1、2023年第2期巢湖市农业无人机的应用现状与发展对策洪 沛（安徽省巢湖市槐林镇农业综合服务站，238054，安徽巢湖）摘 要：农业无人机作为一种新型农机装备,具有安全性好、适应性广、作业效率高、人工成本低等优点，在巢湖市的农业生产领域得到了快速推广和广泛应用，不仅使得农作物产量大幅度提升，而且节省了大量人力资源。文章对农业无人机在巢湖市的应用现状和推广优势进行阐述，分析农业无人机推广应用中存在的问题，提出发展农业无人机的对策及建议，以期为农业无人机的进一步推广和应用提供参考，推动农业现代化的快速发展。关键词：巢湖市；农业无人机；应用现状；发展对策农业无人机是一种利用无线电遥控设备和自备的运行程
2、序操控的能执行多种农业作业任务的无人驾驶飞行器。农业无人机主要用于植物保护、飞播种植、飞撒施肥、投喂饲料及农业遥感等方面，由飞行平台、飞行控制器和喷洒机构等三部分组成，根据旋翼不同已经生产出单旋翼式、多旋翼式和固定翼式等多种类型。农业无人机由于其具有飞控灵活、垂直起降、灵活轻便、体积小、重量轻等特点，对不同区域、不同地块、不同作物具有良好的适应性，可有效解决山地、丘陵、沼泽、水面等地面行走式农机难以作业问题，解决农村劳动力不足、人工成本高和“用工荒”问题，大幅提高作业效率，降低农业生产成本，对进一步促进农业生产全程机械化、推进农业高质量发展和提升粮食生产安全保障能力具有重大意义。1巢湖市农业无
3、人机发展现状巢湖市位于安徽省中部，地处东经1172511758和北纬311632，市域面积2 046 km2，辖12个镇、5个街道，179个村、社区，常住人口72.8万，主要种植作物为水稻、玉米、大豆、棉花、小麦、油菜等，年粮食种植面积约74 500 hm2，总产量约44.6万t，素有“鱼米之乡”之美誉。近年来，巢湖市以创建省级现代农业产业园和主要农作物生产全程机械化示范市为契机，加大农机购置补贴政策宣传力度，推进良种良法配套和农机农艺融合，强化科技培训，加强试验示范，大力推动农业无人机的推广应用工作。1.1农民认可度逐步提高近年来，巢湖市积极邀请农业无人机生产和销售企业，通过举办水稻、小麦、
4、油菜等主要农作物无人机作业现场演示会和无人机产品推介会，引导农机专业户、种植大户和科技示范户等对农业无人机作业技术的先进性、可靠性和适用性进行了解，组织有意愿的农户参与使用体验。农业无人机生产企业在技术上不断改进，适应农业作业市场需求，使得农业无人机作业优势逐步被广大农户认可，促进了农业无人机作业市场的发展。1.2保有量快速增长自2017年起，安徽省开始试点实施农业无人机购置补贴政策，1015 L的电动多旋翼农业无人机每架补贴16 000元，15 L以上的电动多旋翼农业无人机每架补贴20 000元。在农业无人机购置补贴政策的引导催化作用下，农民购机用机积极性得到极大的调动，农业无人机保有量持续
5、快速增长。截至目前，巢湖市农业无人机拥有量达273架，无人机飞防专业组织有41家，而且仍处在快速增长过程中。1.3品牌和机型高度集中拥有先进技术研发能力和完善售后服务体系的无人机生产企业获得了农民的高度认可，其生产的无人机占据了销售市场的绝大部分份额。据调查统计，2017年以来，巢湖市获得农业无人机补贴最多的两个品牌分别是大疆和极飞，总拥有比例达到90%，市场呈现出两强并立的格局。由于多旋翼农业无人机普遍为电动型，具有重量轻、尺寸小、操控灵活、安全性好、智能化程度高、作业成本低等优点，电动型多旋翼机农业无人机更受广大农户欢迎，占到了全市保有量的95%以上。1.4服务领域不断拓宽目前，巢湖市农业
6、无人机作业对象已从水稻、小麦等粮食作物逐步扩展到果树、茶叶等经济作物，且跨区作业逐渐增多，无人机利用率不断提高。由于农业无人机可以装置离心雾化喷洒机构和智能化抛撒机构，能够实现一机多用，既能够喷洒农药，又能够播种、施肥和投喂动物饲料，还可以开展农业遥感监测等。1.4.1植保作业农业无人机开展植保作业，采用远距离遥控操作或飞控导航自主作业方式完成农药喷洒，主要是利用无人机作业过程中的旋翼风场，加速农药雾滴沉积到农作物叶面冠层，旋翼产生的向下气流可以提高农药雾滴对农作物的穿透性，喷雾方式为低容量或超低容量的高浓度喷雾。农业无人机植保作业时作者简介：洪沛（1969），男，安徽巢湖人，大学本科，高级工
