農(nóng)機(jī)大全網(wǎng)（www.97661a.com）最新農(nóng)機(jī)信息：專(zhuān)家視角：我國(guó)植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展與前景如何，農(nóng)機(jī)新產(chǎn)品,二手農(nóng)機(jī),農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼目錄,農(nóng)機(jī)價(jià)格查詢(xún),農(nóng)機(jī)報(bào)價(jià)大全，更多農(nóng)機(jī)資訊請(qǐng)查看：農(nóng)機(jī)資訊

　　專(zhuān)家視角：我國(guó)植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展與前景如何

資料圖

近10多年來(lái)，植保無(wú)人機(jī)低空低量航空施藥由于其作業(yè)效率高、具有全地形作業(yè)能力和節(jié)水省藥等自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，同時(shí)由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展導(dǎo)致農(nóng)村勞動(dòng)力的大量轉(zhuǎn)移而造成的農(nóng)村勞動(dòng)力不足等原因，植保無(wú)人機(jī)在我國(guó)迅猛發(fā)展。

01

1911年，德國(guó)林務(wù)官阿爾福萊德?齊梅爾曼在世界上首次利用有人駕駛的飛機(jī)噴灑液體和粉末農(nóng)藥，以防治森林病蟲(chóng)害。1918年，美國(guó)第一次使用有人駕駛飛機(jī)噴施農(nóng)藥滅殺棉花蟲(chóng)害。自此，有人駕駛的航空施藥拉開(kāi)了歷史序幕。

從全球來(lái)看，航空施藥裝備與技術(shù)的發(fā)展得益于高效農(nóng)藥的創(chuàng)制生產(chǎn)及應(yīng)用與發(fā)展，20世紀(jì)40年代中期至今，農(nóng)藥進(jìn)入有機(jī)合成高速發(fā)展的時(shí)代。大量有機(jī)合成品種，如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，它們具有類(lèi)型多、藥效高、對(duì)作物安全、應(yīng)用范圍寬等特點(diǎn)。

這個(gè)時(shí)期可以分為前期(40年代中期至60年代末期)和當(dāng)代(60年代末期至今)兩個(gè)發(fā)展階段。有機(jī)合成農(nóng)藥前期，有機(jī)氯、有機(jī)磷和氨基甲酸酯三類(lèi)神經(jīng)毒劑先后被開(kāi)發(fā)出來(lái)并形成系列產(chǎn)品;保護(hù)性殺菌劑的應(yīng)用，使玉米、大豆、水稻、小麥等大田作物的部分病害有藥可治。這個(gè)階段，殺蟲(chóng)劑和殺菌劑占世界農(nóng)藥市場(chǎng)份額的近70%。

20世紀(jì)60年代末期以后，有機(jī)農(nóng)藥向高效化方向發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響與農(nóng)藥殘留導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品的安全問(wèn)題并強(qiáng)化對(duì)農(nóng)藥的全程管理。這一時(shí)期，除草劑出現(xiàn)了多種活性高、對(duì)作物有選擇性但高毒、高殘留的品種，采用航空施藥會(huì)因細(xì)小的農(nóng)藥?kù)F滴極易造成飄移，從而污染非靶標(biāo)作物及水源、土壤。

20世紀(jì)60-70年代，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)歐洲國(guó)家逐步形成大型農(nóng)場(chǎng)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)方式，建立了以大型地面植保機(jī)械和有人駕駛的航空植保為主體的防治體系。發(fā)展至20世紀(jì)80年代中后期，由于大型有人駕駛的航空施藥導(dǎo)致的因農(nóng)藥?kù)F滴飄失引起的環(huán)境污染和農(nóng)藥藥害問(wèn)題，歐洲共同體決定在歐盟國(guó)家內(nèi)部禁止使用航空施藥，至今只允許地面機(jī)械按非常嚴(yán)厲的歐盟標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行農(nóng)藥噴灑作業(yè)。

而在美國(guó)超大規(guī)模經(jīng)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)的規(guī)?；N植和同種作物大區(qū)連片種植的種植方式?jīng)Q定了美國(guó)有人駕駛的農(nóng)業(yè)航空主要使用作業(yè)效率較高的大型固定翼飛機(jī)和載人直升機(jī)。

