植保无人机产业化且行且探索


说起无人机，更多人认为它是工业的专属名词。

如今，随着我国土地流转、土地集约化管理趋势加快，新药械的发展应用势头凶猛。而植保无人机可以说是近两年来药械行业内最吸引人的产品。

12月8日至9日，2015中原·漯河现代农业装备暨农业机械展览会举办，重点聚焦现代农业机械装备在我国农村经济、农民增收、农业增产中的作用。

其实，近几年来，全国各地都在积极开展植保无人机的研发和应用。在今年第十七届深圳高交会以及第31届中国植保信息交流暨农药械交易会上传出的信息显示，植保无人机最有希望率先形成工业规模市场。

发展的需要

中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的人员从事农业植保作业，而我国每年农药中毒人数有10万之众。农药残留和污染造成的病死人数至今尚无官方统计。

同时，农村青壮年劳动力逐渐稀缺，人力成本日益增加；由于农药对人体伤害较大，年轻人不愿意进行农药喷洒。“植保无人机可远距离遥控操作，避免了喷洒作业人员暴露于农药的危险，保障了喷洒作业的安全。”无锡汉和航空技术有限公司董事长沈建文告诉《中国科学报》记者。

近日，中国农业科学院棉花研究所分别在新疆自治区石河子市和阿克苏地区召开棉花无人机飞防技术应用现场观摩会，展示的棉花无人直升机飞防技术和应用效果引发关注。

据测算，该项技术成本低，无人直升机喷洒，至少可以节约50%的农药使用量；防效好，作业高度2~4米，漂移少，旋翼产生的向下气流有助于提高雾流对作物的穿透性；效益高，每小时可防治40~60亩；方便安全，垂直起降，无需专用起降机场，可空中悬停，远距离遥控操作，确保喷洒作业人员安全。

“无人机植保在水田作业、高秆作物和应对爆发性病虫害等方面已经表现出突出的优势，而且可以应对农村劳动力减少的问题，近年来发展迅猛。”沈建文表示，但我国在植保无人机及其施药技术方面的研究还比较落后。

2014年11月，国务院印发《关于引导农村土地经营权有序流转发展农业适度规模经营的意见》，土地流转进度加速，农业合作社、农场等形式的规模化种植正在形成，农业机械化需求在增加。今年2月，农业部印发《到2020年农药使用量零增长行动方案》，要求淘汰传统喷洒工具，推进主要农作物生产全程机械化作业；2016年500个县试点，重点推进高效植保设备。

记者在采访中了解到，中央相关补贴政策出台后，河南、福建、山东、江苏、浙江等省份开始推行省内补贴试点。例如河南省财政列出专项资金给予购机补贴，农民或农民专业合作组织购置农用无人机将享受到1/3省财政专项资金补贴和1/3农机购置补贴。

据中国农机流通协会的调查显示，农机合作组织、种粮大户、家庭农场、农民合作社在消费主体中的比重正以15%的年均速度快速增长，新型农业主体的崛起，以及新形势下农资市场的一系列变革，都在为我国农用飞机作业的发展提供有利条件。

产业化探索

据了解，在世界范围内，无人机发展最好的国家是日本，具有较为完善的服务体系以及售后服务，使用成本费用大概为160元/亩，市场占有率高，达到60%以上。其次是美国，主要采用有人驾驶固定翼飞机，年喷雾面积高达3200万公顷，占总耕地面积的50%，全美65%的化学农药采用飞机作业完成喷洒。

而我国从2004年开始由科技部“863”计划、农业部南京农机化所等开始无人机植保的研究和推广，到2007年我国第一架工程型植保无人直升机实现了产业化探索，再到近两年全国范围内推广试用。

“我国的农田状况不同于美国，美国主要为大地块形态，农药喷洒用载人机即可解决大部分需求。”农业部南京农业机械化研究所植保与环境工程技术中心主任薛新宇研究员表示，从纬度、地块形态来看，我国和日本的农田状况更为相似。从作物类型来看，我国和日本都大量种植水稻，因此使用无人直升机是必然的。

然而，中国和日本的情况也有所不同。日本的田地间水泥机耕道比较完备，农民收入比较高，每亩喷洒收入是中国的10倍。因此，日本选择起飞重量110公斤的雅马哈油动无人机作为植保无人机，可以达到出入田间作业，而且较长的滞空时间降低了起降的次数，从而降低了事故率，提升了作业效率。

沈建文认为，对中国植保无人机而言，既要达到一定的载药量和滞空时间以满足中国田地间作业经济的需求，也要满足中国复杂地况的起降，包括复杂的田埂、沟渠、树林带、田间电线等构成。

“100公斤以上的起飞重量和无人机价格在现阶段是不适合中国市场的。”沈建文向记者表示，现阶段比较实际的机型是载药量10～15公斤的、起飞重量在35公斤左右的工程型油动无人机。

据介绍，在2007年，我国就已经实现了载药量10公斤、滞空时间15分钟的商用植保无人机，农药喷洒效率可以达到每天200～400亩，开创了中国无人机植保的里程碑。到2013年，无锡汉和航空技术有限公司推出了载药量15公斤的CD－15无人机，进一步提升了我国的植保无人机的作业能力，使得农药喷洒效率达到每天300～500亩的目标更为可能。

随着土地流转和每亩喷洒收入的提升，高载药量的无人机需求会逐步显现出来。在江苏大学现代农业装备与技术重点实验室邱白晶教授看来，为应对日益增长的大地块数量和越来越高的人工费用，2015年以后市场对载药量15～20公斤的无人机需求会越来越明显，而到2020年会出现载药量超过20公斤的无人机的需求。

打铁还需自身硬

据不完全统计，在农业领域形成产品销售的企业有100多家。农业市场对无人机需求旺盛，加上政府推动，一些农药生产企业、服务组织、合作社都纷纷涉足农用无人机领域。

植保无人机的出现的确改变了我国的农药防治现状，但在机型逐渐丰富、应用范围广、推广速度快、技术研究越来越深入的背景下，江苏省植保站站长田子华指出，无论是什么类型的植保无人机，都要从可靠性、稳定性、安全性三个方面引起重视。

“目前整个行业还有许多技术难点需要攻克，在政府补贴、产品鉴定、安全事故处理方面存在诸多问题亟待解决。”薛新宇表示，一方面，在农业用无人机方面，已完成农业行业标准农用遥控飞行植保机安全技术要求正征求意见稿，但我国尚未发布行业标准。另一方面，农业生产面临诸多问题。一是旋转翼容易造成人员伤害；二是电池、燃油意外起火；三是高浓度药液引起的人员中毒；四是超出限定作业区域。

在沈建文看来，无人机飞防是我国加速实现农业现代化的助推器，植保无人机、飞防员、农药构成了飞防体系的三大要素。日本是无人机飞防最成熟的国家，目前在田间作业的无人机有3000多架，飞手14000多人。中国的水稻面积是日本的28倍，预计到2020年，中国植保无人机需求量是10万架，无人机植保从业人员需求量是40万人。

“无人机植保是一个可以做大的行业，在它的下游产业：飞防员培训服务、飞防员派遣服务、无人机维修保养服务、喷洒植保服务、无人机租赁、专用农药销售、无人机代理销售、空中灾情评估、飞机及安全保险、飞行俱乐部及竞技表演等无一不是可以独立经营具有发展前景的项目。”沈建文说。
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