无人机的农业应用

兰玉彬

未来农用植保无人机将和大型地面机械化植保装备相结合，形成空中和地面优势互补的立体植保模式。

农业航空始于20世纪20年代，蓬勃发展于第二次世界大战之后，至今已成为世界各国农业领域的重要技术之一。尤其是小型农用无人机速度快、效率高，无需专门的起降机场，尤其适合地面无法到达或无法进行地面作业的区域，可以有效应对如突发性大面积病虫害的应急处理等突发事件，现已受到世界各国的普遍重视。

农用无人机在病虫害防治上的应用。目前，农用无人机最重要的应用和作业项目是进行航空植保作业。国内外的实践均表明，将无人机用于植保作业，从作业效率、不伤作物、减轻对土壤的重复碾压、提高农药有效利用率、减少劳动力等方面来看，其优越性是地面机械无法替代的。我国病虫草鼠害年均发生面积达70亿亩次以上，造成粮食直接损失达1.2亿吨，而国内70%植保作业还采用落后的人工施药方式，投入的劳力多、劳动强度大，施药人员中毒事件时有发生。因此，变革传统的施药方式，改由农用无人机进行植保作业在国内有巨大的发展潜力和应用前景。未来农用植保无人机将和大型地面机械化植保装备相结合，形成空中和地面优势互补的立体植保模式。

农用无人机采用低容量喷雾方式，效率高于常规施药方式，并可以节约50%的农药使用量、90%的用水量。到目前农用无人机植保作业对象几乎覆盖了全部农作物，包括水稻、玉米和小麦等主要粮食作物，瓜果蔬菜如葡萄、柑橘、茄子、小白菜和各种经济作物棉花、花生、油葵、油菜、巴旦木、茶园等等，并且取得了理想的防治效果和防治经验。

近年来，国内许多研究机构和学者对影响农用无人机植保作业效果的因素进行了一系列研究和试验工作。一些农用无人机生产服务企业也进行了大量的田间喷洒试验与喷雾实践。由于农用无人机在实际应用过程中，需要熟练的专业人员进行操控，这成为影响目前农用无人机推广应用的瓶颈之一。为此，许多无人机生产企业，积极建立飞行培训机构或专业化的飞防服务平台，以帮助农户进行植保作业。这些平台和服务组织，直接推动了农用无人机在国内的推广应用。

农用无人机在其他方面的应用。农用无人机除了在病虫害防治方面发挥了重要作用外，在其他方面也逐渐显现出独特的优势和作用，例如飞播（水稻等农作物、树木和草种）、施肥（颗粒肥、叶面肥、植物生长调节剂等）、农情监测（农田地貌、作物长势、产量评估）和灾情探查（植被、野生动、植物资源调查）等。

小型农用无人机作为低空遥感平台对农田信息进行监测具有快速、机动灵活的特点，可获得高分辨率的低空遥感图像，且成本低、经济实用，是对传统农田信息获取方式的一种有力补充，在精准农业研究中已得到一些具体应用。例如使用农用无人机监测冬小麦的覆盖率，以及用于农作物快速分类，玉米倒伏面积提取，烟草种植面积及其分布信息提取等的研究中。

利用旋翼无人机飞行时产生的旋翼风场进行水稻制种辅助授粉作业，可解决杂交水稻制种中人工作业劳动强度大、效率低的瓶颈，并可缩短授粉时间、提高授粉效果和质量。无人机飞行时旋翼产生的风力能使父本花粉传播更远，可扩大父本和母本相间种植宽度，父母行由过去1—2行父本比8行母本扩大到至8行父本比60行母本 。

目前中国农业航空作业面积仅占总耕地面积的2.6%左右，与美国等农业航空发达国家平均30%-50%的飞机作业水平相比仍有较大的差距。随着农村土地流转和农业合作社等的大量出现，以规模化、集约化为特征的现代农业对农业航空的依赖性将更加迫切。相比昂贵和管控严格的有人驾驶农用飞机，农用无人机在我国大有可为，市场潜力巨大。

未来，农用无人机的机型将趋于多样化，载重量和滞空时间、智能程度将得到进一步提升；农用无人机的应用将向多元化发展，应用范围进一步扩展；农用无人机的作业将向精准化和智能化方向发展。