另外，美國(guó)政府也一直擔(dān)憂植保無(wú)人機(jī)施藥產(chǎn)生的農(nóng)藥飄失污染，尚未立法規(guī)定允許無(wú)人機(jī)從事農(nóng)藥噴灑作業(yè)。美國(guó)是農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)最成熟的國(guó)家之一，已形成較完善的農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)體系、政策法規(guī)以及大規(guī)模的運(yùn)行模式。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)農(nóng)業(yè)航空對(duì)農(nóng)業(yè)的直接貢獻(xiàn)率為15%以上，年處理40%以上的耕地面積，全美65%的化學(xué)農(nóng)藥采用飛機(jī)作業(yè)完成噴灑，其中水稻施藥作業(yè)100%采用航空作業(yè)方式。

在亞洲，日本農(nóng)民戶(hù)均耕地面積較小，地形多山，不適合有人駕駛固定翼大飛機(jī)作業(yè)，因此日本農(nóng)業(yè)航空以直升機(jī)為主。日本是最早將小型單旋翼直升無(wú)人機(jī)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的國(guó)家之一，日本20世紀(jì)70年代開(kāi)始經(jīng)濟(jì)騰飛，適齡勞動(dòng)力大多進(jìn)城尋找工作，農(nóng)村勞動(dòng)力極度匱乏，因此在引進(jìn)的美國(guó)軍方無(wú)人靶機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，日本山葉公司(YAMAHA)于1985年推出世界第一架用于噴灑農(nóng)藥的植保無(wú)人機(jī)“R50”，如圖1所示，掛載5kg藥箱。

此后，單旋翼植保無(wú)人機(jī)在日本農(nóng)林業(yè)方面的應(yīng)用發(fā)展迅速，在日本無(wú)人機(jī)旋翼和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被大大降低以適應(yīng)農(nóng)業(yè)植保作業(yè)的要求，植保無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)參數(shù)不斷改進(jìn)，施藥?kù)F滴分布均勻性降低到30%以下。從2005年開(kāi)始，日本水稻生產(chǎn)中單旋翼植保無(wú)人機(jī)使用量已超過(guò)載人直升機(jī)。目前，采用小型單旋翼植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行農(nóng)業(yè)噴霧已成為日本農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一;發(fā)展至今，小型植保無(wú)人機(jī)在日本經(jīng)歷了40余年的發(fā)展歷史。

02

中國(guó)的農(nóng)用航空始于20世紀(jì)50年代初，運(yùn)用的機(jī)型主要有“Y-5B(D)”、“Y-ll”、“藍(lán)鷹AD200N”、“蜜蜂3型”、“海燕650B”等固定翼有人駕駛機(jī)型。20世紀(jì)90年代專(zhuān)為超輕型飛機(jī)配套設(shè)計(jì)的3WQF型農(nóng)藥噴灑設(shè)備，可廣泛用于水稻、小麥、棉花等大田農(nóng)作物的病蟲(chóng)害防治、化學(xué)除草、草原滅蝗、森林害蟲(chóng)防治等。

1995年由北京科源輕型飛機(jī)實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的藍(lán)鷹AD200N型飛機(jī)主要用于農(nóng)田、林帶病蟲(chóng)害防治、衛(wèi)生防疫及靜化水源等，有效噴幅達(dá)22～30m，作業(yè)速度110km/h，單日每架次作業(yè)量可達(dá)萬(wàn)畝，而施藥量?jī)H0.10～0.25kg/畝，防效達(dá)90%以上。

1999年由中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院研制的HU2-HWl型超低容量噴灑設(shè)備及NT100GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與“海燕650B”飛機(jī)配套技術(shù)，應(yīng)用在廣西武鳴林區(qū)防治病蟲(chóng)害，并進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究。

目前，中國(guó)有農(nóng)林用固定翼飛機(jī)1400架，直升機(jī)60余架，植保無(wú)人機(jī)10000余架，使用固定翼飛機(jī)和直升機(jī)防治農(nóng)林業(yè)病蟲(chóng)草害和施肥的面積達(dá)到200多萬(wàn)公頃。但和農(nóng)用航空發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距仍十分巨大：我國(guó)農(nóng)用飛機(jī)擁有量?jī)H占世界農(nóng)用飛機(jī)總數(shù)的0.13%左右;農(nóng)業(yè)航空作業(yè)面積占耕地面積的1.70%;噴灑設(shè)備性能差。

