摘 要 營(yíng)林產(chǎn)業(yè)是廣西重要的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，發(fā)展?fàn)I林產(chǎn)業(yè)不僅能促進(jìn)林業(yè)增效，還能帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。近年來(lái)，無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)作為一種先進(jìn)的精準(zhǔn)營(yíng)林技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中得到推廣應(yīng)用。為加快推進(jìn)無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中的推廣應(yīng)用，為廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)林業(yè)提質(zhì)增效、高質(zhì)量發(fā)展，以無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用為切入點(diǎn)，分析該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及具體應(yīng)用流程，并提出加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍、制定相關(guān)政策法規(guī)及加大宣傳推廣力度等建議。

關(guān)鍵詞 營(yíng)林產(chǎn)業(yè)；無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)；應(yīng)用；廣西

中圖分類(lèi)號(hào)：S757.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.19.055

廣西地處我國(guó)南疆，氣候溫暖濕潤(rùn)，雨量充沛，素有“綠色家園”的美譽(yù)。林業(yè)作為廣西的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，廣西現(xiàn)有林地面積約2 376萬(wàn)hm2，活立木總蓄積量9.25億m3，年人工營(yíng)造林面積超過(guò)200萬(wàn)hm2。然而，傳統(tǒng)林業(yè)生產(chǎn)方式效率低下，存在精準(zhǔn)用工不足、人工成本高昂等問(wèn)題，制約了廣西林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)憑借遙感導(dǎo)航、精準(zhǔn)控制等優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)不同林地條件、樹(shù)種特性、林木生長(zhǎng)時(shí)期實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)變量控制，從而大幅提高施肥質(zhì)量和效率，減少人力、物理投入[1]。將無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)應(yīng)用于廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)，必將為廣西林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)注入新的活力，助力營(yíng)林產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)推動(dòng)廣西生態(tài)文明建設(shè)、增加林農(nóng)收入、促進(jìn)鄉(xiāng)村振興具有重要意義。

1 "廣西概況

1.1 "自然條件

廣西地處低緯度熱帶、亞熱帶地區(qū)，地理位置優(yōu)越，東鄰廣東省，南瀕北部灣，西接云南省，北連湖南省和貴州省，氣候條件得天獨(dú)厚，光照充足，雨量豐沛，屬于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候和熱帶季風(fēng)氣候。廣西年均氣溫17.5～23.5 ℃，年均降水量1 694.8 mm，年均日照時(shí)間1 540.4 h。廣西地形以中低山丘陵為主，海拔800 m以上的中山約占全區(qū)總面積的39.7%，丘陵約占10.3%，地勢(shì)總體自西北向東南傾斜，盆地廣布，土壤類(lèi)型以紅壤、黃壤為主，肥力較高。溫暖濕潤(rùn)的氣候、適中的地形地貌、肥沃的土壤類(lèi)型，加之充足的光熱資源，使廣西成為我國(guó)重要的林業(yè)生產(chǎn)基地之一。而無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)的應(yīng)用，可最大限度發(fā)揮廣西優(yōu)越的自然條件，提高林地利用效率，實(shí)現(xiàn)廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

1.2 "林業(yè)資源

林業(yè)是廣西的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。廣西主要樹(shù)種有馬尾松、桉樹(shù)、云杉等，分布廣泛。近年來(lái)，廣西大力實(shí)施“十四五”林業(yè)發(fā)展規(guī)劃，持續(xù)加大造林綠化力度，林業(yè)生產(chǎn)能力和產(chǎn)業(yè)實(shí)力不斷增強(qiáng)。2022年，廣西完成營(yíng)造林146 006.67 hm2，同比增長(zhǎng)10.6%；油茶新造林19 733.33 hm2，低產(chǎn)林改造8 600 hm2；木材采伐量達(dá)1 713萬(wàn)m3，同比增長(zhǎng)14.77%。林業(yè)產(chǎn)業(yè)對(duì)廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境改善、農(nóng)民增收等具有重要作用。但傳統(tǒng)營(yíng)林模式存在人工投入大、效率低下等問(wèn)題，迫切需要通過(guò)科技創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)營(yíng)林產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，在這一背景下，無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)施肥技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊。

2 "無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 "實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥

