植保无人机在阜阳市的发展应用

凌晓停

（阜阳市农业技术推广中心，安徽 阜阳 236000）

1 植保无人机在阜阳市的发展

近年来，我国的航空植保取得了长足的进步，尤其是以植保无人机为代表的低空低容量喷雾技术发展迅速[1]。目前我国植保无人机市场保有量已位居世界第一[2]。与地面施药器械相比，具有机动灵活、施药效率高、作业质量好、施药量和用水量少、不损伤农作物等优点[3]。阜阳市隶属安徽省，位于安徽省西北部，华北平原南端，南部与江淮丘岗区隔淮河相望，北部与黄河决口扇形地相连，全境属于平原地区，地势平坦，特别有利于植保无人机作业，因此，植保无人机在阜阳市发展迅猛。2016年阜阳市投入使用植保无人机96 架，2017—2019年，分别达到204、383、602 架，2020年增长至2 000 架，截至2021年底，全市纳入监管备案的植保无人机已经达到6 555 架，年均增长67 倍。

2 植保无人机在阜阳市的分布与应用现状

阜阳市下辖8 个县市区，依托专业合作社、农资经营企业及无人机生产企业，均购置和使用了植保无人机（表1）。其中临泉县、阜南县、颍泉区植保无人机使用量占比较大。截至2021年底，8 个县（市、区）中，临泉县备案使用的植保无人机数量最多，占全市使用量的37%，颍东区最少。

表1 截至2021年底阜阳市备案使用的植保无人机分布情况

植保无人机以其高效、便捷的优势，在阜阳市的病虫草害防治，尤其是在小麦赤霉病、玉米粘虫、草地贪夜蛾等突发病虫害的防控过程中，发挥着越来越重要的作用。阜阳市采用植保无人机作业的作物种类主要有小麦、玉米、大豆、高粱、南瓜、中药材等。2020年以来，无人机除草、播种、施肥等技术也在该市迅速推广开来。据当地农业部门初步统计，阜阳市2016年植保无人机应用面积1.18 万hm2，占全年统防统治面积的6.73%；2017年应用面积3.43 万hm2，占全年统防统治面积的8.59%；持续到2021年，仅仅在小麦赤霉病防治中，植保无人机的应用面积就达到了90.4 万hm2，占统防统治面积的87%。植保无人飞机低容量喷雾防治农作物病虫害已经成为推动统防统治和社会化服务的重要举措[4]。

3 植保无人机在阜阳农业作业中存在问题与优势分析

3.1 植保无人机在使用过程中较传统机械的优势

3.1.1 作业效率高。农田病虫草害有时发展很快，人工喷洒效率有限，再加上阜阳市作为农业大市和人口外流大市，许多年轻人外出务工，导致农村劳动力年龄偏大，效率低。如果遇到灾害大面积暴发，往往无法及时处理。每天按照作业6 h 计算，植保无人机施药面积约为20~33 hm2，人工施药面积约为1.67 hm2，实施区域性的病虫害统防统治，利用植保无人机施药省工、省药、省力，应加大力度推广应用[5]。

3.1.2 解决人工防治难的问题。对于玉米、高粱、芝麻等作物，生长后期植株高大，再加上天气高温炎热，人工很难喷防，果树等经济作物病虫害防治更是如此。植保无人机实现了人药分离，农药在喷洒过程中几乎对人没有危害，同时提高了农药喷洒的安全性，节约劳动力，恰好解决了这一难题。据大疆官网公布的新款P40 农用植保无人机相关参数，其支持智能仿地，顺滑翻越和绕行多重障碍物，即使在果园丘陵等复杂地形，也能畅飞无阻，果树作业面积每小时可达到4 hm2，解决了人工防治难的问题。

3.1.3 提高农药利用率。在农药喷雾中，一定的雾滴覆盖密度就可以达到理想的防治效果[6]，增大喷液量对害虫的防治效果影响不大[7]，并不需要淋洗式的大容量喷雾。大容量喷雾易导致药液在作物叶片上的流失，降低了农药利用率[8]，并且污染了环境[9]。究其原因是作物叶片都有一定的持液量，超过一定的施药量，药液就会发生聚并而流失掉[10]。随着技术更新换代，植保无人机逐渐趋于智能化、自动化，技术相对稳定成熟，喷洒均匀，喷防效果较好，农药利用率也比传统机械高。

