摘 要 通過對植保無人機(jī)在江蘇省昆山市淀山湖鎮(zhèn)推廣應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，指出植保無人機(jī)仍存在自主避障不成熟和關(guān)鍵部件性能低、服務(wù)配套體系和政策補(bǔ)貼力度有待加強(qiáng)、缺少專用飛防藥劑、作業(yè)質(zhì)量及防治效果受環(huán)境因素影響大等問題。針對這些問題，提出要提升軟硬件性能、加強(qiáng)售后服務(wù)及飛手培訓(xùn)、提高政策補(bǔ)貼的力度與廣度、多措并舉開展宣傳推廣、加快專用藥劑和助劑的研發(fā)等發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞 植保無人機(jī)；推廣應(yīng)用；發(fā)展建議；江蘇省昆山市淀山湖鎮(zhèn)

中圖分類號(hào)：S252+.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.13.038

當(dāng)前，在農(nóng)作物種植管理過程中，病蟲草害的防治仍以傳統(tǒng)的手工或半機(jī)械化施藥方式為主[1]。傳統(tǒng)的施藥方式勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)效率低下，易引發(fā)施藥人員農(nóng)藥中毒。我國每年的農(nóng)藥使用量超過130萬t[2]，而傳統(tǒng)噴施的農(nóng)藥利用率僅有20%，大部分農(nóng)藥通過徑流、滲漏、飄移等方式流失到周邊環(huán)境中，造成水資源污染、土壤惡化、生態(tài)失衡[3]。隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力大量流失，人工成本大幅上升[4]，加之農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對農(nóng)藥減量增效政策的出臺(tái)，傳統(tǒng)的農(nóng)藥施用技術(shù)已不適應(yīng)以規(guī)?；?、集約化為特征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。

植保無人機(jī)作為一種新型植保、施肥、播種機(jī)械，具有作業(yè)效率高、勞動(dòng)用工少、安全高效節(jié)水、綜合成本低、地理?xiàng)l件限制小、不損傷作物、不破壞土壤結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)[5]。隨著江蘇省昆山市淀山湖鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)及土地流轉(zhuǎn)的加速，規(guī)?；a(chǎn)已經(jīng)替代小農(nóng)經(jīng)營方式[6]，植保無人機(jī)進(jìn)行航空施藥、施肥、播種更能滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。

1" 推廣應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1" 保有量

2018年，淀山湖鎮(zhèn)開始使用植保無人機(jī)，在省、市農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼的支持下，淀山湖鎮(zhèn)植保無人機(jī)保有量從2020年起快速增長，至2023年達(dá)到16臺(tái)，包含大疆系列植保無人機(jī)12臺(tái)（T16植保無人機(jī)1臺(tái)，T20植保無人機(jī)1臺(tái)，T30植保無人機(jī)8臺(tái)，T40農(nóng)業(yè)無人機(jī)2臺(tái)），惠達(dá)HD540農(nóng)業(yè)無人機(jī)4臺(tái)，所有植保無人機(jī)均為電池動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的多旋翼無人機(jī)。

1.2" 應(yīng)用范圍

淀山湖鎮(zhèn)位于昆山市東南部，地處長江三角洲太湖平原，地勢平坦，東、南均與上海青浦區(qū)相接，轄區(qū)內(nèi)連片農(nóng)田均已實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田改造，土地流轉(zhuǎn)面積1 124 hm2，其中糧油種植面積約934 hm2，果品種植面積47 hm2。當(dāng)前，淀山湖鎮(zhèn)植保無人機(jī)主要用于糧食作物（水稻、小麥）的病蟲草害防治，部分農(nóng)戶在施肥及小麥播種時(shí)也會(huì)選擇植保無人機(jī)作業(yè)。

