带播种装置的植保无人机推广应用分析

徐华治

金湖县2014年开始推广应用农用植保无人机，经过多年的实践与探索，多旋翼农用植保无人机使用范围越来越广。2019年该县飞防合作社开始小面积使用植保无人机播种，2020年植保无人机作业面积已达200hm2。实践证明，与传统作业方式相比，多旋翼农用植保无人机农田作业优势明显，既可减少农业生产成本、避免农药对作业人员的伤害，又可解决劳动力短缺难题，具有较好的经济效益和社会效益。

1 带播种装置的多旋翼农用植保无人机工作原理

多旋翼农用植保无人机的播种装置由种箱、涵道扇、播撒涵道三大部件组成。工作原理如下：种子经过初步筛选去除杂物后放入种箱内，箱内种子通过十字搅拌器的搅拌、振动组件的振动分散后，被滚轴定量器均匀地分拨到播撒涵道里，再进入高速气流喷射通道，通过涵道扇产生的高速气流将种子喷出，从而达到播撒效果。播种装置构成见图1。

2 优势分析

2.1 省工节本

金湖县现有播种方式的作业效率及作业质量对比如下：

1）机插秧。机插秧需要提前18～20d育秧，栽插过程包括取土、碎土、播种、暗化、搬运、摆盘、苗期管理、起秧、运输、栽插等多个作业环节。栽插时，在秧苗备足的情况下，一台高速插秧机3人协作，每天可插2.67～3.33hm2，作业成本较高。

2）机直播。旱直播作业种子损失不大；水直播时，拖拉机行走时溅起的水波会冲击、漂浮、推移种子，导致播撒不均匀，损耗种子。机条播还存在着种子散布不全，作物生长中期田间草害严重、后期遇到恶劣天气易发生倒伏等问题，给大田管理、作物收获留下隐患。

图1 播种装置构成

3）人工撒播。人工撒播作业效率低，每人每天只能撒播0.53hm2；且人工播撒的种子容易停留在土壤表层，导致出芽率低、扎根浅，易倒伏。

4）多旋翼农用植保无人机播种。多旋翼农用植保无人机播种不需要育秧、移栽，选种后无需脱芒，可直接将种子精量播撒于田块中，省去了育秧、运秧、移栽等多重作业环节，在节省大批劳动力的同时，化解了农忙时节从业人员短缺难题。

2.2 作业效率高

多旋翼农用植保无人机具有方便操作和维护的特性，适应性强，不受田块、地形干扰，作业时间长，即使在夜晚也可进行播撒作业。作业时，中途续接无缝隙，不会重复播撒。在作业过程中，播种株距行距可控。智能播撒系统还可与飞行系统联动，实现变量撒播、精准播撒，省工省力。作物生长成行成列，通风性能好，可减少病虫害的发生，抗倒伏能力强。作业效率为：一般田块4～5.33hm2/h，大田块6.67hm2/h。

2.3 应用前景较好

近年来，国家出台了一系列扶持农业航空事业发展的政策，推动了农用植保无人机的发展，各个航空植保机厂家加大产品研发力度，不断提升产品的作业效率和质量，为加装播种装置的多旋翼农用植保无人机推广应用奠定了基础。

例如：大疆T30植保无人机的载重量为40kg，更加适应撒肥、播种、投饲料等作业。该机流量为40～50kg/min，播幅可达7m，每小时可撒肥1t，作业效率是人工作业的70倍。三舱门出料和8筋条播撒盘设计,保证了全向播撒的均匀性。极飞P80植保无人机的载重量为40kg，料箱容积为60L，采用螺旋式送料器定量下料（下料量为17.5L/min），采用离心播盘定量播撒（6～10m扇形播幅），最大作业飞行速度为8m/s，一分钟可施肥40kg、播种28kg，真正解决了农田播种施肥难题。

3 加装播种装置的多旋翼农用植保无人机作业时常见故障及排除方法

1）播撒涵道堵塞，无种子排出。故障原因是滚轴定量器种子过多，流动不畅。

排除方法：在滚轴定量器上加装一个毛刷，加快种子在滚轴定量器中流动速度，通畅播撒涵道，解决堵塞问题。

2）播撒涵道种子播撒不均匀。故障原因是涵道扇扇壁被柳絮或其它杂物覆盖。

排除方法：清除涵道扇扇壁覆盖物。

需要注意的是，在多旋翼农用植保无人机起飞作业前，应进行场地观察，实时观测飞行状态，避免发生坠落事件。