我國植保無人機產(chǎn)業(yè)化還需要加強深度探索

    說起無人機，更多人認為它是工業(yè)的專屬名詞。

    如今，隨著我國土地流轉(zhuǎn)、土地集約化管理趨勢加快，新藥械的發(fā)展應用勢頭兇猛。而植保無人機可以說是近兩年來藥械行業(yè)內(nèi)最吸引人的產(chǎn)品。

    12月8日至9日，2015中原·漯河現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備暨農(nóng)業(yè)機械展覽會舉辦，重點聚焦現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械裝備在我國農(nóng)村經(jīng)濟、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的作用。

植保無人機

    其實，近幾年來，各地都在積極開展植保無人機的研發(fā)和應用。在今年第十七屆深圳高交會以及第31屆中國植保信息交流暨農(nóng)藥械交易會上傳出的信息顯示，植保無人機最有希望率先形成工業(yè)規(guī)模市場。

    發(fā)展的需要

    中國作為農(nóng)業(yè)大國，18億畝基本農(nóng)田，每年需要大量的人員從事農(nóng)業(yè)植保作業(yè)，而我國每年農(nóng)藥中毒人數(shù)有10萬之眾。農(nóng)藥殘留和污染造成的病死人數(shù)至今尚無官方統(tǒng)計。

    同時，農(nóng)村青壯年勞動力逐漸稀缺，人力成本日益增加；由于農(nóng)藥對人體傷害較大，年輕人不愿意進行農(nóng)藥噴灑。“植保無人機可遠距離遙控操作，避免了噴灑作業(yè)人員暴露于農(nóng)藥的危險，保障了噴灑作業(yè)的。”無錫漢和航空技術有限公司董事長沈建文告訴《中國科學報》記者。

    近日，中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所分別在新疆自治區(qū)石河子市和阿克蘇地區(qū)召開棉花無人機飛防技術應用現(xiàn)場觀摩會，展示的棉花無人直升機飛防技術和應用效果引發(fā)關注。

    據(jù)測算，該項技術成本低，無人直升機噴灑，至少可以節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量；防效好，作業(yè)高度2~4米，漂移少，旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于提高霧流對作物的穿透性；效益高，每小時可防治40~60畝；方便，垂直起降，無需專用起降機場，可空中懸停，遠距離遙控操作，確保

    噴灑作業(yè)人員。

    “無人機植保在水田作業(yè)、高稈作物和應對爆發(fā)性病蟲害等方面已經(jīng)表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢，而且可以應對農(nóng)村勞動力減少的問題，近年來發(fā)展迅猛。”沈建文表示，但我國在植保無人機及其施藥技術方面的研究還比較落后。

    2014年11月，國務院印發(fā)《關于引導農(nóng)村土地經(jīng)營權有序流轉(zhuǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營的意見》，土地流轉(zhuǎn)進度加速，農(nóng)業(yè)合作社、農(nóng)場等形式的規(guī)?；N植正在形成，農(nóng)業(yè)機械化需求在增加。今年2月，農(nóng)業(yè)部印發(fā)《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案》，要求淘汰傳統(tǒng)噴灑工具，推進主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化作業(yè)；2016年500個縣試點，重點推進植保設備。

四旋翼航拍無人機

    記者在采訪中了解到，中央相關補貼政策出臺后，河南、福建、山東、江蘇、浙江等省份開始推行省內(nèi)補貼試點。例如河南省財政列出專項資金給予購機補貼，農(nóng)民或農(nóng)民專業(yè)合作組織購置農(nóng)用無人機將享受到1/3省財政專項資金補貼和1/3農(nóng)機購置補貼。

    據(jù)中國農(nóng)機流通協(xié)會的調(diào)查顯示，農(nóng)機合作組織、種糧大戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民合作社在消費主體中的比重正以15%的年均速度快速增長，新型農(nóng)業(yè)主體的崛起，以及新形勢下農(nóng)資市場的一系列變革，都在為我國農(nóng)用飛機作業(yè)的發(fā)展提供有利條件。

    產(chǎn)業(yè)化探索
 
    據(jù)了解，在范圍內(nèi)，無人機發(fā)展的是日本，具有較為完善的服務體系以及售后服務，使用成本費用大概為160元/畝，市場占有率高，達到60%以上。其次是美國，主要采用有人駕駛固定翼飛機，年噴霧面積高達3200萬公頃，占總耕地面積的50%，全美65%的化學農(nóng)藥采用飛機作業(yè)完成噴灑。

    而我國從2004年開始由科技部“863”計劃、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機化所等開始無人機植保的研究和推廣，到2007年我國架工程型植保無人直升機實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化探索，再到近兩年范圍內(nèi)推廣試用。

