陇川县植保无人机应用现状与对策

瞿祖双

（陇川县农业机械化技术推广中心，678700，云南陇川）

陇川县位于祖国西南，是一个边境少数民族农业县，全县辖9 个乡镇，68 个村委会和1 个国营农场，全县总人口18.13 万，年平均气温18.9 ℃，平均降雨量1 600 mm，日照时间2 316 h，雨量、阳光充足，适合发展农业生产，同时也给农作物病虫草害的发生、蔓延创造了有利的条件。

农业植保无人机是用于开展植物保护作业的无人驾驶飞行器，是为了保证防治农作物病虫害工作而应用的具有较高科技含量的设备，主要由操控人员通过地面遥控，来开展农药喷洒作业。使用植保无人机开展“飞防”作业，能够降低农作物成长过程中病虫害的影响，在很大程度上增加农作物的产量，同时能够对农药使用量实现精准化，降低农药残留。国内植保无人机产业自2016 年开始，随着有实力的生产厂家陆续进入研发领域及销售市场，产品性能、性价比快速提升，再加上政府层面在政策方面给予大力支持和在推广中实施购机补贴，植保无人机的各项行业标准、质量标准及职业标准陆续制定和推出，行业发展进一步得到规范，植保无人机开始进入高速发展阶段。

1 陇川县植保无人机应用现状

陇川县农业生产发展过程中，植保作业历经从完全人工抛（泼）洒药物，到全面使用半机械化的喷筒、手压喷雾器，再到背负式电动喷雾器与植保无人机结合的发展过程，生产效率越来越高，节本增效明显。2014年，陇川县农业部门首次邀请有关企业到章凤镇进行了电动无人机植保“飞防”演示，其作业优势逐步被广大农户和合作社认识，植保无人机逐步被接受并得以推广应用。2019 年植保无人机购置补贴在云南试点，陇川县农业机械化技术推广中心于9 月29 日开始接受第一架植保无人机办理补贴申请，2019—2020 年，全县11家合作社利用农机购置补贴购置了深圳市大疆创新科技有限公司、广州极飞科技有限公司等6 家企业生产的10 个型号的42 台植保无人机，补贴资金为67.2 万元，其中:2019 年补贴27 台，2020 年补贴15 台。截至2021年12 月底，全县植保无人机拥有量为60 台。

陇川县内主要有甘蔗、水稻、玉米、烟草、马铃薯等农作物，2021 年全县农作物总播种面积60 700 hm2，当年病虫草鼠害发生面积10.77 万（hm2·次），综合防治面积16.72 万（hm2·次）。自2018 年引入无人机开展防治以来，防治面积增长迅速，累计完成农作物病虫害防治面积31 620 hm2，其中2018 年防治面积2 400 hm2（甘蔗973 hm2、水稻1 361 hm2、其他作物95 hm2），2019 年防治5 793 hm2（甘蔗3 900 hm2、水稻1346 hm2、其他作物253 hm2），2020 年防治8 393 hm2（甘蔗3 608 hm2、水稻4 713 hm2），2021 年防治15 038 hm2（含县外机具到陇川县跨区作业面积）。

2 植保无人机“飞防”作业的优势

（1）作业效率高。农村1 个壮劳力使用背负式电动喷雾器进行农药喷洒作业，1 人1 机每天能完成作业约0.7 hm2；而使用载质量8 kg 左右的小型无人机，若作物连片集中，1 机2 人1 h 就可完成作业4.7 hm2左右。因此，使用小型无人机进行植保作业，单机生产效率是背负式电动喷雾器的数十倍。无人机以其“飞防”的高效率，能够有效利用晴好天气抓紧喷洒农药进行病虫害防治，有利于实现规模化生产，促进规模化经营，获得规模化生产效益。

（2）节约农药。使用背负式电动喷雾器进行农作物植保作业，平均需要药液30 kg/hm2以上；使用无人机进行植保作业，平均需要药液约0.5 kg/hm2。因此，在植保作业时，无人机植保比电动喷雾器节约用药效果明显。

（3）节本增效。使用背负式电动喷雾器进行农作物植保作业，按照2021 年陇川县平均价格，作业工时费450 元/hm2；而使用载质量8 kg 左右的小型无人机，作业工时费约为225 元/hm2。因此，使用无人机开展植保作业，能够节本225 元/hm2，减少农业成本支出，间接增加了农民收益。

