多旋翼无人植保机推广的实践与思考

天门市扶贫办公室 王呈良

湖北惠民农业科技有限公司 刘筱筱

湖北库玛有限公司 张舒焙

多旋翼无人植保机推广的实践与思考

天门市扶贫办公室 王呈良

湖北惠民农业科技有限公司 刘筱筱

湖北库玛有限公司 张舒焙

我国有18亿亩(1hm2=15亩)基本农田，植保作业需求量巨大。近年来，随着农机与农艺、农机化与信息化的逐步融合，多旋翼无人植保机凭借其安全、高效、适应性强的优势，一枝独秀，在江汉平原快速发展，保有量已达200余台。为了加速多旋翼无人植保机推广，必须进一步优化其推广的政策法规环境、经营发展环境、社会文化环境和技术创新环境。

1 多旋翼无人植保机简介

1.1 机具概念

多旋翼无人植保机，是指采用遥控器操作，以电池作动力，配置多旋翼、电子电气设备、喷洒等装备，用于农业植保作业的飞行器。

1.2 机具特点

电机和配件与航模级别相同，易于获得；结构简易，造价相对便宜；便于培训、维修、营销；低空低速飞行，能垂直起降，空中悬停，具有观赏性；环保无废气，安全好操作。

1.3 机具主要技术参数

整机质量10～25 kg，载荷5～10 kg，续航时间4～10 min，飞行速度4～8 m/s，距离农作物作业高度3～6 m，作业效率0.07 hm2/min、0.67～1.33 hm2/架次，作业幅宽3～5 m，抗风力4级以下，市场均价5～15万元。

1.4 国内发展历程

2004年，科技部、农业部根据现代农业发展战略，着手研究无人机。2010年我国出台了1 000 m以下低空领域逐步向民用领域开放的政策，国内首架植保无人机问世，各科研机构、相关企业加快了无人植保机的研制步伐。

2012年，时任国务院总理温家宝在河南，参观了某企业组织的无人机喷药试验，植保无人机推广获得关注和认可；7月，《国务院关于促进民航业发展的若干意见》等利好政策出台。

2013年，国务院出台《促进民航业发展重点工作分工方案》，农业部出台《关于加快推进现代植物保护体系建设的意见》，全国植保无人机以15%的年均速度快速增长，初步形成了固定翼机型、旋翼机型（又分为单旋翼和多旋翼）格局。无人机加装各类设备后，广泛运用于军事、警务、电力巡线、土地测绘、安防监察、农业植保、森林防火、航模表演、个人航拍等领域。

2014年，中央1号文件提出“加强农用航空建设”，农用无人植保机发展迅猛，多旋翼无人机比例首度超过单旋翼无人机。2015年以来，多省实施无人植保机补贴，多旋翼无人机受到广泛欢迎，市场占比达到80%。

2 多旋翼无人植保机推广应用的优势和劣势

2.1 优势

2.1.1 作业效率较高

植保作业0.07 hm2/min以上，工效为常规人工喷雾器喷洒的60倍以上，为高杆宽幅田间植保机械喷洒的8倍以上，减少了植保劳动强度。如遇病虫害大面积发生，组织多旋翼无人植保机防治，可以有效阻隔病虫害蔓延发展。

2.1.2 作业质量较好

由于多旋翼无人植保机飞行高度低，药液气化效果好，旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，可减少飘移，增加药液在单位面积上覆盖密度，喷洒均匀，提高了农药的有效性。

2.1.3 适应性强

多旋翼无人植保机适用广泛，可适用于不同海拨高度的农田，可适用于农田的不同地形，可适用于不同季节、不同高度、不同品种的各类农作物，可适用于农作物的不同密度和不同部位。

2.1.4 节约资源

多旋翼无人机能节约50%的农药使用量和90%的用水量，对于缺水地区，优势更加明显。

2.1.5 安全性高

远距离操控作业，避免了药物对喷洒人员的伤害。过去，我国每年农药中毒人数10万人之多，如采用多旋翼无人植保机，这种现象将逐步减少至没有。

2.1.6 智能化程度高

成熟的多旋翼无人植保机，可设定GPS/北斗导航线路，自动喷洒，飞向、飞速、飞高可控，带有悬停、动力缺乏前自动返航、自动防止漏喷或重喷、换电池后定点续飞、自动绕过障碍、行走过程记录、失控保护等功能。

