植保无人机技术在农业生产中的推广

张春林 丁建俊

植物保护是粮食生产的重要组成部分，近几年机械化植保水平得到了很大的提升，但仍是粮食生产全程机械化的短板，特别是作为现代农业标志的航化植保仍处于探索推广阶段。目前，市场上的航化植保主要有有人驾驶和无人驾驶两种形式，无人驾驶的植保机械不但具有航化作业特有的效率高、作业成本低、毒害小、有效减少农业面源污染等优点，而且相对有人驾驶的植保飞机，具有对作业环境和作业条件、从业人员素质等要求低、易养护、重量轻、灵活方便，更适合精准农业要求等优势，是机械化植保推广的重点。

一、主流植保无人机的分类

目前，我国生产销售的植保无人机按旋翼数量可分为单旋翼和多旋翼型；按动力可分为电动和油动型；按载重量可分5kg、10kg和20kg三个档次。油动型植保无人机一般采用单旋翼形式，载重量多在10kg以上；由于电动机单机功率较小，所以电动型植保无人机一般采用多旋翼形式，载重量多在15kg以下；经科研部门和生产企业测算，载重量在10～15kg的植保无人机性价比最高，市场上销量较多的是载重10kg。我国生产的植保无人机科技含量较高，可以借助北斗导航系统进行自动驾驶。为了减轻重量，增加载重量，机身和机翼普遍采用碳素材料，相比使用金属材，虽然减轻了整机重量，增加了有效载荷，但机体强度显著较低。

二、植保无人机的作业优势

（一）降低作业成本，提高作业效率

相对于传统的以手工和机械化操作为主的植保方式，植保无人机作业效率高、减少劳动力输出，作业效果良好。以载重量10kg的电动植保无人机为例，仅需一人就可以遥控，每小时可完成植保作业40～80亩，是常规人工喷洒作业效率的100倍，是地面植保机械中作业效率最高的高秆式宽幅打药机的8倍。相对于有人驾驶的大型航空植保飞机，植保无人机不需要飞行员，不需要机场，跨区作业方便快捷，价格较为便宜，经济效益更加可观。

（二）适应性强，适用范围广

由于植保无人机体积小，重量轻，作业速度快，采用空中作业方式，因此，不受地形地势和土地大小的限制，不仅在地势较为平坦、面积较大的农田适用，在偏坡丘陵、山地等复杂地形以及水田也同样可正常作业。其次，植保无人机不受作物种类限制，即可用于大豆、小麦等低秆作物，也可用于玉米、高粱等高秆作物，特别是对于西瓜等地表作物、苹果等树状作物以及棉花等茎秆易折作物，在目前尚无较好的植保机械的情况下，使用无人机进行植保作业效果最佳。植保无人机不但能够喷药植保，经过简单改装也可播种传粉和监测作物的生长情况，能够真正做到了一机多用。

（三）安全高效，环保节约

传统的人工和机械化植保方式效率较低，作业人员直接与农药接触，人员伤亡事件时有发生。而植保无人机采用自动化飞控导航作业或远距离遥控作业，操控人员可以远离喷洒区域，最大限度地保证了人员的生命安全。同时，植保无人机在作业时的飞行高度比较低，旋翼旋转所产生的向下气流增加药剂雾流对作物的穿透性，减少药液的漂移损失，提高了作物单位面积上药液的覆盖密度，降低了药液的使用量和作业环境中农药的含量，使药液得到更加充分的利用，从而减少了因农药过量使用对土壤和环境的污染。

三、存在问题

（一）政策法规不到位。目前我国植保无人机的研发和生产还处于初始阶段，仍然存在生产应用无标准、使用管理无规范和推广补贴无政策、行业内以及行业之间缺少支持植保无人机的整体发展战略规划和无人机生产及销售市场混乱等问题，植保无人机并未受到足够的重视，目前尚无具体的推广政策。

（二）社会化服务体系不健全。由于植保在我国农业生产中的重要作用尚未充分凸显，与植保无人机产业相配套的多种形式的社会化服务组织，包括作业服务、租赁、人员培训、维修、保养以及推广等尚未形成规模，在一定程度上限制了植保无人机的推广和应用。

（三）使用技术可进一步完善。目前所使用的植保无人机以手动遥控式居多，虽然有以北斗定位，全自动式作业的无人机，但前期程序设定工作复杂，作业中不能自主识别障碍物，对操作人员有较高的要求，所以要通过航路规划、自动导航、环境实时监测等先进的技术降低操作难度和复杂性，实现真正意义上的傻瓜式操作。

四、建议

（一）制定发展模式。使用无人机进行植保作业时，对无人机的操作、维修保养等方面需要一定的技术要求，人员素质要求高，现有的普通种植户学习能力不强，很难满足要求，而且无人机价格高、维护费用多，一般农户根本就无法承受。因此，目前形势下一家一户的发展模式不现实，同时也不符合对病虫害统防统治的要求，因此，应制定针对大中型农业合作社、农机大户和家庭农场的现实可行的植保无人机产业发展模式。

（二）完善政策法规。一是将植保无人机纳入农机购置补贴目录，降低购买者的经济压力；二是制定相关的规章制度，使植保无人机的购买和维修保养得到法律保障，同时约束操作人员正确使用无人机；三是明确植保无人机的管理部门并赋予其职能，逐步建立健全的行业管理办法，促进植保无人机步入健康有序发展轨道。

（三）制定行业标准。植保无人机产品标准包括生产标准和鉴定标准，其中生产标准包括整机和零部件的设计要求，无人机的测试、安全性能、操作规程、维修与护理，產品生产必须具备的条例和认证等内容该类标准需尽快制定，明确统一不同类型的产品标准，规范企业的生产条件，确保销售的植保无人机质量。作业标准要根据不同农业作业条件，制定相应的操作规程，明确植保无人机操作安全注意事项和作业后的维修保养要求。

（四）加强教育培训。为了提高植保无人机的应用效果，应当加大对无人机操作人员、后勤服务人员以及技术推广人员的教育培训力度。一是倡导企业向有购买意向的或者已经购买的使用者提供无人机操作、维修保养知识等相关培训服务；二是鼓励社会群体创办专业技术培训机构，提供无人机操作和维护等方面的专业培训，增加专业培训和资质培训力度，满足使用需求。

（五）制定操作规范和管理制度。通过农业部门飞防项目的实施带动，制定无人机操作规范及作业安全各项制度，全面规范无人机管理，成立植保无人机飞防专业合作社，建立适合农业发展模式的无人机飞防经济体，打造依托5G技术、北斗技术与新一代植保无人机技术有机结合的飞防网络，为粮食安全生产、农民增收、乡村振兴作出新的、更大的贡献。

（作者单位：张春林 莱州市农业技术推广中心；丁建俊 莱州市金城镇农业综合服务站）