（4）安全性高、生态效益明显。人工喷施农药既是一项重体力劳动，又存在较高的风险性。由于防护意识不强及施药过程中药液滴漏、误喷接触人体，每年均会发生不同程度的农药中毒事件。而应用无人机开展作业，能够通过远距离遥控操作，避免了作业人员因长时间接触农药带来的伤害，极大地提高了喷洒作业的安全性。此外，运用无人机开展“飞防”作业，农药药液雾化、喷施、附着效果好，用药量少，药液流失少，降低了对水、空气、土地等环境的污染，减轻了农药面源污染，具有良好的生态效益。

（5）作业质量好。根据实践，使用背负式电动喷雾器即使在施药方法得当的情况下，农药有效附着率也只能达到15%左右，一般情况下农药有效附着率不到10%。这就意味着喷洒过程中将会有大量的药液分别流失到土壤、水体和空气中，如开展多次施药，这种情况将更为严重，农药的低效高频次使用造成了土壤中农药的高残留，对耕地质量造成了巨大的损害。而使用无人机开展喷洒作业，当药液从喷洒器喷出时会被无人机旋翼的向下气流加速形成气雾流，提高了药液对农作物的附着性和穿透性，减少了农药飘失，使用更少的农药能够达到更好的防治效果。

（6）环境适应性较好。无人机“飞防”作业适合面积较小的丘陵、坡地、山区等复杂地形的喷雾作业，不受地形、地面通行条件的限制，尤其对于陇川县的地形较为适宜。

（7）成本低，操作难度低。电动无人机整体尺寸较小，重量较轻，折旧率低，易保养，容易操作，操作人员一般只需经过7～30 天的专门训练即可掌握操作要领并执行作业。

3 陇川植保无人机推广应用的必要性、可行性

3.1 必要性

近年来，随着全国人口老龄化及农村劳动力转移加快，农村青壮年劳动力呈现结构性短缺的局面，导致农业生产劳动力成本不断快速增长，占农业生产成本的比例越来越高。根据《陇川县第七次全国人口普查主要数据公报》显示，陇川县总人口呈现出下列趋势：一是人口老龄化，全县人口中，劳动力人口比例较上次普查下降了5.89%，60 岁以上老龄人口比例上升了4.49%；二是乡村人口大幅减少，与第六次全国人口普查相比，全县乡村人口减少16 666，下降率为9.11%。因此，农业生产各环节使用机器代替人工，以此缓解劳动力不足、降低生产成本的需求变得越来越紧迫。

2014 年以来，随着国内电动无人机逐步被投入应用到农业植保“飞防”作业，其高效的生产效率、节本效益和植保作业安全性得以体现，远比背负式电动喷雾器等传统植保机械优越，且植保无人机的技术越来越成熟可靠。推进植保无人机在陇川县农业植保中的应用，显得尤为必要。

3.2 可行性

（1）陇川县农业机械化基础较好，甘蔗、水稻、马铃薯等主要农作物已实现多环节或全程机械化生产，农民对于农业机械的接受程度高、机械化生产意识强，购机热情高。

（2）作为典型的农业县，陇川县甘蔗、水稻、烟草、马铃薯等主要农作物种植面积都具有一定规模，对植保无人机购置有较大需求。2021 年，全县甘蔗种植面积20 013 hm2，水稻种植面积10 540 hm2，玉米种植面积8 720 hm2，豆类种植面积960 hm2，小麦种植面积773 hm2，薯类种植面积2 113 hm2，烟叶种植面积3 106 hm2，桑园面积3 533 hm2。结合陇川县主要农作物生产面积和植保无人机的作业效率，为满足主要农作物生产需要，初步测算全县需推广使用植保无人机160 台左右。

（3）陇川县农业生产土地相对平整、集中，机耕道路较多，尤其是近年来组织实施糖料生产基地基础设施建设项目、农村土地整治及田间沟渠、道路项目，进一步优化了土地耕种条件，土地连片化、宜耕化得到增强。此外，陇川县年均相对湿度79%，历年平均风速不高，气候条件好，强对流天气少，利于无人机作业。

4 植保无人机推广应用中的不足

（1）电动无人机普遍续航能力较弱，滞空纯作业时间多为8～15 min，持续作业能力不强，且锂电池组价格相对较高。

（2）由于受低飞植保无人机旋翼气流的影响，植保“飞防”对旱作（甘蔗、玉米等）的封、除草作业效果不够理想。

（3）植保无人机由于作业时只能从作物上空飞过，喷洒的药液只对作物上端部分起作用，高秆作物下端无法受药，因此对甘蔗等高密度种植的高秆作物茎秆病虫害的防治效果不理想。

