刍议植保无人机在昌都市农业生产中的应用

薛守满 江园

摘 要 农业生产一直以来都是国民经济的重要支柱，也是实现粮食安全和乡村振兴的关键领域。随着科技的进步和社会的发展，西藏自治区昌都市的农业生产模式不断变化，传统农业与现代农业的碰撞和融合，成为推进农业现代化的重要力量。植保无人机作为一种农业高新技术装备，近年来凭借其精准施药效果好、节水节药能力强、省时省力效率高的显著优势，逐步成为昌都市田间地头“新宠”，有效缓解了农业植保环节长期存在的“打药难”问题，对促进农业规模化生产和机械化发展具有十分重大的意义。基于此，为了促进昌都市农业生产的高质量发展，以植保无人机在昌都市的推广应用为出发点，分析了其在农业生产中的应用优势和存在的问题，并提出了一些优化措施。

关键词 植保无人机；农业生产；应用优势；优化措施；西藏自治区昌都市

中图分类号：S252.3 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.12.061

长久以来，由于西藏自治区昌都市复杂多变的气候条件和田间管理水平，农作物生长过程中易受条锈病、白粉病、蚜虫、草地贪夜蛾及西藏飞蝗等病虫害侵害，造成产量和品质下降、种植成本增加、综合收益降低。加之，受当地农民传统的思想观念、特殊的地形地貌等因素的限制，昌都市农业植保机械化水平低、施药技术落后，人工背负式喷雾机械仍是主要方式。传统植保方式存在劳动强度大、防治效率低、质量差等问题，已经不能满足农业生产的实际需求，因此植保无人机作为一种新型、安全、高效的农业生产方式顺应昌都市当前的农业生产形势[1]。现阶段，随着粮油产业的发展、科技水平的进步和政策支持力度的加大，植保无人机在昌都市农业生产中的推广应用取得一定成果，但也随之产生了多种多样的问题和应用盲点。因此，对植保无人机在昌都市农业生产应用中的不足进行深入分析，并提出优化措施，有效提高工作效率，减轻劳动强度，促进农业可持续发展。

1 植保无人机的定义

植保无人机，又名无人飞行器，是一种专用于农业、林业和植物保护的飞行设备。植保无人机可以通过远程操作，实现作业任务，包括防疫和喷洒肥料等任务，从而有效地控制病虫害对植物的危害。目前，无人机主要被应用于植保飞防和遥感技术等农业生产；侦查、搜索和追踪等安全防护工作；航拍创意；巡检、导航及测绘等各个方面。无人机在农业生产中有很多应用优势，可以在播种、植保、预防病虫害、监测农作物生长状况及预测作物产量等方面发挥重要作用。相对于传统农业，无人机作业具有精密、高效、环保、易操作、自动化及智能化等特点，可以明显提高农业生产效率，维护我国的粮食安全，促进农业现代化进程。

2 应用优势

2.1 精准施药效果好

植保无人机采用小雾滴喷洒技术，雾滴直径为微米级，对杀虫剂、除草剂等农药雾化程度高，机翼风场的下压气流使药液下沉，风场翻动和摇晃农作物，使得雾化的药液喷施在农作物茎叶背面和根部，与农作物充分接触，药液附着性强，是目前传统器械无法达到的。同时，无人机只是在作物上方进行飞防，把对作物和耕地的损害降到了最低[2]。

2.2 节水省药能力强

植保无人机采用高速离心喷头设计。植保作业中离心喷洒系统最大转速可达10 000 r·min-1，雾滴粒径最小可达100 μm，单位面积用水量少。植保无人机能够实现有效节水。有关研究表明，传统植保方式只有20%的农药可以附着在农作物的表面。但是在保证相同防治效果的前提下，植保无人机可以做到不重复用药、不错喷漏喷，能够节约30%的农药和90%的水，有效减少农药损失，提高药物使用率。

2.3 省时省力效率高

植保无人机采用全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和载波相位差分技术（Real-time kinematic，RTK）等全自主导航模式，自动化程度高；有强大的后台管理系统，可自主起降和精准定位。植保无人机可自主根据航线规划进行飞防作业，最大作业量可达12 hm2·h-1，是传统植保方式的30倍。特别是在种子田整体除草和大面积防治病蟲害等的情况下，无人机飞防作业具有不可替代的优势。同时，植保无人机重量轻、机动性能好、地形要求低，能实现自主避障、高度锁定，可适应平原、丘陵、高山、高原等多种地形地貌，特别是在丘陵山区，能更早、更好、更快地对病虫害进行控制，在最短时间内达到最好的效果。

