蒸汽機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用,在短時(shí)間內(nèi)改變了整個(gè)世界的面貌。
——馬克思
治效果差
當(dāng)前中國(guó)糧食作物生產(chǎn)過(guò)程中,植保仍以手工、半機(jī)械化操作為主,據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)目前使用的植保機(jī)械以手動(dòng)和小型機(jī)(電)動(dòng)噴霧機(jī)為主,其中手動(dòng)施藥藥械、背負(fù)式機(jī)動(dòng)藥械分別占國(guó)內(nèi)植保機(jī)械保有量的93.07%和5.53%,拖拉機(jī)懸掛式植保機(jī)械約占0.57%,植保作業(yè)投入的勞力多、勞動(dòng)強(qiáng)度大,施藥人員中毒事件時(shí)有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)每年因防治不及時(shí),病蟲(chóng)害造成的糧食作物產(chǎn)量損失達(dá)10%以上。
使用無(wú)人機(jī)噴藥,不僅噴灑均勻,霧化效果好,而且如果使用無(wú)人直升機(jī)作業(yè)的話,作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的下壓風(fēng)場(chǎng)可以直接將藥物噴灑到植物根莖部,確保防治效果。同時(shí)通過(guò)人機(jī)分離的方式,農(nóng)藥在噴灑過(guò)程中避免接觸到人體。
2.我國(guó)農(nóng)業(yè)植保機(jī)械化程度低、進(jìn)程慢
植保無(wú)人機(jī)與傳統(tǒng)植保方式對(duì)比
我國(guó)植保機(jī)械化程度低、進(jìn)程慢,主要因?yàn)橹脖-h(huán)節(jié)對(duì)機(jī)械化要求非常高,農(nóng)作物在生長(zhǎng)階段,如果機(jī)械植保技術(shù)不過(guò)關(guān),那結(jié)果將是毀滅性的。無(wú)人機(jī)作業(yè)適應(yīng)性非常強(qiáng),不受山地、丘陵等地形環(huán)境、種植方式、植物的高低因素影響,可以非常有效地解決作業(yè)難的問(wèn)題。不受作物長(zhǎng)勢(shì)的限制,可解決作物生長(zhǎng)中后期地面機(jī)械難以下田作業(yè)的問(wèn)題,例如:作物生長(zhǎng)至封行后行壟不清晰,特別是對(duì)于玉米等高稈作物,玉米大喇叭口期高度一般都在1.2米以上,與拖拉機(jī)配套的普通懸掛式、牽引式噴桿噴霧機(jī)難以進(jìn)入進(jìn)行殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、除草劑以及催熟脫葉劑、增糖劑、葉面肥料等噴灑作業(yè),尤其在丘陵山區(qū)交通不便、人煙稀少或內(nèi)澇嚴(yán)重的地區(qū),地面機(jī)械難以進(jìn)入作業(yè),航空作業(yè)可很好地解決這一難題。
農(nóng)用飛機(jī)航空作業(yè)速度快、突擊能力強(qiáng)、防控效果好,飛機(jī)飛行產(chǎn)生的下降氣流吹動(dòng)葉片,能使葉片正反面均能著藥,防治效果相比人工與機(jī)械提高15%~35%,應(yīng)對(duì)突發(fā)、暴發(fā)性病蟲(chóng)害的防控效果好。
3.人工藥物噴灑無(wú)標(biāo)準(zhǔn),藥量不可控,植保無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥精準(zhǔn)噴施
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)藥械與施藥技術(shù)研究中心主任何雄奎曾表示“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需要現(xiàn)代植保,現(xiàn)代植保需要高效藥械”。我國(guó)夏季高溫多雨,病蟲(chóng)發(fā)生嚴(yán)重,每年防治面積60多億畝次,每年農(nóng)藥使用量在30萬(wàn)噸以上(市場(chǎng)上商品農(nóng)藥制劑使用量100萬(wàn)噸),這些農(nóng)藥主要靠藥械進(jìn)行噴灑。由于植保機(jī)械落后,加上使用方法不當(dāng),不能均勻施藥,導(dǎo)致農(nóng)藥利用率極低,只有30%左右的農(nóng)藥被有效利用,70%左右的農(nóng)藥不僅沒(méi)有發(fā)揮防治蟲(chóng)害的作用,還對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。植保無(wú)人機(jī)則可以采用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)噴頭進(jìn)行控制藥量做到精準(zhǔn)噴灑;霧滴的高度霧化可以確保農(nóng)藥在植物表面的有效附著,提升防治效果。
4.規(guī)模化、機(jī)械化催生了無(wú)人機(jī)植保的需求
在美國(guó),一個(gè)農(nóng)民可以養(yǎng)活125個(gè)人,而中國(guó)只有其十分之一,為什么? 究其原因?yàn)闆](méi)有掌握核心技術(shù),機(jī)械化程度不高,農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)集約化管理、統(tǒng)防統(tǒng)治難以實(shí)現(xiàn)。而植保無(wú)人機(jī)每天幾百畝的作業(yè)效率,可以從根本意義上解決規(guī)?;鳂I(yè),推動(dòng)農(nóng)業(yè)規(guī)模種植和機(jī)械化進(jìn)程。