在我國(guó)自“十一五”期間國(guó)家“863”計(jì)劃“新型施藥技術(shù)與農(nóng)用藥械”立項(xiàng)研發(fā)植保無(wú)人機(jī)至今已發(fā)展近10多年，植保無(wú)人機(jī)與低空低量航空施藥技術(shù)發(fā)展迅速。早在2000年，北京必威易創(chuàng)基科技有限公司從日本陸續(xù)進(jìn)口了6架日本雅馬哈YAMAHA-R50型植保無(wú)人機(jī)用于農(nóng)藥噴灑，必威易創(chuàng)基科技有限公司是我國(guó)首個(gè)應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)的農(nóng)業(yè)服務(wù)公司。

2005年12月，當(dāng)雅馬哈公司準(zhǔn)備將第10架同類(lèi)型飛機(jī)出口給北京必威易公司時(shí)，被名古屋海關(guān)扣押，日本政府以植保無(wú)人機(jī)可能被用于軍事用途為由禁止雅馬哈公司繼續(xù)將植保無(wú)人機(jī)銷(xiāo)售到中國(guó)。

2005年至2006年，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所等科研機(jī)構(gòu)開(kāi)始向科技部、農(nóng)業(yè)部、教育部等相關(guān)部門(mén)提議立項(xiàng)進(jìn)行植保無(wú)人機(jī)的研制工作。

經(jīng)過(guò)前期準(zhǔn)備和申報(bào)工作，2008年由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院、南京林業(yè)大學(xué)、總參謀部第六十研究所等單位共同承擔(dān)的科技部國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目“水田超低空低量施藥技術(shù)研究與裝備創(chuàng)制”正式啟動(dòng)實(shí)施，這一項(xiàng)目的實(shí)施，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)正式開(kāi)始探索植保無(wú)人機(jī)航空施藥技術(shù)與裝備研發(fā)。

該項(xiàng)目研制出基于總參謀部第六十研究所已研發(fā)出的“Z-3”飛行平臺(tái)的油動(dòng)單旋翼植保無(wú)人機(jī)，裝配10kg藥箱，搭載2個(gè)超低量離心霧化噴頭。

2008年，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植保機(jī)械與施藥技術(shù)研究中心與山東衛(wèi)士植保機(jī)械有限公司、臨沂風(fēng)云航空科技有限公司開(kāi)始合作進(jìn)行低空低量遙控多旋翼無(wú)人施藥機(jī)的研發(fā)工作，于2010年研制出國(guó)內(nèi)也是世界上第一款多旋翼電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)，包括搭載10L藥箱的8旋翼機(jī)和搭載15L藥箱的18旋翼機(jī)2種機(jī)型(圖3)，裝配專(zhuān)為多旋翼植保無(wú)人機(jī)研發(fā)的專(zhuān)用變量離心噴頭，此后幾年里這種機(jī)型在全國(guó)10多個(gè)省市進(jìn)行了示范和推廣。

2013年山東省科技廳組織的由羅錫文院士作為主任的鑒定委員會(huì)對(duì)該成果的鑒定結(jié)論為：“項(xiàng)目取得了多項(xiàng)創(chuàng)新，在低空低量遙控多旋翼無(wú)人施藥技術(shù)方面，該項(xiàng)目綜合性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?！蓖?，該“低空低量遙控多旋翼無(wú)人施藥機(jī)”獲得山東省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

2010年，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植保機(jī)械與施藥技術(shù)研究中心與珠海銀通公司開(kāi)始合作進(jìn)行低空低量遙控電動(dòng)單旋翼植保無(wú)人機(jī)的研發(fā)合作，于2012年研制出國(guó)內(nèi)第一款電動(dòng)單旋翼植保無(wú)人機(jī)，可搭載10L藥箱的藥箱，裝備4個(gè)扇形噴頭的國(guó)內(nèi)首款電動(dòng)單旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)型。