    “我國的農(nóng)田狀況不同于美國，美國主要為大地塊形態(tài)，農(nóng)藥噴灑用載人機即可解決大部分需求。”農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所植保與環(huán)境工程技術中心主任薛新宇研究員表示，從緯度、地塊形態(tài)來看，我國和日本的農(nóng)田狀況更為相似。從作物類型來看，我國和日本都大量種植水稻，因此使用無人直升機是必然的。

    然而，中國和日本的情況也有所不同。日本的田地間水泥機耕道比較完備，農(nóng)民收入比較高，每畝噴灑收入是中國的10倍。因此，日本選擇起飛重量110公斤的雅馬哈油動無人機作為植保無人機，可以達到出入田間作業(yè)，而且較長的滯空時間降低了起降的次數(shù)，從而降低了事故率，提升了作業(yè)效率。

    沈建文認為，對中國植保無人機而言，既要達到一定的載藥量和滯空時間以滿足中國田地間作業(yè)經(jīng)濟的需求，也要滿足中國復雜地況的起降，包括復雜的田埂、溝渠、樹林帶、田間電線等構成。

    “100公斤以上的起飛重量和無人機價格在現(xiàn)階段是不適合中國市場的。”沈建文向記者表示，現(xiàn)階段比較實際的機型是載藥量10～15公斤的、起飛重量在35公斤左右的工程型油動無人機。

    據(jù)介紹，在2007年，我國就已經(jīng)實現(xiàn)了載藥量10公斤、滯空時間15分鐘的商用植保無人機，農(nóng)藥噴灑效率可以達到每天200～400畝，開創(chuàng)了中國無人機植保的里程碑。到2013年，無錫漢和航空技術有限公司推出了載藥量15公斤的CD－15無人機，進一步提升了我國的植保無人機的作業(yè)能力，使得農(nóng)藥噴灑效率達到每天300～500畝的目標更為可能。

植保無人機噴灑農(nóng)藥

    隨著土地流轉(zhuǎn)和每畝噴灑收入的提升，高載藥量的無人機需求會逐步顯現(xiàn)出來。在江蘇大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術重點實驗室邱白晶教授看來，為應對日益增長的大地塊數(shù)量和越來越高的人工費用，2015年以后市場對載藥量15～20公斤的無人機需求會越來越明顯，而到2020年會出現(xiàn)載藥量超過20公斤的無人機的需求。

    打鐵還需自身硬

    據(jù)不完全統(tǒng)計，在農(nóng)業(yè)領域形成產(chǎn)品銷售的企業(yè)有100多家。農(nóng)業(yè)市場對無人機需求旺盛，加上政府推動，一些農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)、服務組織、合作社都紛紛涉足農(nóng)用無人機領域。

    植保無人機的出現(xiàn)的確改變了我國的農(nóng)藥防治現(xiàn)狀，但在機型逐漸豐富、應用范圍廣、推廣速度快、技術研究越來越深入的背景下，江蘇省植保站站長田子華指出，無論是什么類型的植保無人機，都要從可靠性、穩(wěn)定性、性三個方面引起重視。

    “目前整個行業(yè)還有許多技術難點需要攻克，在政府補貼、產(chǎn)品鑒定、事故處理方面存在諸多問題亟待解決。”薛新宇表示，一方面，在農(nóng)業(yè)用無人機方面，已完成農(nóng)業(yè)行業(yè)標準農(nóng)用遙控飛行植保機技術要求正征求意見稿，但我國尚未發(fā)布行業(yè)標準。另一方面，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨諸多問題。一是旋轉(zhuǎn)翼容易造成人員傷害；二是電池、燃油意外起火；三是高濃度藥液引起的人員中毒；四是超出限定作業(yè)區(qū)域。

    在沈建文看來，無人機飛防是我國加速實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的助推器，植保無人機、飛防員、農(nóng)藥構成了飛防體系的三大要素。日本是無人機飛防最成熟的，目前在田間作業(yè)的無人機有3000多架，飛手14000多人。中國的水稻面積是日本的28倍，預計到2020年，中國植保無人機需求量是10萬架，無人機植保從業(yè)人員需求量是40萬人。

    “無人機植保是一個可以做大的行業(yè)，在它的下游產(chǎn)業(yè)：飛防員培訓服務、飛防員派遣服務、無人機維修保養(yǎng)服務、噴灑植保服務、無人機租賃、專用農(nóng)藥銷售、無人機代理銷售、空中災情評估、飛機及保險、飛行俱樂部及競技表演等無一不是可以獨立經(jīng)營具有發(fā)展前景的項目。”沈建文說。