7、程师，主要从事农机管理与技术推广工作。农业机械化与现代化1的飞行高度为23 m，喷幅45 m，667 m2用药量约为1 L，充满电量的一组电池可以作业1520 min，作业过程中电池或药剂用完，无人机可返回更换电池或补充药剂后自动飞到停止喷药的地方继续进行作业。1.4.2播种和施肥作业利用农业无人机在播种和撒肥作业在巢湖市推广时间不长，应用此项技术的主要是一些农业经营主体和种植大户。农业无人机在飞播种植和撒施肥料时，采用配套的挂载撒播装置播种子或撒肥料，撒播形式主要有无序撒播和有序条播两种。无序撒播代表机型及撒播装置有深圳大疆T系列播撒器、广州极飞的智能撒播器等，有序条播代表机型及撒播装置有珠
8、海羽人公司的精量播种器等，这些农业无人机进行农作物播种和肥料撒施可以达到相应的农艺要求。1.5作业面积逐年扩大农业无人机作业成本在7590元/hm2，比常规人工作业节约成本150元/hm2以上，大大降低了生产成本。2022年，全市有41个农机专业化服务组织成立了无人机作业服务队，无人机作业面积达到132 600hm2，是2017年的45倍。植保飞防作业面积也在统防统治的利好政策下迅速增长，飞防作业比例超过植保总面积的35%，农户对植保飞防作业质量的满意度在95%以上。2农业无人机的推广应用优势2.1作业效率高农业无人机具有较快的超低空飞行速度，相比一般农业机械作业速度更快，在面对农作物重大病虫
9、害发生的时候，传统的人工防治方式很难取得快速扑灭的效果，但是农业无人机机动性能好，一次性载药1015 kg，约10 min可防治1 hm2，每天工作6 h，可防治36 hm2以上，其单机作业效率是人工喷洒的100多倍，是喷杆喷雾机的10多倍，可以大幅度提升农作物病虫害的防治效率，有利于实现农业规模化生产。2.2作业效果好农业无人机低空喷洒药液的过程中，飞行旋翼会产生向下的气流，这种气流能够帮助药液雾化，使得药液能够快速有效地直达作物冠层深处，药液沉积量和覆盖率也好于传统植保机械，可以有效提升农药喷洒的作业效果。飞防作业过程中，农业无人机与农作物之间没有进行直接接触，避免了农业机械对土壤的破坏和
10、对农作物的碾压，对农作物的生长发育影响较小。2.3安全可靠农业无人机具有重量较轻、机身较小、操作简单和容易掌握等特点，借助地面遥控或飞控操作，不会受到农作物高度及地形的限制，只要将其飞行的信号控制在合理的范围内，就可以使农业无人机按照预定好的轨迹进行飞行作业，能够有效避免作业人员与农药直接接触，从而解决了农药对作业人员的危害问题，提高了植保作业的安全性。2.4自动化程度高农业无人机能够根据设定好的航路进行自动化作业，只要其飞行处在通信信号范围内，便能够接收到飞行控制信号的各种指令，可以在田间地头的各个位置实现自由起降，自主进行农作物的各种作业；还可以根据不同农作物长势来自动调整高度、路线及药液
11、喷洒浓度，对于水田、果园、山林等的不同作物都具有良好的适应性。即使无人机飞行超出了通信信号接收范围，其失控保护程序也会立即启动，待无人机重新进入控制信号范围之内时，便能立即重启指令进行航线接力，从而避免漏喷重喷。2.5节约资源利用农业无人机进行飞防作业，其喷洒时形成的螺旋气流可以直达农作物冠层深处，从而达到节省施药量的目的，有效提升农药的利用率，减少了农药落在土壤上的可能性，从而避免对土壤的污染。农业无人机植保作业较传统人工作业能节约40%以上的农药用量，节约80的用水量，还可减少60%农田土壤与水质污染，减少了农药过量使用问题的发生，有效降低了农业生产成本。农业无人机的动力一般以电池为能源，