3.1.4 对施药人员及作物伤害小。植保无人机通过机手遥控，飞机进行施药、施肥等作业，避免了喷洒作业人员直接暴露于农药、化肥等范围内的危险导致的健康损害。即使采用手动遥控作业，作业人员与植保无人机距离较远，发生操作故障或紧急情况时，也不会对操作人员造成伤害。另外，无人机在空中作业，不会留下辙印，也减轻了人工喷洒在田间来回踩踏对作物的伤害。

3.2 植保无人机在使用过程中存在的问题

由于植保无人机投入使用的时间并不长，属于新型技术，其自身弊端、操作技术、使用人员素质参差不齐等，在实际生产中仍存在一些问题。

3.2.1 受风力、风向等天气影响较大，在不适天气下难以保证喷雾均匀性。KirK 等[11]研究发现，风速过小会造成雾滴悬浮在空气中无法沉积，一定的风速有利于雾滴的沉积，当风速大于5 m/s 时，应停止作业。

3.2.2 农药雾滴漂移，容易产生药害。植保无人机喷雾是一种低容量喷雾技术，与地面常规喷雾相比，雾滴更细，加上无人机喷雾作业喷头距离作物冠层高度大，雾滴漂移风险明显增加[12]。王玲等[13]利用风洞试验研究了1~4 m/s 的不同风速对植保无人机变量喷药系统药液沉积与漂移的影响，发现不同风速对雾滴沉积与漂移具有显著影响，特别是当风速大于4 m/s 时，雾滴漂移明显增大。2016年，湖南省益阳市的一个农户，使用植保无人机对其承包的地块进行灭生性除草处理，结果1 周后发现周边地块的水稻、莲藕均出现药害，还引发了一场诉讼官司。

3.2.3 对飞手的技术水平要求较高。基于农林作物所患疾病的多样性，除草剂、杀虫剂、各种肥料的施加以及药物剂量的配比、植保无人机携带药物量的计算等都需要技术人员结合实际情况进行适当调整[14-15]。不少买家或飞手对植保无人机认知不够，对不同作物不同病虫草害对症药剂没有明确概念，容易使用错误药剂，导致作业效果打折扣，更有甚者造成药害。

3.2.4 存在作业重喷、漏喷问题。因机手熟练程度不同，作业过程中如遇建筑物、电线杆等，可能会采取自动避障功能，造成施药不均匀、重喷或漏喷现象。

4 发展建议

4.1 加强机手技能培训

植保无人机机手并非植保专业出身，对农药药理、适用范围不太了解，需要接受一定的专业培训。建议加强机手理论知识学习，提升理论基础，通过实践，增加操作熟练度。同时制定合理作业方案，减少施药过程中产生药害等问题。

4.2 加大作业财政奖补

目前部分地区土地规模化程度较低，地块分散不集中，势必加大植保无人机飞防作业成本，价格相对较高，群众接受度不高，无形中减少了无人机的喷防范围，建议财政适当加大扶持力度。

4.3 完善政府监管考核

监管考核是保证喷防效果的关键，阜阳市依托安徽省植保无人机防治农作物重大病虫害管理平台，对纳入备案管理的飞防组织进行实时监管。可通过大数据平台，检测每架无人机的作业轨迹、作业参数、有效作业面积等数据，结合喷防质量，加强监管，同时建议进行科学奖励补贴和激励机制，促进植保无人机产业正向发展。

5 小结

经过近年来的不断发展，植保无人机以其高效便捷的优势已经越来越被人们接受。无论是在使用数量上，还是在适用范围及作业面积上，都在不断攀升。尽管目前仍存在农药雾滴漂移、重喷、漏喷等问题，但是相信通过不断提高技术水平，植保无人机一定能更好助力智慧植保、智慧农业建设。