我國(guó)油動(dòng)單旋翼植保無(wú)人機(jī)的民間開(kāi)發(fā)可能較國(guó)家“863”項(xiàng)目更早，2010年無(wú)錫漢和航空技術(shù)有限公司生產(chǎn)的“3CD-10”型單旋翼油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)開(kāi)始首次在鄭州全國(guó)農(nóng)機(jī)博覽會(huì)上亮相(圖5)，這是國(guó)內(nèi)首款在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的油動(dòng)單旋翼植保無(wú)人機(jī)，開(kāi)啟了中國(guó)植保無(wú)人機(jī)商業(yè)化的第一步。2011年，漢和植保無(wú)人機(jī)再次亮相北京國(guó)際現(xiàn)代農(nóng)業(yè)博覽會(huì)，進(jìn)一步引起強(qiáng)烈反響。

至2012年，我國(guó)植保無(wú)人機(jī)已成類(lèi)成型，按結(jié)構(gòu)主要分為單旋翼和多旋翼兩種，按動(dòng)力系統(tǒng)可以分為電池動(dòng)力與燃油動(dòng)力兩種，如圖1、2、3、4、5所示，種類(lèi)達(dá)10多種，一般空機(jī)重量10~50kg，作業(yè)高度1.5~5m，作業(yè)速度小于8m/s。以電池為動(dòng)力的電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)核心是電機(jī)，操作靈活，起降迅速，單次飛行時(shí)間一般為10~15min。

以燃油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力系統(tǒng)的油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)核心是發(fā)動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，機(jī)身重，需要一定的起降時(shí)間，單次飛行時(shí)間可超過(guò)1h(取決于油箱大小)，維護(hù)較復(fù)雜。單旋翼無(wú)人機(jī)(電動(dòng)與油動(dòng))藥箱載荷多為5~20L，部分油動(dòng)機(jī)型載荷可達(dá)30L以上。

多旋翼無(wú)人機(jī)多以電池為動(dòng)力，較單旋翼無(wú)人機(jī)藥箱載荷少，多為5~10L，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、飛行穩(wěn)定等特點(diǎn)，噴霧作業(yè)效率高達(dá)1-2畝/min。

03

自2012年植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用推廣在我國(guó)已拉開(kāi)序幕，2012年4月，全國(guó)首場(chǎng)低空航空施藥技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)觀摩暨研討會(huì)在北京市小湯山某空軍飛行俱樂(lè)部召開(kāi)(圖6)，由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植保機(jī)械與施藥技術(shù)中心、中國(guó)農(nóng)科院植保所與全國(guó)農(nóng)技推廣中心聯(lián)合主辦，廣西田園公司協(xié)辦;油動(dòng)和電動(dòng)、單旋翼和多旋翼等多種類(lèi)植保無(wú)人機(jī)共12種、還有有人駕駛的3款動(dòng)力傘植保飛行器共同亮相現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì);參加的植保無(wú)人機(jī)公司有北京天途、無(wú)錫漢和、山東衛(wèi)士、廣西天途、北京圣明瑞共15家公司、參會(huì)的還有來(lái)自黑龍江農(nóng)墾農(nóng)業(yè)局、湖南、湖北、遼寧、寧夏回族自治區(qū)與廣西省的植保站站長(zhǎng)與部分省市植保站藥械科科長(zhǎng)共80余人。

全國(guó)農(nóng)技推廣中心陳生斗主任與中心首席專(zhuān)家張躍進(jìn)研究員、黑龍江農(nóng)墾農(nóng)業(yè)局馬德全局長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)李召虎副校長(zhǎng)、農(nóng)科院植保所陳萬(wàn)全副所長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化司劉云澤處長(zhǎng)、種植業(yè)司植保處王建強(qiáng)處長(zhǎng)等參加了上午的現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)與下午的專(zhuān)門(mén)研討會(huì)議。以此為起點(diǎn)，低空低量航空施藥技術(shù)研究開(kāi)始在我國(guó)逐漸成為熱點(diǎn)。

根據(jù)發(fā)展需要，2012年至2013年中國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)際合作司發(fā)起，組織了為期2年的中日韓植保無(wú)人機(jī)國(guó)際合作研究項(xiàng)目“植保無(wú)人機(jī)水稻低空施藥技術(shù)研究”，如圖7所示，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植保機(jī)械與施藥技術(shù)中心為中方項(xiàng)目的主持方，負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施，中日韓三方研究人員在項(xiàng)目執(zhí)行期內(nèi)不同時(shí)期在三個(gè)國(guó)家分別進(jìn)行了大量的人員交流和植保無(wú)人機(jī)施藥田間試驗(yàn)，三方所有參與成員共享無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)研究成果和信息，撰寫(xiě)了題為“中日本和韓國(guó)水稻田間植保機(jī)械應(yīng)用研究”的項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告。