12、消耗量不大，且是清洁能源，顺应了节能减排的要求，从而有效节约了资源。3推广应用中存在的问题3.1售后服务跟不上目前农业无人机保有量增长较快，大部分购机农户对使用、保养和维修经验不足，发生故障时只能等待售后专业人员。而与其配套的售后服务网点却分布不均，零配件供应和维修技术力量缺乏，既耽误农时又影响无人机作业效率。部分无人机生产企业及经销商存在重销售、轻服务现象，在无人机销售量不大的地方，产品“三包”服务往往跟不上，有的服务仅仅流于形式，不能有效解决实际问题，让农民对使用无人机心存疑虑。3.2电池容量小农业无人机使用的电池容量小，耗电快，续航能力差，充满一块电池需要3040 min时间，一块充满电
13、量的电池一般使用时间只有1015 min，频繁的起降和更换电池，影响作业效率，不利于农作物大面积作业。电池的使用寿命是个难以突破的瓶颈，锂电池使用寿命为12年，在快充快放的情况下一般只能循环使用200300次，电池2 000元左右1组，购机时需要备3组电池，购置成本偏高,给农户增加了使用成本。农业机械化与现代化22023年第2期3.3药液容易漂移目前还缺乏与农业无人机作业配套的专用农药制剂，市场上销售的农药剂型多为可湿性粉剂、悬浮剂、分散粒剂等，是传统人工喷雾设备所用的，并不适合航空喷洒作业，不同农作物的用药量没有统一的标准,大多农户仅仅凭经验来确定农药剂量。而无人机采用的为低容量或超低容量的
14、高浓度喷雾，药液浓度高，药液直径只有100 m左右，加之无人机喷雾作业时其喷头距离作物的冠层较远，喷药时遇到高温、大风的时候，雾滴漂移风险明显增加，周边地块作物容易受到影响。3.4专业飞手不足农业无人机在作业方面体现了较高的智能化水平，不仅需要操作人员掌握一定的农业知识，还要求操作人员具有无人机的操控、调试和维护保养能力，这就要求农业无人机需要相对专业的人员去操作。由于无人机操作人员的专业培训机构比较少，而且培训费用相对较高，培训通常由生产企业开展，缺少标准化的教学体系，培训质量往往无法保障。大多数购机农民受文化程度限制，对无人机操作方面专业知识的消化能力比较弱，很难在较短的时间内熟练掌握农业
15、无人机的操作流程，制约了农业无人机的推广和使用。3.5行业标准缺失随着农业无人机产业的快速发展，针对农业无人机市场的各种监管措施尚未出台，农业无人机的安全技术标准、质量性能标准、维修保养标准和作业技术标准等行业标准缺失。部分生产销售企业为了抢占市场大打价格战，导致服务质量下降，降低了农民的信任度，购机者权益及作业质量得不到保证，影响农业无人机市场健康有序发展。4发展对策及建议4.1加大政策扶持力度针对农业无人机价格昂贵、维护保养成本高的现状，出台农业无人机相关补贴政策，把农业无人机正式纳入农机购置补贴目录，提高新机购置补贴标准;将无人机纳入农机报废更新补贴范围，加快机型的更新换代;支持金融机构
16、开展无人机信贷业务，加大对农业无人机推广应用的扶持力度；大力支持飞防作业组织建设，将飞防作业服务纳入农机作业补贴范围；及时调解飞防作业组织与农户之间的矛盾纠纷，帮助飞防组织提高作业收益。4.2完善相关行业标准明确政府各部门的监管职责，完善相应的管理服务体系，建设高效、科学、合理的农业无人机监管体制。组织政府监管部门、科研院所、生产企业制定和完善农业无人机的监管办法、技术标准和作业标准，对无人机在作业过程中的飞行高度、飞行速度等制定统一的安全使用标准。建立完善的质量管理体系与产品检测标准，避免劣质产品进入市场。制定作业服务标准，使无人机在标准下进行作业，提升作业服务质量。4.3健全社会化服务体系鼓励更多的社会力量和资本参与农机社会化服务组织建设，重点扶持技术能力强、管理制度先进的专业化服务组织，促使此类组织规模化和规范化发展。支持农机大户、种植大户及农业生产主体通过资金、技术、机具入股等方式组建无人机作业组织，跨区域开展农机社会化作业服务。引导生产企业建立完整的销售及售后服务系统，开展销售、维修、配件供应、保险等服务，为农业无人机推广应用提供高效、便捷、优质、价廉的服务。4.4加强专业技