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——无人机农业植保的迅速普及——
  
无人机农业植保的发展情况,你都了解哪些?

  随着新型规模农业主体的崛起,曾经“高大上”的无人机开始被应用于农业植保领域。“十三五”期间,无人机飞防将成为我国加速实现农业现代化进程的助推器。

  2 月7 日,央视猴年春晚在除夕夜如约与全国观众见面。在一众传统节目之外,无人机机群的惊艳亮相,成为其中的一抹亮色。

  一直以来,无人机被大量应用于航模、航拍,甚至军事和地质上的勘测、监察等。但随着全球无人机市场规模的不断扩大,无人机正在越来越广泛的领域内频频亮相:在去年的金球奖颁奖典礼上,无人机实时传送航拍画面;在尼泊尔7.8 级大地震中,救援人员依靠无人机来绘制受灾地区的地图;脸书还利用无人机向非洲农场地区提供无线互联网接入服务……

  如今,“高大上”的无人机产品逐渐从专业航模玩家手中飞入了寻常百姓家,消费级市场近几年一直较为火爆。而在有些国家,包括日本、美国等已将无人机应用于农业植保领域,进行农药以及一些液体肥料的喷洒。事实上,将无人机应用于农业植保,不但可以解决农业中劳动力短缺的问题,还能有效改善环境污染、农药中毒等现状。

  中国作为世界上最大的农业机械大国,拥有18 亿亩基本农田,每天需要大量的农业植保作业,随着中国农村土地流转和集约化管理的加快,农村劳动力日益短缺,统防统治和专业化防治日渐普及,采用无人机进行植保作业已经成为中国农业的发展趋势。

  近期,无人机制造商大疆创新科技有限企业发布了工业级别的农业植保无人机,这意味着我国工业级别的无人机市场,有望从植保机兴起,真正激活行业应用市场。

  从“高大上”到“接地气”

  据先容,大疆农业植保无人机是其推出的首款行业应用产品。这是一款实现防尘、防水、防腐蚀的工业级设计产品,每小时作业量可达40 亩—— 60 亩,作业效率是人工喷洒的40 倍以上。同时,无人机在作业过程中实时扫描植物表面的高低起伏,自动保持与农作物间的距离,确保均匀喷洒。

  大疆创新创始人兼CEO 汪滔在评价这款农业无人机时说:“大疆此次推出的农业植保机,是各环节胜人一筹的研发实力厚积薄发的结果。事实证明,大疆不仅能为大众消费者带去极致航拍体验,同样能为其他领域提高生产效率、造福各行各业。”

  翻看植保无人机的发展历史可以发现,日本是最早将微小型农用无人机用于农业生产的国家之一。1987 年,Yamaha 企业受日本农业部委托,生产出第一台农用无人机——20 千克级喷药无人机“R-50”,之后日本将无人直升机广泛应用于大田作物。经过20 多年的发展,日本已经从1995 年的307 架增加到现在的2400 多架,操作人员1. 4 万人,成为世界上农用无人机喷药第一大国;在美国则有超过4000 架的农业植保无人机,65% 以上的化学农药通过无人机作业喷洒,而水稻更是100% 采用航空作业,年喷雾面积高达3200万公顷,占总耕地面积的50%。

  除日本、美国之外,俄罗斯、韩国等国家也将植保无人机广泛应用于农业。俄罗斯地广人稀,拥有数目庞大的农用飞机作业队伍,数量高达1.1 万架,年处理耕地面积约占总耕地面积35% 以上。

  事实上,无人机植保作业与传统植保作业相比,具有精准作业、高效环保、智能化、操作简单等特点,为农户节省大型机械和大量人力的成本。

  由于农业植保无人机采用喷雾喷洒方式,无人机旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对农作物的穿透性和附着率,达到立体化吸取,提高灌溉和防治效果。据测算,效率高于常规喷洒数十倍,并可以节约50% 的农药使用量、90% 的用水量。

  如何克服瓶颈

  何卫军是江西省新余市的种粮大户,在一次新余市农业局组织的无人机农药喷洒演示活动中,这个体积不大却异常灵活的机器引起了他的兴趣。穿梭在稻田上空像玩具一样的不同类型无人机,快速地完成了农药喷洒的作业。演示结束后,何卫军当即决定就要购买一架,最终花了5 万元买了一台基础型多旋翼农药喷洒无人机。

  何卫军说,“之所以当场决定买下一台植保无人机,是因为近年来随着极端气候天气增多,稻田的病虫害防治越来越难,通常需要两三天内完成农药喷洒任务。”其实,像他这样的种粮大户在这个问题上都颇感头疼。