（4）植保无人机作业受对流天气（风、雨、雷电）影响较大，在对流天气期间，无法实施作业。

（5）主要农作物连片集中生产规模较小，地块内作物品种、种植时间、农艺措施不统一，不利于“飞防”作业。由于没有对作物种植进行统一规划，甘蔗、玉米、水稻等作物穿插种植情况较为普遍，尤其是蚕桑作物不允许喷洒农药，如果在实施“飞防”过程中，药物喷洒控制不精准，就会导致桑叶受农药污染，小蚕食用后引发死亡或者上簇不吐丝。

（6）单机采购价格高。目前，市场在售的无人机价格基本保持在6 万～20 万元，较高的产品价格成为植保无人机大规模推广应用的主要瓶颈之一。

（7）配套技术服务、人员教育培训等体制还不完善。植保无人机配套技术服务的缺失也是当前制约其发展的另一个重要因素，植保无人机的生产销售公司几乎遍布全国各地，而与其配套服务的全产业链却分布不均。特别是在陇川县这样的边境地区，因为使用的机型种类过多，各机型保有量相对较少，没有一个无人机品牌能够单独占有大部分市场份额，当地也未能建立起配套的售后维修点，产品出现质量问题时，无法保障及时上门进行售后修复，对持续作业的稳定性造成较大影响。此外，使用人员操作不当的情况在实际使用中也时有发生。目前，无人机操作员的技术培训主要由销售企业安排授课，程序和教学体系缺乏规范性，培训质量不高。

（8）购机补贴未实现常态化。云南省农业农村厅、云南省财政厅2021 年6 月印发的 《云南省2021—2023 年农机购置补贴实施方案》明确，继续按《云南省农业农村厅 云南省财政厅关于印发云南省植保无人飞机购置补贴试点方案的通知》（云农机 〔2019〕8 号）要求开展植保无人机购置补贴工作，但陇川县仅2019年、2020 年试行开展了植保无人机购置补贴工作，将其纳入农业机械购买补贴目录，2021 年植保无人机未纳入购置补贴范围。

5 对策及建议

5.1 加强示范和培训，大力推进植保机械化技术示范推广

县乡农机及植保部门要根据生产实际，向农民推荐质量好、性能优、适合当地应用的植保机械产品。要加大试验示范力度，积极推广效率高、安全、施药精准的新机具。坝区乡镇和水稻、蚕桑等矮秆作物种植区，要逐步降低背负式手动喷雾器等低端、低效植保器械的市场占有份额。同时，依托农村夜校及农民素质提高工程，组织相关人员开展高效植保机械使用、保养、维修等培训。

5.2 强化合作，促进服务专业化

着力于农民专业合作社培育、发展，采取引导、支持措施加强服务，逐步培育和壮大基层专业化防治组织，鼓励农民专业合作社加强高效植保机械的使用，提高使用效率，增加作业效益。将推广工作与农民专业合作组织建设、培育相结合，积极争取项目与资金，充分发挥植保部门、农机管理部门、人力资源培训部门优势互补的作用，优先扶持植保专业化服务组织的发展，共同推进植保专业化防治。

5.3 加强植保器械品牌筛选，提高质优品牌的市场份额

积极争取植保器械试验示范的资金支持，加大工作力度，在不同作物上进行各类手动、机动喷雾器性能试验、对比试验和施药技术试验，以及新机型的综合试验，并在此基础上进行大规模的演示、示范与推广。从现在使用的植保器械中筛选出质优、价格实惠的植保器械品种，并加大宣传力度，引导群众购买，形成较大的市场占有份额，继而推动厂家维修网点的设立，解决群众购机后的售后服务及维修问题。

5.4 争取财政支持

植保无人机是否纳入农机购置补贴范围，对群众的购买意愿和行为会产生巨大影响。应积极推动将植保无人机此类新型农机纳入农机购置常态化补贴项目，并逐年提高补贴金额，进一步扩大植保无人机拥有量。还可试行将植保无人机纳入农机报废购置补贴范围，加快机型的更新换代。

6 结语

现代农业需要高效植保器械，全面提高病虫害防治机械化水平，发展和应用植保无人机此类新型植保机械势在必行。针对陇川县目前植保器械应用中存在的问题，必须从大力推进技术培训和示范宣传、积极争取财政补贴项目等方面进行完善和改进，同时应逐步推广太阳能杀虫灯等新型植保器械，使群众在植保器械应用方面符合和适应农业现代化的要求，持续推动农产品质量安全，促进生态环境安全，继而实现农民增收、农业增效。