無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)憑借智能化控制系統(tǒng)和高精度導(dǎo)航定位，能夠根據(jù)不同林地條件、樹(shù)種特性、林木生長(zhǎng)時(shí)期等因素，實(shí)現(xiàn)施肥量、施肥范圍的精準(zhǔn)調(diào)控。這種精準(zhǔn)變量控制模式，既避免了過(guò)量施肥造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，也避免了施肥不足影響林木生長(zhǎng)的情況[2]。同時(shí)，無(wú)人機(jī)攜帶的高分辨率航拍影像系統(tǒng)，可對(duì)整個(gè)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)林地肥力的空間異質(zhì)性，為精準(zhǔn)施肥提供數(shù)據(jù)支持。無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)還能記錄每株樹(shù)木的精確坐標(biāo)，確保營(yíng)養(yǎng)供給的精準(zhǔn)投放。憑借這些先進(jìn)技術(shù)，無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)能夠最大限度挖掘不同林地、樹(shù)種的生長(zhǎng)潛力，確保施肥投入產(chǎn)出比最優(yōu)化。

2.2 "提高作業(yè)效率

相比傳統(tǒng)人工作業(yè)模式，無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)能極大地提升林業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的效率。無(wú)人機(jī)可根據(jù)預(yù)設(shè)航線(xiàn)自主飛行，施肥范圍不受地形地物的限制，可以輕松完成人工難以到達(dá)的區(qū)域的施肥作業(yè)，從而進(jìn)一步降低人身安全風(fēng)險(xiǎn)，大幅提高作業(yè)效率。即便是在復(fù)雜的山地林區(qū)，無(wú)人機(jī)也能精準(zhǔn)遙控操作，確保作業(yè)面積和質(zhì)量。另外，無(wú)人機(jī)一次性攜帶的肥料量較大，加之飛行速度快、覆蓋面積廣，在同等作業(yè)時(shí)間內(nèi)施肥范圍更大。

2.3 "減少人力投入

傳統(tǒng)的人工施肥作業(yè)不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且存在一定的安全隱患，尤其是在地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣的山地林區(qū)，人工作業(yè)的強(qiáng)度和風(fēng)險(xiǎn)都相對(duì)較高。而無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)通過(guò)自動(dòng)化操作，極大地減輕人力勞動(dòng)強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中，操作人員只需要對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行遙控，可以有效避免在潮濕、陰暗的密林環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間勞作帶來(lái)的健康隱患。同時(shí)，智能化程序控制下的無(wú)人機(jī)施肥過(guò)程高度自動(dòng)化，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)，在確保施肥質(zhì)量的前提下，大幅節(jié)省人力投入，減輕林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的用工壓力。

3 "無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用流程

3.1 "運(yùn)行準(zhǔn)備

在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中開(kāi)展無(wú)人機(jī)施肥作業(yè)前，必須對(duì)無(wú)人機(jī)和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全面準(zhǔn)備，以確保后續(xù)作業(yè)順利高效推進(jìn)。1）要根據(jù)作業(yè)區(qū)域的具體情況，選擇合適的無(wú)人機(jī)型號(hào)及相應(yīng)的撒肥系統(tǒng)。一般建議采用農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)，其具有載重量大、續(xù)航里程遠(yuǎn)等優(yōu)勢(shì)。2）需要對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行全面檢查，確保各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，如飛控系統(tǒng)、電池、遙控設(shè)備等，必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)[3]。同時(shí)，要檢查撒肥裝置，確保肥料能夠順利通過(guò)噴灑孔噴出，避免堵塞。檢查結(jié)束后，按照作業(yè)要求，提前設(shè)置好施肥參數(shù)，如施肥量、噴灑間距等。3）對(duì)作業(yè)人員的選拔培訓(xùn)工作也不可忽視。無(wú)人機(jī)駕駛員和助手必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)合格后持證上崗。作業(yè)前，應(yīng)對(duì)全體作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)理論和實(shí)操培訓(xùn)，同時(shí)制訂應(yīng)急方案，從而確保在發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)能及時(shí)處置。只有在無(wú)人機(jī)設(shè)備和作業(yè)人員兩方面都做好充分準(zhǔn)備的情況下，才能確保無(wú)人機(jī)高效、安全、順利開(kāi)展施肥作業(yè)，從而最大限度發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用。

3.2 "實(shí)地作業(yè)