至此，植保無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)在中國(guó)已呈漸起之勢(shì)，無(wú)人機(jī)施藥到底能不能用、管不管用是管理部門(mén)、研究人員、生產(chǎn)廠家和農(nóng)民都密切關(guān)心的問(wèn)題。

為了評(píng)估植保無(wú)人機(jī)的工作性能和作業(yè)效果，受農(nóng)業(yè)部委托，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)藥械與施藥技術(shù)研究中心2013年1月在海南水稻種植區(qū)與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)羅錫文院士團(tuán)隊(duì)一起合作，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)對(duì)13種國(guó)產(chǎn)植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行了田間施藥沉積特性及施藥效果測(cè)試、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)負(fù)責(zé)植保無(wú)人機(jī)空間流暢測(cè)試(圖8)，測(cè)試結(jié)果表明參試的所有國(guó)產(chǎn)無(wú)人機(jī)噴霧作業(yè)均可以對(duì)水稻病蟲(chóng)害有明顯的防治效果。

以此實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，測(cè)試團(tuán)隊(duì)向農(nóng)業(yè)部種植業(yè)司及農(nóng)機(jī)化司提交了總結(jié)報(bào)告，農(nóng)業(yè)部據(jù)此從2013年起開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)推廣植保無(wú)人機(jī)低空低量航空施藥技術(shù)。

2014年5月25日由中國(guó)工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文作為理事長(zhǎng)在黑龍江佳木斯正式成立“中國(guó)農(nóng)用航空產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟”，在成立會(huì)上羅錫文理事長(zhǎng)安排起草一份關(guān)于建議“大力促進(jìn)植保無(wú)人機(jī)和農(nóng)業(yè)航空發(fā)展的報(bào)告”提交給國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)，建議國(guó)家大力推動(dòng)農(nóng)業(yè)航空事業(yè)的發(fā)展。

2014年7月18日在我們中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植保機(jī)械施藥技術(shù)中心會(huì)議室由羅錫文院士主持、趙春江研究員、何勇教授、薛新宇研究員、袁會(huì)珠研究員等10多位國(guó)內(nèi)專(zhuān)家共同參加討論了由我起草的“大力促進(jìn)植保無(wú)人機(jī)和農(nóng)業(yè)航空發(fā)展的報(bào)告”，此報(bào)告先后經(jīng)5次修改成稿最后上呈國(guó)務(wù)院，得到汪洋副總理的批示;農(nóng)業(yè)部根據(jù)汪洋副總理的批示安排2015年在湖南與河南2個(gè)省開(kāi)始首次試點(diǎn)補(bǔ)貼植保無(wú)人機(jī);自此開(kāi)始植保無(wú)人機(jī)在我們的推廣應(yīng)用步入了快速發(fā)展的軌道。

2015年11月，深圳大疆創(chuàng)新在北京推出MG-1型電動(dòng)多旋翼植保無(wú)人機(jī)，正式進(jìn)軍農(nóng)用無(wú)人機(jī)領(lǐng)域。到2015年底，全國(guó)植保無(wú)人機(jī)生產(chǎn)廠商已達(dá)100余家。

2016年5月28日，國(guó)家航空植?？萍紕?chuàng)新聯(lián)盟在河南安陽(yáng)成立，安陽(yáng)全豐航空植?？萍加邢薰緸槔硎麻L(zhǎng)單位，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)為常務(wù)副理事長(zhǎng)單位，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)與中國(guó)農(nóng)科院等其他7家單位為副理事長(zhǎng)單位，共同助推植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2016年，由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)作為主要起草單位之一的我國(guó)首個(gè)正式合法標(biāo)準(zhǔn)—江西省地方標(biāo)準(zhǔn)《植保無(wú)人機(jī)(DB 36/T 930-2016)》出臺(tái)，這是我國(guó)第一個(gè)關(guān)于植保無(wú)人機(jī)的地方標(biāo)準(zhǔn)。

