焦忠恩

摘要：沈陽(yáng)地區(qū)水稻植保環(huán)節(jié)存在機(jī)械化程度不高、傳統(tǒng)防治方式比重偏大且效率偏低、農(nóng)藥利用率低等問(wèn)題，亟待推廣應(yīng)用先進(jìn)高效植保施藥技術(shù)。從滿足農(nóng)機(jī)化戰(zhàn)略需求、防控突發(fā)性病蟲(chóng)害、填補(bǔ)農(nóng)村勞動(dòng)力短缺等方面，分析水田無(wú)人機(jī)施藥作業(yè)的技術(shù)需求和綜合效益，為無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；水田；植保；施藥；病蟲(chóng)害防治；需求；效益；分析

中圖分類號(hào)：S252 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2019）02-0056-02

水稻是沈陽(yáng)地區(qū)主要糧食作物，年播種面積近12萬(wàn)hm2，約占全市耕地面積的1/5。在水稻生產(chǎn)過(guò)程中，防治病早害都是依賴手動(dòng)噴霧器或者背負(fù)式噴霧機(jī)進(jìn)行，人工施藥作業(yè)面積在沈陽(yáng)地區(qū)占比92%以上，日均作業(yè)不足1 hm2，難以應(yīng)對(duì)突發(fā)性大面積病蟲(chóng)害。針對(duì)沈陽(yáng)地區(qū)水稻植保環(huán)節(jié)機(jī)械化程度不高、傳統(tǒng)防治方式比重偏大且效率偏低、農(nóng)藥利用率低等問(wèn)題，推廣應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)施藥作業(yè)技術(shù)乃當(dāng)務(wù)之急、市場(chǎng)亟需和現(xiàn)實(shí)選擇。

1 水田無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)需求分析

1.1 推廣應(yīng)用無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)，符合國(guó)家農(nóng)業(yè)機(jī)械化和病蟲(chóng)害專業(yè)化防治技術(shù)推廣方向和戰(zhàn)略需求

推廣應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)，符合《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》重點(diǎn)支持方向，符合農(nóng)業(yè)部“關(guān)于推進(jìn)農(nóng)作物病蟲(chóng)害專業(yè)化防治的意見(jiàn)”精神，符合農(nóng)業(yè)部《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》要求。農(nóng)用航空是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的延伸，而植保無(wú)人機(jī)作為農(nóng)業(yè)航空的重要組成部分，具有飛行速度快、作業(yè)效率高、防控效果好、污染程度低及突擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)，且不受農(nóng)作物高度、長(zhǎng)勢(shì)的限制，尤其在人工或傳統(tǒng)機(jī)械無(wú)法進(jìn)行植保作業(yè)的區(qū)域，更能凸顯其作業(yè)優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，全球氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響加深，導(dǎo)致農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治問(wèn)題凸顯，農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨風(fēng)險(xiǎn)加大。采用無(wú)人機(jī)施藥作業(yè)有利于水田高稈作物機(jī)械化防治水平，構(gòu)建精準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的施藥技術(shù)服務(wù)體系，尤其在“一控二減”方面，可直接節(jié)約用水90%，減少農(nóng)藥30%～50%。

1.2 推廣應(yīng)用無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)，是防控突發(fā)性大面積水稻病蟲(chóng)害、推進(jìn)病蟲(chóng)害專業(yè)化防治的有力手段

隨著全球氣候變化，突發(fā)性大面積的病蟲(chóng)害發(fā)生頻繁。傳統(tǒng)人力背負(fù)噴霧機(jī)具每天防治面積在0.08～1.33 hm2，工作效率低，無(wú)法滿足病蟲(chóng)草害快速防治需求。無(wú)人機(jī)施藥作業(yè)效率較常規(guī)機(jī)具提高15倍以上，而作業(yè)成本為75～120 元/hm2，僅為常規(guī)作業(yè)的1/2～1/3，為解決突發(fā)性大面積病蟲(chóng)害防控難題提供了技術(shù)裝備。無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)是以航空、信息、生物和農(nóng)業(yè)裝備為支撐點(diǎn)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)，具有作業(yè)效率高、突擊能力強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足專業(yè)化防治對(duì)精準(zhǔn)、高效施藥技術(shù)與裝備的迫切需求，適于消滅爆發(fā)性病蟲(chóng)害，符合“統(tǒng)防統(tǒng)治”理念，對(duì)保障我國(guó)糧食安全、食品安全、環(huán)境安全具有重大意義。