經(jīng)過(guò)全面準(zhǔn)備后，無(wú)人機(jī)施肥作業(yè)正式進(jìn)入實(shí)地操作環(huán)節(jié)。作業(yè)人員需要根據(jù)事先制訂的飛行航線(xiàn)，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行編隊(duì)飛行路徑規(guī)劃，通過(guò)航測(cè)遙感技術(shù)獲取作業(yè)區(qū)域的三維實(shí)景模型，精確測(cè)算施肥面積。飛行路徑確定后，操作員需要在地面站調(diào)試并檢查無(wú)人機(jī)各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，包括飛行高度、作業(yè)路徑間距、施肥量等，確保一切就緒后方可起飛。無(wú)人機(jī)飛行時(shí)，地面操作員和助手必須時(shí)刻監(jiān)控飛行過(guò)程，注意避讓障礙物，隨時(shí)做好中場(chǎng)返航準(zhǔn)備。進(jìn)入施肥作業(yè)區(qū)域后，無(wú)人機(jī)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)自主均勻撒播肥料，作業(yè)過(guò)程中無(wú)須人工干預(yù)。作業(yè)完成后，無(wú)人機(jī)將自動(dòng)返航，著陸后作業(yè)人員要對(duì)其進(jìn)行全面檢查，確保設(shè)備完好，為下一次作業(yè)做好準(zhǔn)備[4]。為確保施肥作業(yè)質(zhì)量，還需要開(kāi)展后續(xù)的質(zhì)檢工作?？赏ㄟ^(guò)地面取樣或再次開(kāi)展航測(cè)遙感，對(duì)肥料的撒布質(zhì)量和區(qū)域均勻性進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于存在問(wèn)題的區(qū)域，要及時(shí)復(fù)飛補(bǔ)施。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量把控，無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)才能真正發(fā)揮其精準(zhǔn)高效的優(yōu)勢(shì)。

3.3 "數(shù)據(jù)處理

無(wú)人機(jī)施肥作業(yè)過(guò)程中，需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理，這是保證作業(yè)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。無(wú)人機(jī)上搭載的各種傳感器，如航測(cè)遙感模塊、高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)等，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并記錄施肥范圍、施肥量、肥料分布均勻性等數(shù)據(jù)。這些原始數(shù)據(jù)需要通過(guò)專(zhuān)業(yè)的分析軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)解析和處理，生成可視化的三維施肥數(shù)字模型，直觀反映出施肥質(zhì)量。操作人員可根據(jù)模型顯示及時(shí)調(diào)整無(wú)人機(jī)的飛行路徑、肥料撒布參數(shù)等。例如，對(duì)于肥料撒布不均勻的區(qū)域，要實(shí)施復(fù)飛補(bǔ)施，確保整個(gè)作業(yè)區(qū)域施肥質(zhì)量合格。施肥作業(yè)結(jié)束后，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)也需要存檔備案，并整合到大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中。通過(guò)對(duì)多批次、多作業(yè)區(qū)域數(shù)據(jù)的匯總分析，可以總結(jié)出不同立地條件下的最佳施肥模式，為后續(xù)的施肥方案制訂提供依據(jù)。同時(shí)，長(zhǎng)期積累的施肥效果數(shù)據(jù)也將為營(yíng)林產(chǎn)業(yè)的精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理提供數(shù)據(jù)支撐。

4 "無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用推廣建議

4.1 "加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

當(dāng)前廣西林區(qū)公路、通信網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施條件仍較為落后，給無(wú)人機(jī)施肥作業(yè)的高效開(kāi)展帶來(lái)一定制約。因此，相關(guān)部門(mén)應(yīng)加大林區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度，持續(xù)改善林區(qū)道路、通信網(wǎng)絡(luò)等，為無(wú)人機(jī)順利執(zhí)行飛行航線(xiàn)、遠(yuǎn)程操控等奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，建設(shè)一批無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)基地，配備起降場(chǎng)地、保養(yǎng)維修設(shè)施和人員訓(xùn)練設(shè)備等硬件條件，用于無(wú)人機(jī)施肥隊(duì)伍建設(shè)和日常運(yùn)營(yíng)管理。林區(qū)內(nèi)還可規(guī)劃建設(shè)若干臨時(shí)起降點(diǎn)，以縮短無(wú)人機(jī)運(yùn)輸半徑、提高工作效率。隨著5G網(wǎng)絡(luò)在林區(qū)的逐步覆蓋，可利用5G遠(yuǎn)程操控優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的集中調(diào)度，進(jìn)一步提高施肥效率。