5.國(guó)外植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用趨于成熟,而國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)植保滲透率極低,彈性大
農(nóng)村人口老齡化、缺失,農(nóng)業(yè)機(jī)械化有必然性。
據(jù)中國(guó)農(nóng)機(jī)流通協(xié)會(huì)的調(diào)查顯示,農(nóng)機(jī)合作組織、種糧大戶(hù)、家庭農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)民合作社在消費(fèi)主體中的比重正以15%的年均速度快速增長(zhǎng),新型農(nóng)業(yè)主體的崛起,以及新形勢(shì)下農(nóng)資市場(chǎng)的一系列變革,都在為我國(guó)農(nóng)用飛機(jī)作業(yè)的發(fā)展提供有利的條件。
農(nóng)田遠(yuǎn)離城市,安全飛行距離足夠大,不需要飛躍民居或住宅,并且為了達(dá)到最佳噴藥效果需要低空低速飛行(一般低于3米,飛行速度小于10米/秒),很好的規(guī)避了全球大部分市場(chǎng)的空域管理限制,有潛力快速滲透;由于需要負(fù)重飛行,對(duì)飛行控制、穩(wěn)定性、巡航能力都有更高的要求,從技術(shù)上有別于目前主流的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品,有一定的技術(shù)壁壘。
耕地、播種、收割機(jī)械化滲透率六成,較為成熟
我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化率,由分別計(jì)算機(jī)耕、機(jī)播、機(jī)收面積占總用地百分比,再利用權(quán)重系數(shù)相加而得,可以理解為使用機(jī)械的滲透率。2014年中國(guó)農(nóng)業(yè)綜合機(jī)械化率達(dá)61%。占全國(guó)總耕地比例超70%的小麥、水稻、玉米的機(jī)械化率均超75%,且耕地的機(jī)械化率均超過(guò)95%。
機(jī)械化植保作業(yè)面積覆蓋率極低,無(wú)人機(jī)應(yīng)用彈性大
在當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,農(nóng)作物保護(hù)仍以人工加手動(dòng)、電動(dòng)噴霧機(jī)這樣的半機(jī)械化裝備為主,約占作業(yè)總量的99%。機(jī)械化植保設(shè)備,如拖拉機(jī)懸掛式施藥施肥機(jī)械僅占不到1% 的份額。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在日本無(wú)人機(jī)植保已占總耕地面積的54%,美國(guó)占50%,世界平均水平也已經(jīng)達(dá)17%以上,這些數(shù)據(jù)表明無(wú)人機(jī)植保對(duì)世界而言已不是一個(gè)全新的概念。對(duì)這個(gè)行業(yè)代表國(guó)之一的日本而言,無(wú)人機(jī)植保在其國(guó)內(nèi)已經(jīng)發(fā)展了近30年,2012年,業(yè)內(nèi)有人士估計(jì)日本約有3000架無(wú)人機(jī)在日本農(nóng)田上作業(yè),其中有60%的水稻田采用無(wú)人機(jī)完成。
6.植保無(wú)人機(jī)屬于農(nóng)機(jī)系列,農(nóng)業(yè)智能化裝備迎來(lái)了國(guó)家政策的支持
在我國(guó),政策也是推動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展的重要因素。從深圳高交會(huì)以及合肥的“第31屆中國(guó)植保信息交流暨農(nóng)藥械交易會(huì)”傳出的信息顯示,我國(guó)工業(yè)級(jí)別的無(wú)人機(jī)市場(chǎng),有望從植保無(wú)人機(jī)興起。
第一,中央一號(hào)文件連續(xù)13年聚焦“三農(nóng)”問(wèn)題,連續(xù)3年主題為加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。明確提出“要加強(qiáng)農(nóng)用航空建設(shè)”, 為植保無(wú)人機(jī)提供了重大機(jī)遇。
第二,農(nóng)業(yè)部的《制定2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》。農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)采用噴霧噴灑方式,效率高于常規(guī)噴灑數(shù)十倍,并可以節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量、90%的用水量。2015年2月,農(nóng)業(yè)部印發(fā)《制定2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》,要求淘汰傳統(tǒng)噴灑工具,推進(jìn)主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化作業(yè);2016年500個(gè)縣試點(diǎn),重點(diǎn)推進(jìn)高效植保設(shè)備。