1.3" 作業(yè)效率與效果

以大疆T30無人機(jī)作業(yè)為例，電池滿載單次可作業(yè)面積1.33～1.67 hm2，單次飛行時(shí)間15 min左右，經(jīng)測算作業(yè)效率是機(jī)動(dòng)噴霧器的10倍，是人工使用擔(dān)架式噴霧機(jī)作業(yè)效率的5倍。伏榮桃等對不同施藥方式的防治效果研究表明，植保無人機(jī)在最適的飛行參數(shù)條件下，對水稻紋枯病、稻曲病及螟蟲的防治效果接近甚至顯著優(yōu)于傳統(tǒng)人工電動(dòng)噴霧器，并且能提高施藥效率，大大節(jié)約勞動(dòng)成本和用水量，因而具備大面積推廣的潛力與價(jià)值[7]。此外，昆山市持續(xù)開展了農(nóng)用植保無人機(jī)與機(jī)動(dòng)噴霧器、擔(dān)架式噴霧機(jī)等不同防治藥械的防治效果對比試驗(yàn)，均得出了農(nóng)用植保無人機(jī)對稻麥病蟲草害的防治效果較好的結(jié)論[8]。經(jīng)調(diào)查，利用植保無人機(jī)飛防作業(yè)成本（不含農(nóng)藥投入）在每公頃105元左右，顯著低于傳統(tǒng)人工作業(yè)成本。

1.4" 購買使用主體

近年來，淀山湖鎮(zhèn)農(nóng)民專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)企業(yè)等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體數(shù)量不斷增加。截至2023年，淀山湖鎮(zhèn)共有登記注冊的農(nóng)民專業(yè)合作社36家，家庭農(nóng)場11家，農(nóng)業(yè)企業(yè)14家，其中，省級(jí)示范農(nóng)民專業(yè)合作社3家，蘇州市級(jí)示范社8家，昆山市級(jí)示范社2家；省級(jí)示范家庭農(nóng)場1家，蘇州市級(jí)示范家庭農(nóng)場2家，昆山市級(jí)示范家庭農(nóng)場4家。農(nóng)民專業(yè)合作社及家庭農(nóng)場的管理者較為年輕，思想上更易接納農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)、新模式，對植保無人機(jī)的認(rèn)可度高，具有較強(qiáng)的購置使用意愿并且對植保無人機(jī)的各項(xiàng)知識(shí)和使用技能學(xué)習(xí)掌握較快。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，淀山湖鎮(zhèn)現(xiàn)有無人機(jī)飛手16人，半數(shù)飛手年齡在50歲以下，60歲以上飛手僅有1人。

在購機(jī)政策引導(dǎo)下，自2021年以來，農(nóng)民專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場逐步成為購買使用植保無人機(jī)的主力，購機(jī)量約占總保有量的80%。

2" 存在的問題

2.1" 自主避障不成熟，關(guān)鍵部件性能低

植保無人機(jī)的自主避障技術(shù)不夠成熟是影響推廣應(yīng)用的重要因素。淀山湖鎮(zhèn)有1/3的耕地（總計(jì)約267 hm2）內(nèi)有電線桿或周邊緊鄰高大樹木，無人機(jī)在作業(yè)過程中無法有效識(shí)別電線桿及細(xì)長的電線，易造成炸機(jī)事故；對于緊鄰高大樹木分布的田塊，無人機(jī)為避障無法靠近耕地邊緣，導(dǎo)致高大樹木周邊及樹下的作物無法受藥受肥，造成漏噴。此外，無人機(jī)噴霧部件的性能尚無法完全滿足用戶的要求，霧化效果不穩(wěn)定，噴霧過程中伴隨著漏液的情況易產(chǎn)生藥害；鋰電池續(xù)航時(shí)間短，無人機(jī)載藥量少，大面積作業(yè)時(shí)需要頻繁更換藥箱，影響作業(yè)效率。

2.2" 售后維修、飛手培訓(xùn)等配套服務(wù)體系有待完善

相關(guān)的配套服務(wù)體系不完善成為制約無人機(jī)發(fā)展的又一瓶頸。據(jù)調(diào)查，惠達(dá)系列植保無人機(jī)在蘇州、昆山及上海暫未設(shè)置線下售后網(wǎng)點(diǎn)，大疆系列植保無人機(jī)在昆山也未設(shè)置線下售后網(wǎng)點(diǎn)，在無人機(jī)出現(xiàn)故障后存在維修維護(hù)不便的問題，鋰電池年均出現(xiàn)故障1～4次，每次維修時(shí)間約10～20 d，常耽誤正常的農(nóng)事操作。此外，無人機(jī)使用者的教學(xué)培訓(xùn)大多由無人機(jī)廠商完成，由于缺乏規(guī)范統(tǒng)一的教學(xué)體系及考核標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致培訓(xùn)質(zhì)量難以保證，從而進(jìn)一步增加了無人機(jī)的使用故障率。