2.4 安全环保性能好

1）作业人员通过遥控器远程操控植保无人机，避免了作业人员直接接触药液而产生药物毒害，尤其是毒性较大、对人体伤害较重的农药，有效降低了中毒事故发生的概率，提高了作业安全性；2）采用无人机喷洒农药，可有效解决农药残留、面源污染的问题，保护农业生态环境；3）植保无人机应用了智能播撒系统，实现了一机多用，既能用于农药喷洒，又能进行农作物播种、施肥或饲料投喂等。

3 不足

3.1 昌都市部分农民操作能力差

植保无人机作业对操作人员的要求较高。操作人员需经过专业培训获得资质证书后才能上岗，还需要能正确识别田间发生的病虫害，并合理地选择农药剂型、浓度等。确保操作人员对农业生产各个环节有一定的了解，保证植保作业的正常进行。现阶段，昌都市部分农民文化水平低，导致操作能力较差，大大降低了植保无人机的使用效率，易造成植保无人机故障和意外事故。

3.2 机具维修成本高，售后网点少

植保无人机作为新型高科技产品，部分零部件价格较高。一旦使用出现问题，维修成本也较高。售后服务网点少，维修麻烦。有的零部件需要让厂家邮寄，或者返厂维修，造成维修和养护的成本增加，一定程度上影响了昌都市植保作业的进度，易耽误农时。

3.3 设备价格普遍高，品牌庞杂

现阶段，一台植保无人机一般价格约9万元左右。昌都市农户在实际使用中，还需花费大量资金购买电池和充电设备。相对于传统施药器械，购置成本高，农民购买力低，在一定程度上影响其推广使用的范围。另外，目前市场上无人机的品牌和型号较多，仅国内生产厂家就有300多家，型号更是多达上千种。植保无人机种类庞杂，质量难免参差不齐，其稳定性、可靠性、实效性也有待进一步提高。

3.4 技术研发滞后，应用价值低

虽然目前植保无人机已开始被用于各个农业生产环节中，但是以植保无人机为主要产品的研发单位非常少，相关的研究人员比较稀缺。昌都市植保无人机总体上还存在着较大的技术落后问题，安全性和适用性也相对较弱，这在很大程度上增加了重大农业生产安全事故发生的风险，同时其实际的应用价值也会大打折扣。与此同时，植保无人机的续航性能相对较差，其充电时间也相对较长，大风条件下药液易漂移产生药害，以及防摔性能还有待提高，这些问题都在很大程度上影响着植保无人机的实际应用价值[3]。

3.5 配套服务体系不完善，推广应用慢

当前，昌都市植保无人机技术的推广正处于初级阶段，其配套组织机构建设不健全，整体的标准化程度相对较弱，相关配套服务还没有做到位。植保无人机操作缺少系统性培训。很多农户或企业在购买植保无人机后，因为售后服务体系还不够完善，部分销售对产品的细节讲解不到位，培训内容不完整，只是简单传输理论知识，实践训练较少，所以不能很好地掌握操作技术。

4 优化措施

4.1 完善配套服务体系

强化农资销售公司与植保无人机销售公司的协调配合，利用完善的农资销售渠道来带动植保无人机销售。在粮油主产区设立植保无人机售后服务网点，保障植保无人机作业顺利进行。提高植保无人机公司服务质量，加大植保无人机品牌的推广力度，促进植保无人机在昌都市农业生产中的应用。

4.2 加大政策扶持力度

昌都市人民政府需进一步加大对植保无人机的扶持力度，制定出台植保无人机相关政策，建立健全植保无人机相关制度。依托农机购置补贴政策，规范提高补贴标准，降低植保无人机的价格，以此提高农民购置积极性，推动植保无人机快速发展。