2016年8月，由中國(guó)農(nóng)業(yè)電影電視協(xié)會(huì)(CCTV-7)和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合主辦的首屆中國(guó)無(wú)人機(jī)與機(jī)器人應(yīng)用大賽在江蘇蘇州正式啟動(dòng)，10月，在江西南昌舉辦了大賽初賽—農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用賽，對(duì)23個(gè)參賽隊(duì)伍植保無(wú)人機(jī)的飛行穩(wěn)定性、噴霧質(zhì)量等性能進(jìn)行了考核。

2017年9月，本次大賽的決賽在湖北武穴正式開(kāi)賽，來(lái)自國(guó)內(nèi)18家知名品牌的植保無(wú)人機(jī)企業(yè)和服務(wù)隊(duì)參賽，全方位展示產(chǎn)品成果和飛防技術(shù)，決賽決出了全國(guó)植保機(jī)械10強(qiáng)。

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經(jīng)10多年的發(fā)展，我國(guó)植保無(wú)人機(jī)低空低量航空作業(yè)從0開(kāi)始至逐漸興起，到今天的發(fā)展迅猛，成就非凡。據(jù)農(nóng)業(yè)部相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，截至2016年5月，全國(guó)在用的農(nóng)用無(wú)人機(jī)共178種，生產(chǎn)廠家300余家，可掛載5~20L的藥箱，噴幅在5~20m之間，可適用于不同的施藥條件，噴霧作業(yè)效率高達(dá)6ha/h，能有效及時(shí)防治水稻病蟲(chóng)草害。

至2017年9月，不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)植保無(wú)人機(jī)裝機(jī)量達(dá)到近10000架，已經(jīng)在包括水稻、小麥、玉米、甘蔗、果樹(shù)、棉花等多種作物上進(jìn)行了病蟲(chóng)害防治作業(yè)，實(shí)際效果證明已經(jīng)能夠達(dá)到實(shí)用水平，正處于迅速發(fā)展階段。

植保無(wú)人機(jī)及其施藥技術(shù)在我國(guó)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)與亞洲其他很多國(guó)家諸如日本等一樣都面臨著人口老齡化和人口縮減的嚴(yán)峻形勢(shì)，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力短缺的趨勢(shì)未來(lái)會(huì)愈發(fā)明顯，加之一家一戶(hù)的小規(guī)模生產(chǎn)模式的長(zhǎng)期存在，為了保障我國(guó)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展，加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，特別是山區(qū)與水田的全程機(jī)械化作業(yè)水平已經(jīng)成為中國(guó)國(guó)家層面的發(fā)展戰(zhàn)略，植保無(wú)人機(jī)低空低量高效航空施藥技術(shù)取代人力背負(fù)手動(dòng)噴霧作業(yè)的確順應(yīng)符合當(dāng)前中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的要求，提升了中國(guó)植保機(jī)械化水平。但在農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)快速且迅猛發(fā)展的過(guò)程中，既充滿(mǎn)機(jī)遇又面對(duì)挑戰(zhàn)。

首先，使用植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行農(nóng)藥噴灑作業(yè)相對(duì)于傳統(tǒng)人工施藥方式作業(yè)效率優(yōu)勢(shì)明顯。

植保無(wú)人機(jī)低空低量施藥在中國(guó)已應(yīng)用在玉米、水稻、小麥等作物上以及丘陵地帶，植保無(wú)人機(jī)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)還在于易于部署和使用，特別是適用于在小地塊、復(fù)雜地形等人工或地面與拖拉機(jī)配掛的地面大型植保機(jī)具難以進(jìn)地作業(yè)的丘陵、山地、水田等區(qū)域。

在中國(guó)大部分小地塊農(nóng)田的植保作業(yè)中，無(wú)人機(jī)載荷和電池連續(xù)使用時(shí)長(zhǎng)的局限性并不是無(wú)人機(jī)施藥的主要障礙，但是植保無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)占有偏重于那些施藥更加均勻、作業(yè)可靠且續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，堅(jiān)固耐用的無(wú)人機(jī)。

其次，考慮到植保無(wú)人機(jī)及其施藥技術(shù)的新穎性和復(fù)雜性，植保無(wú)人機(jī)解決了高效作業(yè)的效率問(wèn)題，但施藥的均勻性對(duì)植保無(wú)人機(jī)來(lái)講是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，植保無(wú)人機(jī)的均勻施藥技術(shù)的研發(fā)應(yīng)放在首要地位。