1.3 推廣應(yīng)用無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)，是適應(yīng)我國(guó)土地經(jīng)營(yíng)模式和農(nóng)村勞動(dòng)力短缺的必然選擇

我國(guó)的土地經(jīng)營(yíng)模式是一家一戶的聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制，耕地規(guī)模小、田塊分散，作物品種布局不一、長(zhǎng)勢(shì)各異，包括固定翼飛機(jī)和自走式噴霧機(jī)在內(nèi)的大型施藥機(jī)具難以適應(yīng)。無(wú)人機(jī)施藥無(wú)需專用機(jī)場(chǎng)和跑道，靈活輕便，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，不受作物長(zhǎng)勢(shì)和作業(yè)田塊條件限制，在應(yīng)對(duì)區(qū)域種植作物病蟲(chóng)害防治中有著巨大優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化步伐加快，大量農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移到城市，導(dǎo)致農(nóng)村人口老齡化和勞動(dòng)力日益短缺，進(jìn)而提升了勞動(dòng)力成本。據(jù)調(diào)查，96%的農(nóng)民認(rèn)為水田施藥作業(yè)是最繁重的田間勞動(dòng)，因此，迫切需求高效施藥技術(shù)裝備替代手動(dòng)人工藥械，減少勞動(dòng)力投入，推動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。對(duì)此，各地出現(xiàn)了“機(jī)防隊(duì)”和“施藥專業(yè)戶”，推動(dòng)無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)的快速發(fā)展和市場(chǎng)化程度的日益提高。

1.4 推廣應(yīng)用無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)，是提升施藥裝備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然需求

從全球來(lái)看，無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)起源于歐美。美國(guó)是航空噴霧技術(shù)最發(fā)達(dá)的國(guó)家，其有人駕駛的固定翼飛機(jī)裝配航空專用噴嘴、霧滴漂移控制技術(shù)等先進(jìn)施藥設(shè)備，安全性能高，抗墜毀性好，空中作業(yè)效率高，突擊性能強(qiáng)，可及時(shí)消滅爆發(fā)性病蟲(chóng)害，且不受作物長(zhǎng)勢(shì)限制，利于農(nóng)作物后期作業(yè)。目前，美國(guó)65%的化學(xué)農(nóng)藥采用飛機(jī)噴灑完成，而水稻施藥作業(yè)全部采用航空作業(yè)方式。日本是無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)發(fā)展最迅速、技術(shù)最成熟的國(guó)家，主要以直升機(jī)為主，微小型農(nóng)用無(wú)人直升機(jī)的用量已超過(guò)有人駕駛直升機(jī)。無(wú)人直升機(jī)以雅馬哈RMAX系列為主，現(xiàn)已成為日本主要植保機(jī)械，其農(nóng)用航空作業(yè)面積占其總耕地面積的54%。

與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)小型無(wú)人機(jī)技術(shù)研制起步于20世紀(jì)90年代末，2010年首次出現(xiàn)無(wú)人機(jī)飛防報(bào)道。植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)品缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，農(nóng)用航空作業(yè)水平僅為3%左右，低于17%的世界平均水平。但近幾年我國(guó)農(nóng)用小型無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)發(fā)展迅猛并呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，全國(guó)擁有無(wú)人機(jī)生產(chǎn)廠家300多家，各種型號(hào)植保無(wú)人機(jī)裝機(jī)容量超過(guò)1.2萬(wàn)臺(tái)。知名企業(yè)有十幾家，如安陽(yáng)全豐、廣州極飛、天翔航空、無(wú)錫漢和等。