  何卫军算了一笔账,他所买的基础型四旋翼无人机一天可以作业两三百亩稻田,只需要三四个人。而传统的人工方式,一人一天只能作业10 亩左右,人工费每人要100 多元,还要管饭,使用无人机进行植保不仅效率高,还大大降低了成本。

  虽然无人机有着不可比拟的优势,但也有让何卫军头疼的事,他的600 多亩高标准稻田,全程的操作都是从外面找的“飞手”完成的,自己并没有进行操作。因为“操作不熟练,平时不敢飞,怕摔坏了不好处理”。何卫军的担心反映出当前植保无人机在实际应用中遇到的一大瓶颈——行业实力不均,服务能力不足。

  无锡汉和航空技术有限企业董事长沈建文表示,“无人机植保在水田作业、高秆作物和应对爆发性病虫害等方面已经表现出突出的优势,而且可以应对农村劳动力减少的问题,近年来发展迅猛。但是我国在植保无人机施药技术方面的研究还比较落后。”

  另外,植保无人机作为新生事物,尚没有明确的行业标准。“由于农业植保无人机是新兴行业,相关标准都在调研和制定当中,目前的农业植保喷洒试验大多是根据经验完成。未来无人机航空作业的标准需要从安全性、规范性和可靠性等几个方面,进一步加以完善。”在北京航空航天大学江西通航研究院项目经理曹丽山看来,很多后续政策都要以此为基础才能制定。

  市场空间广阔

  据中国农机流通协会的调查显示,农机合作组织、种粮大户、家庭农场、农民合作社在消费主体中的比重正以15% 的年均速度快速增长,新型农业主体的崛起,以及新形势下农资市场的一系列变革,都在为我国农用飞机作业的发展提供有利条件。

  2015 年2 月,农业部印发《制定2020 年农药使用量零增长行动方案》,要求淘汰传统喷洒工具,推进主要农作物生产全程机械化作业;2016 年要在500 个县进行试点,重点推进高效植保设备。

  中央补贴政策出台后,河南、福建、山东、江苏、浙江等省份开始推行省内补贴试点,预计今年起,安徽、广东、云南、东北省份也会将农用无人机纳入补贴名单。例如河南省财政列出专项资金给予购机补贴,农民或农民专业合作组织购置农用无人机将享受到1/3 省财政专项资金补贴和1/3 农机购置补贴。

  海通证券研究所认为,农业“十三五”规划主攻农业现代化,农机整体渗透率将超过60%,而植保农机使用最低,弹性最大。同时,国务院制定的《中国制造2025》规划也将“机器人”和“航空装备”作为需要突破发展的制造业重点领域,目前正是我国民用无人机产业发展的大好机遇期。

  对此,农业部南京农业机械化研究所植保与环境工程技术中心主任薛新宇研究员表示,从纬度、地块形态来看,我国和日本的农田状况更为相似。从作物类型来看,我国和日本都大量种植水稻,因此使用无人直升机是必然的。据统计,中国的水稻面积是日本的28 倍,预计到2020 年,中国植保无人机需求量是10 万架,无人机植保从业人员需求量是40 万人。

  在江苏大学现代农业装备与技术重点实验室邱白晶教授看来,为应对日益增长的大地块数量和不断攀高的人工成本,2015 年以后市场对载药量15 公斤—— 20 公斤的无人机需求会越来越明显,而到2020 年会出现载药量超过20 公斤的无人机的需求。

  “ 无人机飞防是我国加速实现农业现代化的助推器。”沈建文说,“无人机植保是一个可以做大的行业,在它的下游产业:飞防员培训服务、飞防员派遣服务、无人机维修保养服务、喷洒植保服务、无人机租赁、专用农药销售、无人机代理销售、空中灾情评估、飞机及安全保险、飞行俱乐部及竞技表演等无一不是可以独立经营具有发展前景的项目。”

  对于未来植保无人机的发展,华南农业大学教授兰玉彬强调,“我国农业航空发展应因地制宜,走‘多机型、多作业方式并举’的道路,根据各地区的实际情况选择适宜机型。一是多机型多作业方式并举,提高航空植保作业的适应性。例如,东北、新疆等大面积、大农垦地区,宜采用有人驾驶固定翼飞机作业;而在南方丘陵、地形比较复杂的地区,宜采用小型农用无人机,以此提高中国植保航空作业适应性。二是加大资金投入,加强配套核心科学技术的攻关。”
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