低空低量無(wú)人機(jī)噴霧與傳統(tǒng)的有人駕駛航空施藥和地面機(jī)具施藥不同，氣象條件的影響十分明顯，實(shí)現(xiàn)均勻施藥的各種施藥參數(shù)有必要進(jìn)行進(jìn)一步研究。

中國(guó)目前缺乏適用于低空低量無(wú)人機(jī)航空施藥的施藥技術(shù)，也沒(méi)有針對(duì)植保無(wú)人機(jī)專(zhuān)用的專(zhuān)業(yè)噴霧系統(tǒng)，急需通過(guò)合適的噴頭的研發(fā)與選擇、噴頭與噴霧流場(chǎng)的匹配、藥箱設(shè)計(jì)、加藥系統(tǒng)等的系統(tǒng)化的研發(fā)來(lái)優(yōu)化霧化與霧滴沉積狀態(tài)。

至目前為止，也沒(méi)有科學(xué)合理的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)入生產(chǎn)與應(yīng)用市場(chǎng)，亟待專(zhuān)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范能為不同天氣和地面條件下無(wú)人機(jī)植保作業(yè)合理施藥參數(shù)的確定提供可靠地指導(dǎo)。

再者，先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用對(duì)無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)在噴霧質(zhì)量、防治效果和安全性方面的評(píng)估相當(dāng)程度上會(huì)對(duì)無(wú)人機(jī)發(fā)展的進(jìn)程產(chǎn)生影響，農(nóng)藥在作物冠層中的穿透性、霧滴沉積量、覆蓋率和霧滴飄移控制是在評(píng)價(jià)無(wú)人機(jī)施藥效率和防治效果時(shí)需要優(yōu)先考慮的。

為了航線規(guī)劃和自主飛行更穩(wěn)定和更精準(zhǔn)，RTK僅精確了飛行軌跡，但無(wú)法精準(zhǔn)作業(yè)噴幅、避免重噴與漏噴，亟待研發(fā)先進(jìn)的新型飛控系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、軟件平臺(tái)。

另外，仍需充分研究小型單旋翼及多旋翼植保無(wú)人機(jī)霧滴沉積與空氣動(dòng)力學(xué)以及其與溫濕度、風(fēng)速等外界環(huán)境因素的相互作用的基礎(chǔ)理論，為針對(duì)植保作業(yè)的專(zhuān)用無(wú)人機(jī)及關(guān)鍵工作部件的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)，否則噴霧飄移造成環(huán)境污染和非靶標(biāo)區(qū)域外飄失霧滴的沉積會(huì)導(dǎo)致相鄰作物嚴(yán)重的藥害以及對(duì)施藥人員的損害。

尤其是象噴灑除草劑、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑這樣的敏感劑型時(shí)，距離作物冠層表面噴霧高度在1m以上很容易造成農(nóng)藥的大量飄移，對(duì)施藥區(qū)域外附近敏感作物的藥害是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。基于田間測(cè)試的可飄移霧滴風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和減飄技術(shù)的運(yùn)用是未來(lái)無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)發(fā)展過(guò)程中需要考慮的重要方面。

對(duì)于植保無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)化規(guī)模運(yùn)營(yíng)，植保無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)的商業(yè)化需要政府、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)及用戶(hù)等各利益攸關(guān)方的共同參與和合作。

專(zhuān)業(yè)化組織可以提供收費(fèi)合理的無(wú)人機(jī)病蟲(chóng)害防治綜合服務(wù)，意味著將復(fù)雜的無(wú)人機(jī)植保技術(shù)帶到農(nóng)民身邊變得切實(shí)可行，可以使農(nóng)民逐漸接受這種農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治技術(shù)。

例如，通過(guò)政府領(lǐng)導(dǎo)下的直接購(gòu)買(mǎi)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)合作社或植保服務(wù)公司的服務(wù)，采用無(wú)人機(jī)航空植保作業(yè)可以向農(nóng)民提供作物病蟲(chóng)害全程專(zhuān)業(yè)化快速防治服務(wù)。這些專(zhuān)業(yè)化組織將會(huì)在農(nóng)藥供銷(xiāo)與植保作業(yè)全程扮演關(guān)鍵角色，而且還將負(fù)責(zé)提供無(wú)人機(jī)操控手培訓(xùn)、進(jìn)行植保作業(yè)、機(jī)具維修、保險(xiǎn)、產(chǎn)品運(yùn)送和交付。