2.3" 缺少專用飛防藥劑

植保無人機(jī)作業(yè)與傳統(tǒng)的噴藥方式不同，為保證作業(yè)效率及較低成本，大多采用超低量噴霧，藥液濃度通常為人工作業(yè)濃度的30～60倍，噴灑霧滴細(xì)。目前，在我國已有17個(gè)超低容量藥劑取得“三證”，但未明確表示專用于飛防，故市面上還沒有真正的專門用于植保無人機(jī)噴灑系統(tǒng)的農(nóng)藥制劑[5， 9]。經(jīng)調(diào)查，淀山湖鎮(zhèn)飛防作業(yè)所用的藥劑均為傳統(tǒng)常規(guī)農(nóng)藥，在作業(yè)前通常會(huì)對常規(guī)藥劑做好配伍性試驗(yàn)來摸索適用于無人機(jī)噴灑的藥劑劑型及配比，否則混合后常會(huì)因藥液的物理穩(wěn)定性差而出現(xiàn)聚沉、分層等現(xiàn)象，從而堵塞或腐蝕無人機(jī)噴頭。

2.4" 購機(jī)政策補(bǔ)貼力度不足

政策補(bǔ)貼力度不足，無人機(jī)購置價(jià)格較高，制約了機(jī)具的快速普及[10]。目前，在江蘇省只有以農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場、合作農(nóng)場、農(nóng)業(yè)企業(yè)等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體新購置植保無人機(jī)時(shí)，才可以享受江蘇省農(nóng)機(jī)購置與應(yīng)用補(bǔ)貼，個(gè)人購置不能享受補(bǔ)貼。不同機(jī)型的植保無人機(jī)享受的補(bǔ)貼額度從0.4萬～0.8萬元不等，最大補(bǔ)貼額度為0.8萬元。淀山湖鎮(zhèn)某農(nóng)民專業(yè)合作社在2022年購置大疆T30植保無人機(jī)價(jià)格為5.8萬元，即使享受最高額度0.8萬元補(bǔ)貼后，仍需要支付5萬元，還不包括保險(xiǎn)費(fèi)（約0.5萬元）、網(wǎng)費(fèi)及保外維修費(fèi)等費(fèi)用，購買主體一次性投入大。

2.5" 部分農(nóng)戶對植保無人機(jī)的接受程度低

農(nóng)戶群體年齡高、文化水平低、對新生事物接受慢是制約植保無人機(jī)推廣應(yīng)用的重要因素。當(dāng)前，淀山湖鎮(zhèn)糧油種植戶有98人，果品種植戶16人。其中50歲以上種植戶有97人，占比約85%，受教育程度以初、高中為主，已習(xí)慣并有充裕的時(shí)間開展人工作業(yè)防治病蟲草害，加之對植保無人機(jī)防治效果心存顧慮，因而對使用植保無人機(jī)作業(yè)持謹(jǐn)慎態(tài)度。

2.6" 作業(yè)質(zhì)量及防治效果受環(huán)境因素影響大

低空低量無人機(jī)施藥與傳統(tǒng)人工施藥相比，更易受到諸如風(fēng)速、溫度、濕度等環(huán)境因素影響。無人機(jī)低空低容量作業(yè)時(shí)，通常作業(yè)高度在1～3 m，噴灑出的霧滴粒徑在20～200 μm，如此細(xì)小的霧滴在風(fēng)速超過2 m·s-1的大田環(huán)境中會(huì)飄移至數(shù)米乃至數(shù)十米的距離外區(qū)域[11]，導(dǎo)致施藥不均，并造成周邊非作業(yè)區(qū)域（如魚塘、河道、菜地）環(huán)境污染或作物藥害。若作業(yè)時(shí)氣溫偏高、濕度低，霧滴在未接觸到靶標(biāo)作物前可能就蒸發(fā)損失，從而導(dǎo)致防治效果大打折扣，進(jìn)一步提高了防治成本。

3" 發(fā)展建議

3.1" 提升無人機(jī)軟硬件性能

無人機(jī)廠商要不斷提升無人機(jī)導(dǎo)航飛控系統(tǒng)的智能化調(diào)控水平及可靠性，優(yōu)化無人機(jī)航行路線規(guī)劃，提升導(dǎo)航精度，減少重噴、漏噴、錯(cuò)噴等情況的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)對不同作業(yè)環(huán)境的靈活應(yīng)對。加大對噴灑系統(tǒng)的研究與改進(jìn)，尤其是提升核心部件噴頭的性能，確保噴施作業(yè)中藥液霧化效果穩(wěn)定，提升霧滴覆蓋率和穿透性，減少漏液現(xiàn)象的發(fā)生。電池供應(yīng)商要提高鋰電池續(xù)航時(shí)間，開發(fā)諸如石墨烯、鈉離子、燃料電池等高續(xù)航的新能源電池，以便滿足大面積作業(yè)時(shí)高負(fù)荷、高頻次起降對電池的需求。