4.3 强化人才技能培训

昌都市应积极组織植保无人机操作人员参加相关技术和专业知识的培训，为植保无人机操作人员创造学习与提升的机会，提高其专业知识与操作能力。无人机生产企业也应充分发挥自身的指导作用，为产品配置专业的技术指导资料，全面而细致地介绍无人机的操作流程，大力培养集操作、养护、维修于一体的复合型技术人才[4]。另外，植保无人机生产企业还需要选派技术人员上门指导，严格规范操作人员的操作流程，降低植保无人机在作业中故障的发生率，延长其使用寿命。

4.4 加强社会服务推广

昌都市人民政府或者经销商牵头组织植保无人机社会化服务团队，在农忙时节及时协调，推进植保无人机社会化服务；组织无人机生产企业开展现场演示和试点推广活动，为农户详细讲解植保无人机各项功能，让农民了解植保无人机的作用性能及使用效果，提高农民的购买欲，扩大植保无人机市场需求量，从而提高其在农业生产过程中的应用。

4.5 提升无人机产品性能

研发人员要本着“科学操作、方便操作、安全操作”的原则，不断改进和优化植保无人机，使其能对周围环境、地理信息进行有效的分析，从而进一步提升无人机喷洒的针对性和科学性。另外，无人机电池续航时长是田间应用的主要问题之一，一般一块电池使用时间大概是10 min，充电需要20～30 min，影响作业效率，需要研发更为轻便、使用时间更长的电池，加大带电时间、喷洒药量等各方面的技术攻关。

5 未来发展方向

5.1 系统化发展

植保无人机技术在农业生产管理方面的应用优势已经充分体现，能够为昌都市农业现代化转型发展起到良好的促进作用。但是相对于农业发达地区而言，植保无人机在昌都市农业生产中的推广应用依然较为滞后。主要有以下2个原因：某些植保无人机技术还不够成熟，无法完全替代现有作业模式；植保无人机前期成本较高，导致部分农户的购买意愿不足。因此对植保无人机推广而言，还应当深入调研，了解农业生产的现实需求。除做好植保无人机及配套软硬件开发更新外，还要加大后续配套设施建设力度，构建系统化的应用体系。加大植保无人机人才培训力度，开发维修和保险市场，降低农户和企业应用植保无人机的顾虑，推动植保无人机市场保持稳定发展态势，切实发挥植保无人机在农业现代化建设中的促进作用[5]。

5.2 智能化发展

植保无人机智能化发展已经成为农业生产广泛推广应用的必然支撑，需要重点关注2个方向。1）操控及运行方式的智能化。即植保无人机能够自动采集地形条件、气候特征等信息，并在生产作业中，根据实际情况调整作业方式，确保农业生产质量有效提升。2）构建植保无人机智能化生产管理体系。通过智能集成方式，构建农业生产管理数据库，将植保无人机作为智慧农业体系的基本环节，推动农业生产整体朝智能化方向发展。

5.3 高性能发展

虽然植保无人机在农业生产中具有多方面的应用优势，但是某些性能依然无法满足农业生产的要求。例如利用植保无人机进行病虫害防治时，农药喷施效果受气候条件影响较为显著，在未来发展中，还需要进一步做好这方面的研究。就整体上而言，植保无人机在农业生产中的应用，还存在某些细节问题，只有不断改进性能，才能真正满足农业生产精细化管理的要求，推动农业生产经济效益不断提升。

6 结语

植保无人机为增加农业生产和农民收入创造了有利条件，也将改变整个农业发展模式。植保无人机扩大了农业发展空间，降低了农业生产成本，提高了农业生产效率，推动了现代农业机械大型化、精准化、智能化、可持续发展，是加快农业高质量发展的重要手段。

参考文献：

[1] 张珂欣，丁茹.植保机械化背景下植保无人机推广应用研究[J].世界热带农业信息，2022（8）：63-64.

[2] 赵宇.无人机技术在农业领域的应用研究[J].农机使用与维修，2022（7）：38-40.

[3] 邢植，王冀川，林熬，等.植保无人机在作物生产中的应用研究[J].农业科技与装备，2022（3）：

39-42.

[4] 李俐娜.浅谈植保无人机在实际应用中的优缺点[J]. 农民致富之友，2019（5）：111.

[5] 汪助银.植保无人机在农作物病虫害防治中的应用研究[J]. 农家参谋，2019（22）：32.

（责任编辑：刘宁宁）