無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)裝備集成了超低空低量施藥技術(shù)、施藥裝備平臺(tái)技術(shù)、現(xiàn)代航空技術(shù)、GPS導(dǎo)航技術(shù)、數(shù)字信息技術(shù)以及現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)，其發(fā)展有助于增強(qiáng)我國(guó)產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力和農(nóng)業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

2 水田植保無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)效益分析

2.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

1） 作業(yè)收入。無(wú)人機(jī)施藥平均作業(yè)效率為30 hm2/d，是常規(guī)施藥機(jī)具的100倍，若每年作業(yè)90 d，則年作業(yè)總面積為2 700 hm2。若無(wú)人機(jī)施藥作業(yè)費(fèi)用按市場(chǎng)價(jià)100元/hm2計(jì)算，則單架油動(dòng)無(wú)人機(jī)使用3 a可獲得施藥作業(yè)收入2 700×3×100 =81.00（萬(wàn)元）。

2） 節(jié)本收入。采用低空低量施藥技術(shù)可節(jié)約農(nóng)藥20%，即單架油動(dòng)無(wú)人飛機(jī)作業(yè)比常規(guī)施藥機(jī)具節(jié)省30 元/hm2，則作業(yè)3 a可節(jié)省農(nóng)藥費(fèi)用2 700×3×30 =24.30（萬(wàn)元）。

在無(wú)人機(jī)企業(yè)和農(nóng)藥企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不計(jì)的情況下，開(kāi)展無(wú)人機(jī)作業(yè)服務(wù)3 a即可增收節(jié)支105.30 萬(wàn)元，年均增收節(jié)支35.10 萬(wàn)元。

2.2 社會(huì)效益

1） 有效緩解勞動(dòng)力短缺矛盾。在農(nóng)村老齡化加重、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力日益短缺、勞動(dòng)力成本不斷攀升的大背景下，推廣應(yīng)用無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)裝備可有效緩解施藥作業(yè)勞動(dòng)力短缺與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之間的矛盾，大幅減少勞力投入和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率。

2） 滿足專業(yè)化防治迫切需求。突發(fā)性病蟲(chóng)害時(shí)刻威脅著國(guó)家糧食安全和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。傳統(tǒng)人力背負(fù)作業(yè)無(wú)法滿足病蟲(chóng)草害快速防治需求。無(wú)人機(jī)施藥作業(yè)效率高，可有效增加病蟲(chóng)害防治的及時(shí)性和有效性，解決突發(fā)性大面積病蟲(chóng)害防控難題，保障我國(guó)糧食安全。

3） 增強(qiáng)施藥作業(yè)安全性。水田施藥次數(shù)較多且逢氣溫較高時(shí)節(jié)，致死率超過(guò)20%，每年沈陽(yáng)地區(qū)都有噴藥中毒死亡事件發(fā)生。無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)可以遠(yuǎn)離農(nóng)藥危險(xiǎn)源，遙控距離在1 000 m以上，施藥者不用接觸和吸收飛灑藥液。

2.3 生態(tài)效益

我國(guó)傳統(tǒng)施藥技術(shù)設(shè)備大多沿用大霧滴、大容量噴淋式噴霧等落后、粗放的施藥方式，農(nóng)藥利用率不足30%，每年噴灑出去的農(nóng)藥制劑有70%流失到環(huán)境中，常發(fā)生施藥人員中毒和農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)等問(wèn)題。無(wú)人機(jī)施藥采用低容量噴霧技術(shù)替代粗放大容量噴霧技術(shù)，融合高精度GPS農(nóng)用無(wú)人機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)航空噴霧作業(yè)噴幅的精確對(duì)接，可以大大提高植保施藥作業(yè)質(zhì)量，把農(nóng)藥有效利用率提高到35%以上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥減量、精確、高效、合理使用的目標(biāo)，為資源節(jié)約型和環(huán)境友好型可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

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