防治，取得理想的防治效果，有效提高植保防治生产效率，促进水稻增产增收。

表1 2014年上半年农用无人飞行器植保作业统计

表2 2014年下半年羽人公司农用无人飞行器植保作业统计

表3 2014年下半年银通公司农用无人飞行器植保作业统计

2.4 农用无人飞行器植保的效果

自开展农用无人飞行器植保工作以来，得到各村委村民的好评，农用无人飞行器的喷药效果比传统人工喷药效果要好。农药由飞机的螺旋浆所产生下旋风将农药向下压，直接打到叶面及植株的基部，喷药雾点细，植株受药面积均匀，可减少农药的使

用，提高药物对病虫害防治效果的同时，确保了每一株农作物都有打到药，减少农药污染土地。

珠海市分别对水稻、油菜、莲藕、果树进行施药作业，均取得较好的施药效果，油菜、莲藕、果树受天气影响较小，尤其是莲藕，人工作业时，人在莲藕地移动困难，进作植保作业更加困难，农用无人飞行器植保作业特受藕农欢迎。

农用无人飞行器植保作业与人工喷药对比，具有如下优点：

1）作业效率高，弥补劳动力的短缺。无人植保机对农田进行药物喷洒，1台机1 d可作业13.33 hm2（200亩），是人工喷洒的20倍。

2）环保节约。无人植保机节省农药，相比起人工喷药，药量可节省20%～40%，真正达到统一快速施药要求，提高防治效果。

3）覆盖密度高，防治效果好。飞机的气流将药液直接压迫作用于作物叶片正反面以及茎基部，穿透力强、漂移少，实现农药使用量减少。

4）提高作业人员安全性。操控手只需远距离操作，作业人员不受农药危害。

3 影响珠海市农用无人飞行器植保的主要因素

农用无人飞行器植保作业表现良好，但在实际作业上也存在一些问题，需尽快研究应对办法，确保防治成效。

1）经营规模。农用无人飞行器植保作业效率高，适用于集约规模经营单位，分散经营不利于大规模植保作业。

2）天气因素。雨天、风力、湿度等因素对农用无人飞行器植保作业极大影响，特别是水稻。珠海市早造的5-6月、晚造的8-9月均进入雨季，10 d中有6～7 d是下雨的，而虫期施药最适时间一般是5 d左右，由于下雨致使早晚造施药期间飞机喷药时间只有2～3 d，极大影响作业进度及作业面积。

3）农用无人飞行器的可靠性。现阶段珠海市只是小规模推广农用无人飞行器植保作业，尚能应对，如大规模作业时还须谨慎。目前农用无人飞行器仍以人工操作为主，缺乏精确自动定位系统，容易造成喷洒遗漏。

4）农用无人飞行器操作手的熟练程度直接影响着农用无人飞行器植保作业的质量及安全问题。

5）农药。农用无人飞行器所施农药须溶于水。

4 结语

2014年农用无人飞行器植保作业在珠海的莲藕、水稻生产应用是较为适应的，它适应于较大规模的生产经营方式（或集体用药）。

农用无人飞行器植保作业有利于转变传统的一家一户病虫害分散防治方式，大力发展专业化统防统治，有利于集成应用病虫防控技术，提高防治效果、效率和效益，有利于促进农业生产经营方式转变，提高规模化、集约化、专业化和标准化生产水平。

农用无人飞行器植保作业技术还可以尽快改善病虫害监测防控手段，转变传统的防控方式，大力推广绿色防控技术，从防控过程控制高毒和超量农药使用造成毒性残留超标的现象，是大力促进农产品质量安全和生态环境安全的有效途径。

农用无人飞行器植保作业是农作物植保机械化作业的发展新方向，珠海的试验示范是广东省“农用无人飞行器植保作业试验田”，应尽快让广大农户认识和接受农用无人飞行器植保作业这项新事物、新技术。

黄铮，1991年毕业于上海交通大学电子工程专业，从事农机管理工作多年，现任珠海市农（渔）业机械化管理服务所所长。

※通讯作者：曾平，男，1990年毕业于华南农业大学农业机械专业，工程师，从事农机推广管理工作，现任珠海市农（渔）业机械化管理服务所主任科员。