第三,土地流轉(zhuǎn)政策。隨著土地流轉(zhuǎn)步伐加快,土地大量集中之后,對(duì)現(xiàn)代化智能農(nóng)機(jī)的需求越來(lái)越大。
第四,部分省份區(qū)域已將植保無(wú)人機(jī)納入農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼。中央補(bǔ)貼政策出臺(tái)后,預(yù)計(jì)2016年起,江西、福建等省份會(huì)將農(nóng)用無(wú)人機(jī)納入補(bǔ)貼名單。我國(guó)關(guān)于農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼的范圍、品目、地方農(nóng)機(jī)機(jī)具自定等規(guī)定不斷調(diào)整日趨完善,植保無(wú)人機(jī)納入農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼范圍會(huì)在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)。
農(nóng)業(yè)航空植保效益高
無(wú)人機(jī)成本回收
中國(guó)植保機(jī)械以手動(dòng)和小型機(jī)(電)動(dòng)噴霧機(jī)為主,手動(dòng)施藥藥械占國(guó)內(nèi)植保機(jī)械(地面)保有量的93.07%,背負(fù)式機(jī)動(dòng)藥械5.53%和拖拉機(jī)懸掛式植保機(jī)械占比0.57%。25千克有效載荷的單旋翼油動(dòng)力無(wú)人機(jī)和15千克有效載荷的單旋翼電動(dòng)無(wú)人機(jī)進(jìn)行噴施作業(yè)的年度收益分別是機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)的33倍和25倍,是人工手動(dòng)噴霧(不含人工成本)的133倍和93倍。
無(wú)人機(jī)具有更高性?xún)r(jià)比
在病蟲(chóng)害防治、衛(wèi)生防疫消殺上有優(yōu)勢(shì)。但若作業(yè)過(guò)高,霧滴飄移難控制且易造成污染,若作業(yè)過(guò)低,易發(fā)生撞擊事故。人機(jī)與無(wú)人機(jī)相比,載液量更大、噴灑作業(yè)效率更高,在大面積農(nóng)田無(wú)人機(jī)中,油動(dòng)力無(wú)人機(jī)藥箱容量一般為1 0~2 5升,較電動(dòng)無(wú)人機(jī)8~1 7升的大,且作業(yè)效率高。但是相對(duì)電動(dòng)無(wú)人機(jī),其進(jìn)入門(mén)檻更高,操作復(fù)雜,售價(jià)高,回收周期長(zhǎng)。目前電動(dòng)無(wú)人機(jī)更具有吸引力。
專(zhuān)業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)空間最大
以農(nóng)業(yè)大省河南為例:全省1.6億畝農(nóng)田,當(dāng)前流轉(zhuǎn)面積25%,通過(guò)草根調(diào)研了解到市場(chǎng)一般應(yīng)用情況,即每萬(wàn)畝土地需要無(wú)人機(jī)3架,當(dāng)前需要無(wú)人機(jī)=16000萬(wàn)畝×25%流轉(zhuǎn)×3架=1.2萬(wàn)架無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)植保服務(wù)市場(chǎng)空間巨大,全國(guó)20.27億畝耕地,2013年農(nóng)作物病蟲(chóng)草鼠發(fā)生面積73億畝次,每畝15~20元收費(fèi),按全國(guó)農(nóng)作物蟲(chóng)害面積33%滲透率計(jì)算,年植保服務(wù)費(fèi)361~482億元(注:普通大田作物收費(fèi)15元/畝,經(jīng)濟(jì)作物、果樹(shù)等收費(fèi)30元/畝)。
綜上述,植保無(wú)人機(jī)定會(huì)成為農(nóng)業(yè)機(jī)械化,智能化生產(chǎn)中的必備工具,成就未來(lái)千億級(jí)植保市場(chǎng),開(kāi)啟一個(gè)全新的農(nóng)業(yè)植保時(shí)代。蒸汽機(jī)之于18世紀(jì)的工業(yè)革命正像是現(xiàn)在的植保無(wú)人機(jī)之于農(nóng)業(yè)植保升級(jí)。植保無(wú)人機(jī)必將成為農(nóng)業(yè)植保的“蒸汽機(jī)”,引領(lǐng)中國(guó)植保進(jìn)入“飛時(shí)代”。
四旋翼植保機(jī)
從未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展來(lái)看,使用無(wú)人機(jī)技術(shù)和機(jī)器人技術(shù),引入大數(shù)據(jù)服務(wù)于精細(xì)農(nóng)業(yè)是大勢(shì)所趨。而這些技術(shù)的普及很大程度上依賴(lài)整個(gè)國(guó)家的科技、工業(yè)水平。從當(dāng)前來(lái)看,我國(guó)無(wú)人機(jī)植保距離真正的實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化還有一段很長(zhǎng)的路要走。