2.2 劣势

2.2.1 防治效果尚无定论

首先，针对不同地域、不同农作物品种的无人植保专用药剂，正在研究试制过程中，市场占有率高的品牌产品几乎没有；其次，旋翼气流对植保操作的影响度，还需要实际田间数据支撑；第三，多旋翼无人植保机的飞行速度、飞行高度、飞行轨迹若有偏移会导致喷洒不均匀、漏喷、重喷、漂移等状况，造成防治效果差或产生作物药害。总之，大部分农民对整体防治效果、综合效益持怀疑态度，需要翔实科研报告，希望专业无人植保作业公司多做样板推广。

2.2.2 连续作业能力较差

由于多旋翼无人植保机载荷小（一般5～15 L），电池容量小，需要频繁起降，连续作业航时短。以10 L多旋翼无人机为例，单架次最少2块电池组，作业面积1∶1（10 L∶10亩），200亩植保作业需要飞行20次，使用（充满电的）电池40块，单次作业时间10 min。场外必须备足电池块，或者自备车辆轮番为电池充电。电池充电时间长，折旧成本高，频繁起降更换影响植保效率，机手劳动强度增加。

2.2.3 价格偏高

由于技术研发、材料成本、培训成本高，销售数量少的多重挤压，目前多旋翼无人植保机的销价偏高。部分农民认为其性价比与宽幅多喷头田间自走式植保机械相比，还有一定的差距。

2.2.4 法规和技术规范缺乏

目前，多旋翼无人植保机尚处在起步阶段，在适航管理、飞行标准、无线电管理上，缺乏与发展实际相适应的政策法规；国家也没有农机购置补贴的政策和标准；同时，安全操作规范、专用农药配置标准、喷洒标准等方面，也没有制定出行业标准。

3 对多旋翼无人植保机的4点思考

3.1 必须进一步优化多旋翼无人植保机推广的政策法规环境

“小康不小康，关键看老乡”。要实现“四化”（农业现代化、新型工业化、信息化、城镇化）同步发展，达到小康目标，必须给多旋翼无人植保机推广以更宽松的政策法规环境。首先是规划引导，按照《全国农业可持续发展规划》中的“一控、二减、三基本”（严格控制农业用水总量，减少化肥、农药施用量，地膜、秸秆、畜禽粪便基本资源化利用）方针，有计划地发展无人植保机；其次是政策扶持，在无人机的研发、示范项目实施、农民购置无人机等方面，各级财政给予奖补；无人机购置补贴金额，应不低于总价的30%；第三是出台有利于无人机发展的法律法规和相关技术标准体系。

3.2 必须进一步优化多旋翼无人植保机推广的经营发展环境

首先是在农村劳动力向城镇转移、江汉平原人多地少的实情下，按照“依法、有偿、自愿”原则，有序开展农村土地所有权、使用权、经营权的分离，实行土地流转，推进土地适度规模化、集约化经营；其次是以多旋翼无人植保机的推广，推动所有农用植保飞机的推广；以农机大户、农机专业合作社、家庭农场、专业植保公司为多旋翼无人机的推广主体；第三是建立培训、机修、租赁、中介、融资、保险等相配套的农用无人植保机社会化服务体系。

3.3 必须进一步优化多旋翼无人植保机推广的社会文化环境

良好的社会文化环境有利于促进新生事物的蓬勃发展。对于多旋翼无人植保机的发展，首先要牢固树立“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，在农民朋友中广泛宣传多旋翼无人植保机的高效、环保优势；其次是要让科技兴农的观念深入人心，依靠科技创新促进农业发展方式转变；第三是鼓励大众创业，万众创新，依靠千千万万农机手、土专家的技术改进和模式优化，推动多旋翼无人植保机的健康发展。

3.4 必须进一步优化多旋翼无人植保机推广的技术创新环境

首先要建立以企业为主体，以市场为导向，以高效服务为目标，以大专院校、科研机构、合作社等为载体的产、学、研、推、用一体化的技术研发体系；其次要加强多旋翼无人植保机的机体材料、电池动力、抗风力、药剂、防治效果、傻瓜式操控技术、综合配套等核心技术的研究与应用，尤其要加强对高智能熟化的整体傻瓜技术的研究；第三要制定完善机体、动能、药剂、喷洒作业等方面的行业标准；第四要加大对多旋翼无人植保机的技术培训力度。

2017-06-11）