江门市植保无人机应用现状与发展趋势分析

梁伟光，傅荣富

（江门市农业科学研究所，广东 江门 529060）

0 引言

在实际农业生产中，农作物的病虫草害是影响其产量和质量的一个重要因素，如何防治农作物病虫草害是农业生产的关键问题。目前在实际农业生产中，应用于田间作业的植保机械仍以机械式喷雾和背负式机动喷雾器为主，这种传统植保作业方式存在施药效率低、劳动强度大、防治面积小、农药有效利用率低等问题，长期使用势必造成农药的用量越来越大，受药面积和受药程度不均匀，防治效果不理想，作物的产量和质量得不到保障，很难适应现代农业发展的要求[1]。植保无人机是近年来在农业领域最“火”的新生农机用具，因其高效、便捷等特点被广大农民认同。植保无人机的出现，改变了传统农业的作业模式，提高了工作效率，节省了大量的人力、物力等资源，极大地提高了工作效率，增大了植保作业安全性，为确保农业大丰收提供了有力的保障[2-5]。

植保无人机，是通过地面遥控或导航飞控实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。与传统植保作业方式相比，植保无人机作业具有安全、精准、高效、环保、智能程度高、操作简单、适用性广等特点，同时，在低空中飞行，可以忽略地形对作业造成的影响，因此，植保无人机应用前景非常广阔。

1 江门市植保无人机应用情况

2013 年，江门市农机推广站（现江门市农业技术服务中心）分别从珠海羽人和山东华盛引进两台植保无人机，开始在全市范围内推广，由于技术成熟度不够、价格昂贵，再加上农民传统观念未能转变等原因，当时并未收到任何效果，甚至在农技下乡过程中无人问津。2016 年，江门市农业局（现江门市农业农村局）与开平市新大农机有限公司合作，引领该公司前往深圳市大疆创新科技有限公司洽谈植保无人机代理合作相关事宜，通过政府引导、充分发挥市场主导作用的方式，开启了植保无人机推广的新篇章，引领农业生产从传统人工喷药向无人机遥控喷药转变的新征程。据统计，从第一代大疆无人机MG-1S 到T16 再到T20，开平市新大农机有限公司面向全省共成功推广销售植保无人机超过400 台，尤其是进入2020 年上半年，随着务农劳动力的缺失越来越严重，人工成本的急剧增加，新大农机公司的大疆无人机更是供不应求。

截至2019 年年底，江门市拥有植保无人机229台，其中以大疆品牌为主，有170 台，占无人机总量的74.2%，其次是广州极飞51 台，占总量的22.7%，全丰航空和东莞极飞分别是7 台和1 台。该现象与大疆品牌无人机的技术成熟度关系较大，同时，无人机代理公司的大力推广也起到了很大的作用。

截至2019 年底，江门市无人机喷药面积约为49.8 khm2，其中，主要应用作物为水稻，水稻应用无人机飞防喷药面积约占无人机飞防总面积的80%；其次是山林地和新会柑种植。根据调查，江门市种植面积超过7 hm2的水稻种植大户已经基本实现了植保无人机飞防喷药，部分自然村也开启了统防统治模式，由村委会统一安排雇请无人机进行防治病虫草害，相信在未来几年，植保无人机在水稻防治病虫草害方面的应用将进一步扩大，喷药面积将直线上升。

2 影响植保无人机推广的主要因素

2.1 植保无人机自身条件因素

影响植保无人机推广最重要的3 个因素是无人机药箱容量、电池的容量及续航时间以及无人机自身价格。

植保无人机药箱容量是影响无人机推广的首要因素。无人机应用以来，从第一代的MG-1S 到如今的T20，药箱容量从10 L 提高到了20 L，容量增加了一倍，但是相对于传统大容量的喷雾机械来说，仍然显得杯水车薪，实际生产中迫切需要更大容量的无人机出现，以满足需要。

由于植保无人机的动力主要靠电池供给，电池的容量和续航时间是影响无人机推广的第二大因素。在实际生产操作中，植保无人机的电池只可以持续飞行作业10 min，覆盖作业面积大概10 亩（1 亩=0.067 hm2）左右，所以每次进行无人机飞防作业，需要准备10块电池以上。根据调查，从第一代无人机的面世到如今，植保无人机的电池容量和续航时间仍旧没有大的提高，再加上电池价格昂贵（电池单价为2 500元/块），电池寿命较短（每块电池充电循环利用次数大约在600次左右）等因素，严重制约了无人机推广。

无人机自身价格是影响推广的另外一个较为重要的因素。以大疆T20 为例，整机原价49 800元，包含1 机4 电1 充，合作社购买可以享受补贴21 200元，算上补贴后，整机价格28 600元，电池每块4 000元，正常作业需要配备10块电池，必须另外购买电池6块以上，约24 000元，总价约52 600元，这样才可以正常进行飞防作业，还不算其他配件维修之类的成本。无人机昂贵的价格加重了生产成本，势必会影响其普及的范围。

2.2 操作飞手因素

无人机属于高端科技产品，与传统机械的使用区别较大，再加上电池续航时间较短，这就决定了无人机作业较少采用全自动飞行模式，基本上都是靠飞手进行半自动作业为主。飞手操作的熟练程度、对农艺措施的理解程度、对气象因素影响作业的估计以及飞手本身身体状况均对无人机作业影响较大。

