植保无人机飞防作业优势及存在的问题探讨

何瑞池 丁成泽 张有志

摘要    本文对植保无人机的发展趋势和前景进行了概述，对植保无人机飞防作业的优势和存在的问题进行了分析，以期为植保无人机的科学应用提供参考。

关键词    植保无人机;飞防作业;优势;问题

中图分类号    S252        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）14-0104-01

植保无人机是农业机械的一部分，实现农业机械化，用植保无人机飞防替代传统人工喷施是必经之路，可以节省劳动力、降低劳动强度、提高农业劳动生产效率、增强克服自然灾害的能力。现代化植保无人机的出现，解决了劳动力不足问题，提高了生产效率和农业精准度。植保无人机的推广应用，因其安全、高效、省时、省工、省药等优势，受到人们的青睐。植保无人机逐渐取代传统人工喷筒、人工（电动）背负式喷雾器以及担架式、行走式等农机动力施药机械的应用。我国植保无人机起步较迟，拥有量远比发达国家少，但随着国家对农机购置补贴扶持力度的加大，自2004年启动实施农机购置补贴政策以来，至2019年前中央财政已累计安排资金逾2 000亿元。

1    植保无人机的发展趋势和前景

1.1    植保无人机越来越受欢迎

高州是农业大市，每年植保作业需求量非常大。然而，农村劳动力短缺，年轻人大多外出务工，即使留在村里的也不愿从事繁重的喷药施药作业，老年人体力下降，对于农业生产心有余而力不足。此外，每年农药中毒、农药残留和污染事件频发，给家庭带来巨大的悲痛。植保无人机可安全高效喷洒作业，大幅提高施药效率，减轻农民和专业户的劳动强度，因而受到市场的广泛欢迎。

1.2    耕作方式转变使植保无人机需求日益增加

随着农业结构调整的不断深化，高标准农田建设总体规划，统一规划布局、建设标准、组织实施、验收考核上图入库。当前，规模化、集约化、集中连片经营的稳产、高产的高标准农田不断发展，专业化统防统治不断发展，种植大户、家庭农场、农民专业合作社等新型农业经营主体涌跃出现。这些组织种植面积大，实行统一品种布局[1]，更有利于统防统治的实施，必然导致植保无人机的需求量增加。

2    植保无人机飞防作业的优势

高州市植保植检管理站承担中央、省有关农业项目资金实施，如农业统防统治、绿色防控等工作任务，常与化州市尊农作物科学有限公司和高州市欧亚农作物病虫害防治专业合作社合作，共同承担完成对高州市农作物病虫害统防统治项目示范片的工作任务，使人们对植保无人机的飞防有进一步认识，促进无人机不断改进，更新换代。

2.1    效率高

一架植保无人机田间作业由遥控操作手、信号手（由于田间有电线、地牛线等障碍物，遥控操作手可视范围有限，需要一名助工在遥控操作手对面用对话机或旗子打手势，确认植保无人机安全和施药到位）和地勤（混配送药和电池等）2～3人分工合作共同完成。若使用智能可视植保无人机，可减少信号手。一架植保无人机可以作业20～40 hm2/d，而目前农村防治病虫害主要依靠手动背负式喷雾器，人工操作最多可喷施0.7 hm2/d，效率是人工的10～20倍。

2.2   节省农药

植保无人机飞防所用的农药添加了农药助剂，增强了农药在植物叶面的扩展性，有利于植保无人机喷药均匀、雾化好，药液吸收率、利用率更高。传统农药一般需要喷施药液450～600 kg/hm2，而植保无人机飞防作业仅需喷施专用农药15 kg/hm2左右即可达到防治效果，植保无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式，至少可以节约50%的用药量，节约90%的用水量，起到了省水、省藥、省时的作用，从而提升了农药利用率，降低了成本，符合农业农村部提出的农药减量控害要求，起到了减药增效的作用，在很大程度上降低了资源成本。

2.3    环保安全

植保无人机飞防不仅减少了药液浪费造成的污染，还解决了农药包装废弃物污染问题，对农田和周边环境保护意义重大。此外，在茂密的甘蔗林以及陡峭山坡地的果树、林木上进行植保无人机飞防作业，优势凸显。在茂密的甘蔗林以及陡峭山坡地的果树、林木上进行人工施药较危险，难作业、较吃力，尤其是在甘蔗林里高温人工施药，容易发生人员农药中毒，而植保无人机飞防作业可通过植保无人机远距离喷药，减少人药接触，减少用药量，避免用错药、乱用药风险等，提高人、农产品、生态环境的安全性[3-4]。

2.4    统防统治、精准防治

植保无人机飞防组织根据农业农村局职能部门提供的农作物病虫害情报，及时用植保无人机飞防作业进行统防统治，不留死角，有效降低了虫源基数，更好地辐射带动了当地农民进行农作物病虫害防治。

3    植保无人机飞防作业存在的问题

3.1    对作物叶片的机械损伤加重

植保无人机作业时风速比传统人工喷施要大，作业时对叶片会有一定的机械损伤。若稻田已发生水稻细菌性条斑病害，植保无人机飞防作业时要注意操作和控制飞行高度，尽量减轻稻叶的机械损伤，避免水稻细条病病害的扩散。

3.2    施药不到位

植保无人机飞防作业时由于风力大、飞行过高，导致药液很难附着在叶片表面，进而影响防治效果。例如用植保无人机防治玉米草地贪夜蛾效果不够理想，草地贪夜蛾主要为害玉米心叶和玉米苞，这是由于植保无人机的风力将叶片卷盖心叶部位，导致药液无法接触害虫，很难杀死害虫，达不到防治效果。

3.3    锂电池续航时间短，费用高

植保无人机飞防作业时，2个飞行起降就需要换1组电池，时效短，给飞防作业带来极大不便。频换电池是电机的一大缺点，有时仅飞行4～5 min，就需更换电池，电池寿命200 h，每架无人机至少配5～10组电池。在正常充放电保养情况下，锂电池一般使用寿命为1～2年，充放电300～500次，成本高。

3.4    喷头堵塞

飞防作业时，常出现混合乳、粉剂的农药产生化学反应造成喷头堵塞现象，进而误时误工。因此，应加快研制飞防专用药，提高植保无人机飞防作业效率。

4    参考文献

[1] 张增军，金明.航空植保无人机飞防助推现代农业发展[J].山东农机化，2019（5）：43-44.

[2] 娄尚易，薛新宇，顾伟，等.农用植保无人机的研究现状及趋势[J].农机化研究，2017（12）：1-6.

[3] 秦维彩.单旋翼植保无人机喷雾参数优化研究[D].南京：江苏大学，2017.

[4] 徐小杰，陈盛德，周志艳，等.植保无人机主要性能指标测评方法的分析与思考[J].农机化研究，2018（12）：1-10.