專(zhuān)業(yè)化飛防組織還擁有不斷的飛防作業(yè)累積的經(jīng)驗(yàn)和能力，開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)化的病蟲(chóng)害防治體系，可以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的或大規(guī)模爆發(fā)性病蟲(chóng)害防治。采用基于服務(wù)的商業(yè)模式會(huì)有助于農(nóng)藥銷(xiāo)售并促進(jìn)植保無(wú)人機(jī)施藥的推廣應(yīng)用。在這項(xiàng)新技術(shù)的推廣階段，對(duì)價(jià)格格外注重的種植戶(hù)往往會(huì)抱有觀望態(tài)度。

政府推出的針對(duì)植保服務(wù)的采購(gòu)和刺激計(jì)劃，將會(huì)對(duì)農(nóng)民對(duì)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)的參與熱情產(chǎn)生積極影響，政府的采購(gòu)和支持將會(huì)鼓勵(lì)專(zhuān)業(yè)化植保組織和無(wú)人機(jī)生產(chǎn)廠商更多地進(jìn)行合作并且對(duì)植保服務(wù)領(lǐng)域加大投入。

但是到目前為止，政策制定者既未發(fā)布采購(gòu)無(wú)人機(jī)植保服務(wù)的相關(guān)計(jì)劃、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與作業(yè)規(guī)范、也沒(méi)有對(duì)專(zhuān)業(yè)化病蟲(chóng)害防治組織的構(gòu)建提供足夠的資金支持。

同時(shí)，無(wú)人機(jī)植保作業(yè)，必須是既懂無(wú)人機(jī)與植保作業(yè)，又懂農(nóng)藥與劑型的系統(tǒng)工程。植保技術(shù)與適用于無(wú)人機(jī)施藥的農(nóng)藥新劑型的發(fā)展以及傳統(tǒng)農(nóng)藥產(chǎn)品標(biāo)簽的改進(jìn)為施藥技術(shù)的改善提供了空間。

懂得無(wú)人機(jī)及其操控、植物病蟲(chóng)草害的防治技術(shù)是關(guān)鍵的一步，同時(shí)也要明確農(nóng)藥劑型是影響農(nóng)藥實(shí)際使用效果非常重要的因素，能改善霧滴霧化過(guò)程、減少霧滴飄失、提升農(nóng)藥?kù)F滴在靶標(biāo)作物表面的持留量等。植保無(wú)人機(jī)施藥專(zhuān)用商品化農(nóng)藥制劑迄今尚在研發(fā)階段，適用于無(wú)人機(jī)低空低量農(nóng)藥噴灑的制劑會(huì)提升農(nóng)藥分布均勻度，降低霧滴飄失潛力。

另外，用于低空低量無(wú)人機(jī)施藥的農(nóng)藥包裝上必須標(biāo)明監(jiān)管部門(mén)的授權(quán)許可標(biāo)志，但當(dāng)前的農(nóng)藥產(chǎn)品包裝上并沒(méi)有針對(duì)無(wú)人機(jī)航空施藥的強(qiáng)制說(shuō)明和推薦使用劑量。未來(lái)需要對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)品標(biāo)簽進(jìn)行改進(jìn)或在包裝中提供額外的專(zhuān)用航空施藥說(shuō)明書(shū)，產(chǎn)品包裝上也要表明針對(duì)無(wú)人機(jī)噴霧作業(yè)的使用劑量和施藥液量。

綜上所述，考慮到植保無(wú)人機(jī)這一新興行業(yè)的快速發(fā)展，深入研究植保無(wú)人機(jī)低空低量施藥技術(shù)的迫切性不容忽視，更好的認(rèn)知新興的無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)會(huì)有助于優(yōu)化無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)、推廣與應(yīng)用，促進(jìn)農(nóng)藥的高效、安全使用，為中國(guó)農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的健康、有序發(fā)展作出貢獻(xiàn)。對(duì)于植保無(wú)人機(jī)來(lái)講，我們走出了關(guān)鍵的一步，但“革命尚未成功、同志仍需努力”，謹(jǐn)借此與各位共勉!