2.3 适用药剂因素

从传统的机械喷雾过渡到如今的植保无人机喷雾，是农业生产上一个大的飞跃，要实现完美过渡，势必要各方面条件的支持，无人机适用药剂是必不可少的条件之一。使用无人机喷雾，大大减少了喷雾使用的水量，以水稻喷雾为例，从每亩的25.0～50.0 kg 缩小到了现在的1.0～1.5 kg。水量减少的同时要保证防治效果，势必要造成使用药液浓度的增加。现阶段市场上尚未有适用于无人机飞防的专用药剂出现，而在实际生产中，为保证无人机飞防作业的防治效果，只能靠提高药剂的使用浓度来完成。由于部分药剂在田间使用时会有一定浓度的限制范围，这就限制了飞防使用的药剂种类，造成了实际生产中轮换药剂的可能性越来越小，同时加快了病虫害抗药性的提升速度[6,7]。

3 推广建议

3.1 加大政策资金扶持力度，保证无人机补贴到位

植保无人机本身的价格因素是影响推广的重要因素之一，加大政策的扶持力度，提高补贴的比例，从一定程度上降低购机成本，减少农业生产成本，能有效推动无人机的普及[8,9]。

根据广东省《关于开展植保无人飞机购置补贴试点工作的通知》（粤农〔2017〕253 号）文件精神，广东省植保无人机补贴对象为所在县(市、区)从事植保作业的农业生产经营组织，主要包括农民(农机)专业合作社、植保作业组织、农作物病虫害统防统治组织等，对个人购置植保无人机暂不予补贴，同一补贴对象购买数量不超过5 台，单机补贴额不超过3 万元。同时要求补贴对象配备的经生产企业培训合格的操作人员与无人植保飞机的比例不少于1∶1，有相对健全的植保无人飞机运营管理制度体系等。根据《广东省关于2019 年继续开展植保无人机购置补贴试点工作的通知》（粤农〔2019〕153 号）文件精神，现今仍然依据2017 年试点文件精神执行相关标准。

从2017 年无人机补贴试点至今，已经超过3年时间，相关政策还未完善。建议完善植保无人机购置补贴政策，将其纳入补贴目录的机具范围，同时实行作业补贴政策，促进植保无人机产业持续发展，在保障农户获益的同时推广植保无人机的使用，推动统防统治[10]。

3.2 提升飞手专业技术水平

现阶段，飞手的专业技术水平也是影响其普及的重要因素之一。提升飞手的专业技术水平，包括提升无人机操作水平和农艺技术水平，特别是植保技术水平，才能将无人机的推广提升到一个更高的层次[11,12]。

现阶段，在江门市开展植保无人机飞防服务的公司主要有2 家。根据对水稻大种植户的实地调研，大部分种植户对飞手满意程度较低，主要体现在飞手的植保技术水平非常欠缺，对于病虫草害的认知与防治水平均仍处于非常浅薄的阶段，根本无法与飞防服务需要的技术水平相匹配。而飞防专业培训课程中，主要以无人机操作培训为主，其次是药剂药理的培训，对于植保专业技术的培训非常欠缺，加之专业公司服务的飞手不是植保专业出身，实际生产经验欠缺，在服务过程中对病虫草害的防治水平不够，主要表现在田间病虫草害识别有误，药剂选择偏差较大等。

建议在开展植保无人机飞防培训的课程里，除了要注重无人机操作技术及安全方面的培训外，还应因地制宜加入本地区常见病虫草害的识别与防治等植保知识的培训。这样不但可以提高飞手的专业知识水平，提升服务质量，提高飞防服务的效益，同时可有力推动植保无人机的推广。

3.3 加快无人机专用药剂的研发与普及

实际生产中，部分农民由于无人机适用药剂的限制性，而对植保无人机的使用产生了一定的抗拒心理，加快植保无人机专用药剂的研发与普及将有力促进植保无人机的推广。

在危害农作物的病虫害里，有部分病虫害的主要危害部位位于作物内部或者叶片背部，例如稻跗线螨主要危害部位为叶鞘，水稻二化螟主要危害部位为稻株茎秆内部，蓟马主要危害部分为花蕾内部，对于此类病虫害，需要使用内吸性较强的药剂进行防治。如今市场上的内吸性药剂仍然主要应用于传统机械喷雾，对于使用的浓度有较大的限制，超过一定的使用浓度往往会引起药害。而利用植保无人机进行飞防，用水量减少了25 倍以上，相应的药剂浓度也增加了25 倍以上，对于市场上的内吸性药剂而言，此使用浓度已经远远超过其限制使用范围，非常容易引起药害。这就限制了部分药剂的无法使用，甚至会影响植保无人机的飞防效果。在此条件下，研发与普及植保无人机的专用药剂就显得非常重要了。植保无人机专用药剂的研发与普及，不但可以大幅度提升无人机飞防的效果，同时可将植保无人机的推广提升到一个更高的层次。

4 结语

植保无人机在江门地区经过近10 年的发展已经有了一个长足的进步，但是由于植保无人机自身的原因、操作飞手以及适用药剂等因素限制了植保无人机在江门地区的推广程度。相信在政府和企业的共同努力下，植保无人机的优势将逐步凸显。当前，江门市农业正往生态农业、安全农业、精准农业和高效农业的方向发展，无人机的推广普及，一定程度上满足了江门市实际农业生产的需要，并加快了江门市实现绿色高效农业生产的步伐。