3.2" 加強(qiáng)售后服務(wù)及飛手培訓(xùn)

隨著各地植保無人機(jī)保有量的增加，無人機(jī)廠商要及時(shí)增加并統(tǒng)籌規(guī)劃售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，配足售后維修人員，提高售后維修效率，切實(shí)解決使用者的后顧之憂。農(nóng)業(yè)管理部門要加強(qiáng)與無人機(jī)廠商、高校、科研院所及行業(yè)協(xié)會(huì)的合作，將植保無人機(jī)飛手技能培訓(xùn)融入到新型職業(yè)農(nóng)民教育中。每年常態(tài)化邀請技術(shù)專家開展專業(yè)培訓(xùn)，加強(qiáng)飛手對農(nóng)藥安全使用、機(jī)具維修保養(yǎng)、法律法規(guī)、應(yīng)急處突等知識(shí)技能的掌握，學(xué)會(huì)在多變的環(huán)境因素下對飛防作業(yè)參數(shù)的調(diào)整與優(yōu)化，提高作業(yè)效率與科學(xué)管理水平。

3.3" 提高政策補(bǔ)貼扶持的力度與廣度

適度加大植保無人機(jī)購置補(bǔ)貼力度，將更多新機(jī)型納入政府購機(jī)補(bǔ)貼范圍內(nèi)，完善細(xì)化作業(yè)補(bǔ)貼，針對果園等存在施藥難度的場景設(shè)置補(bǔ)貼項(xiàng)目，促進(jìn)植保無人機(jī)的推廣應(yīng)用。政府可以對購買無人機(jī)飛防服務(wù)的農(nóng)戶進(jìn)行適度補(bǔ)貼，提高農(nóng)戶使用植保無人機(jī)作業(yè)的積極性，促進(jìn)區(qū)域內(nèi)病蟲草害的統(tǒng)防統(tǒng)治。

3.4" 多措并舉開展宣傳推廣

農(nóng)機(jī)推廣部門可以聯(lián)合地方農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體打造植保無人機(jī)病蟲草害防治示范田及示范果園，做好與傳統(tǒng)防治田塊、果園的對比，組織農(nóng)戶參加無人機(jī)培訓(xùn)宣講、飛防作業(yè)現(xiàn)場演示，讓農(nóng)戶直觀感受到無人機(jī)高效作業(yè)的優(yōu)勢，增進(jìn)農(nóng)戶對植保無人機(jī)的了解，打消農(nóng)戶顧慮，以示范田、示范果園帶動(dòng)推廣應(yīng)用。鼓勵(lì)有能力有經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體成立飛防服務(wù)團(tuán)隊(duì)，探索新型農(nóng)業(yè)組織社會(huì)化服務(wù)模式，為周邊區(qū)域種植戶提供病蟲草害“飛防托管”服務(wù)，助力農(nóng)戶增收及使用推廣。

3.5" 加快專用藥劑的研發(fā)

農(nóng)藥企業(yè)要加大飛防專用藥劑的研發(fā)投入，建立與無人機(jī)廠商及飛防服務(wù)團(tuán)隊(duì)的合作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)三方優(yōu)勢互補(bǔ)、數(shù)據(jù)共享、協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展，促進(jìn)研發(fā)出殺菌殺蟲譜廣、腐蝕性弱、安全性高、環(huán)境友好的專用藥劑，同時(shí)應(yīng)具備抗蒸發(fā)、防飄移的特性，減少環(huán)境因素對作業(yè)質(zhì)量的影響，填補(bǔ)當(dāng)前市場上的空白。納米農(nóng)藥制劑作為當(dāng)前飛防專用藥劑的研究重點(diǎn)，具有高效、緩釋、利用率高等優(yōu)點(diǎn)，且在水稻病蟲害防效實(shí)驗(yàn)中優(yōu)于常規(guī)藥劑，具有較好的應(yīng)用前景。

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（責(zé)任編輯：易" 婧）

收稿日期：2024-03-06

作者簡介：翟照輝（1992—），碩士，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣。E-mail：zhaizhaohui0@163.com。

*為通信作者，E-mail：gguifei@163.com。