4.2 "培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍

由于涉及飛行操作、遙感測(cè)繪、大數(shù)據(jù)處理等諸多高精尖技術(shù)，無(wú)人機(jī)施肥作業(yè)對(duì)從業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)、技能水平要求非常高。因此，廣西應(yīng)在高等院校開(kāi)設(shè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)復(fù)合型無(wú)人機(jī)施肥人才；同時(shí)采取“育訓(xùn)并重”的人才引進(jìn)政策，從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)種植業(yè)、林業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域的無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)人才，用以構(gòu)建專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍；還要建立專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，為在崗員工提供系統(tǒng)的理論和實(shí)操培訓(xùn)[5]。除無(wú)人機(jī)操作員、數(shù)據(jù)分析師等專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員外，廣西還需要培養(yǎng)一批懂農(nóng)林、懂管理的復(fù)合型管理人才，負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)施肥作業(yè)的組織實(shí)施與監(jiān)管工作。只有打造出一支專(zhuān)業(yè)化、職業(yè)化的人才隊(duì)伍，才能保障無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)的推廣應(yīng)用行穩(wěn)致遠(yuǎn)，助力林業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

4.3 "制定相關(guān)政策法規(guī)

目前，無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)屬于新興事物，現(xiàn)行的相關(guān)法律法規(guī)在操作規(guī)范、飛行管控、安全監(jiān)管等方面還顯得滯后和缺失。廣西林業(yè)主管部門(mén)應(yīng)及時(shí)重視這一問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)?shù)貭I(yíng)林產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況，制定出臺(tái)專(zhuān)門(mén)的地方性法規(guī)，對(duì)無(wú)人機(jī)施肥作業(yè)的相關(guān)環(huán)節(jié)做出明確規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)化要求。例如，在飛行空域、場(chǎng)地選址、人員資質(zhì)審核等方面建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；在施肥作業(yè)各環(huán)節(jié)設(shè)立操作規(guī)范，對(duì)安全生產(chǎn)、環(huán)境影響、肥料管控等做出明確規(guī)定；同時(shí)明確相關(guān)執(zhí)法監(jiān)管部門(mén)的職責(zé)分工。同時(shí)，廣西應(yīng)積極爭(zhēng)取中央出臺(tái)更高層級(jí)的指導(dǎo)性文件，為地方立法提供依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，可以制定配套的扶持優(yōu)惠政策，為無(wú)人機(jī)施肥企業(yè)和從業(yè)人員提供資金支持、稅費(fèi)減免等，激發(fā)市場(chǎng)主體的積極性。

4.4 "加大宣傳推廣力度

為真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中的規(guī)模化應(yīng)用，廣西應(yīng)加大宣傳推廣力度。針對(duì)不同的目標(biāo)群體，廣西應(yīng)采取多種形式開(kāi)展全方位、多角度地宣傳推廣。對(duì)于林農(nóng)群體，可借助當(dāng)?shù)剞r(nóng)村廣播、宣傳欄、科技下鄉(xiāng)等傳統(tǒng)渠道，生動(dòng)形象地展示無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)的優(yōu)越性，詮釋其在提高作業(yè)效率、節(jié)省人工成本、減少肥料浪費(fèi)等方面的顯著優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)林農(nóng)的使用意愿。對(duì)于林業(yè)企業(yè)和從業(yè)人員，可通過(guò)專(zhuān)題講座、現(xiàn)場(chǎng)觀摩、技術(shù)培訓(xùn)等形式，讓他們?nèi)媪私鉄o(wú)人機(jī)施肥技術(shù)的操作流程、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、管理要求，幫助相關(guān)企業(yè)加快對(duì)新興技術(shù)的接受和應(yīng)用。同時(shí)，廣西相關(guān)部門(mén)應(yīng)充分發(fā)揮主流媒體的作用，通過(guò)電視、報(bào)刊等大眾媒體廣泛宣傳推廣無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)，營(yíng)造良好的社會(huì)輿論氛圍和使用環(huán)境，為該技術(shù)在營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中的推廣應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。

5 "結(jié)語(yǔ)

加強(qiáng)無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中的推廣應(yīng)用，對(duì)提升林業(yè)生產(chǎn)效率、節(jié)約生產(chǎn)成本、減少資源浪費(fèi)等方面具有重要意義。為充分發(fā)揮這一新興技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，廣西應(yīng)該加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，為無(wú)人機(jī)順利作業(yè)創(chuàng)造良好硬件條件；培養(yǎng)一支專(zhuān)業(yè)化的人才隊(duì)伍，保證操作質(zhì)量和管理水平；及時(shí)出臺(tái)相關(guān)的法規(guī)政策，規(guī)范無(wú)人機(jī)施肥的各環(huán)節(jié)；加大宣傳推廣力度，提高全社會(huì)的認(rèn)知度和接受度。只有多管齊下，從軟硬件和制度層面同步發(fā)力，才能充分釋放無(wú)人機(jī)施肥技術(shù)在廣西營(yíng)林產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用潛力，為地方林業(yè)的綠色高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)新動(dòng)能。

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（責(zé)任編輯：張春雨）