李 樺 彭思喜 黃蝶君

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，廣州 510642；2.廣東財(cái)經(jīng)大學(xué) 文化旅游與地理學(xué)院，廣州 510320)

“十四五”期間，以植保無(wú)人機(jī)為代表的智能農(nóng)機(jī)裝備成為支撐農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重要力量。作為典型的數(shù)字化智能農(nóng)機(jī)裝備，植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈條包括了航空、材料、電子、軟件研發(fā)、機(jī)械加工等諸多領(lǐng)域。我國(guó)的植保無(wú)人機(jī)雖然起步較晚，但具備設(shè)計(jì)架構(gòu)企業(yè)、PCB線路板廠、SMP貼片廠、模具廠、組裝廠等成熟產(chǎn)業(yè)體系，發(fā)展速度很快，目前我國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)在裝備數(shù)量、作業(yè)面積上已經(jīng)發(fā)展到全球第一，且處于上升發(fā)展階段。從2017年開(kāi)始實(shí)施的購(gòu)置補(bǔ)貼促進(jìn)了無(wú)人機(jī)在農(nóng)林植保領(lǐng)域的普及推廣，至2019年我國(guó)植保無(wú)人機(jī)保有量已經(jīng)超過(guò)4萬(wàn)臺(tái)，作業(yè)面積超過(guò)4億畝次(2 700萬(wàn)hm次)。但無(wú)人機(jī)植保的“作業(yè)瓶頸”也逐步顯現(xiàn)，植保作業(yè)大量集中在黑龍江、新疆和江蘇等平原地區(qū)，南方耕種區(qū)域的普及率不高。但南方存在大量的山區(qū)丘陵地貌，大型植保機(jī)械難以覆蓋，對(duì)植保無(wú)人機(jī)等特種植保機(jī)械的需求尤其強(qiáng)烈。

為了提高無(wú)人機(jī)植保在南方地區(qū)的普及率，廣東、湖南等部分省份已經(jīng)開(kāi)始對(duì)無(wú)人機(jī)植保專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)實(shí)施作業(yè)補(bǔ)貼。本研究聚焦廣東植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼體系的政策效應(yīng)，并針對(duì)現(xiàn)有補(bǔ)貼體系的不足，進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期幫助整個(gè)行業(yè)健康發(fā)展，不斷升級(jí)創(chuàng)新，逐步發(fā)揮植保無(wú)人機(jī)的科技優(yōu)勢(shì)。

1 補(bǔ)貼對(duì)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)影響研究綜述

1.1 無(wú)人機(jī)植保作業(yè)特征分析

植保無(wú)人機(jī)是農(nóng)用無(wú)人機(jī)的一種典型類型，其利用移動(dòng)通信設(shè)備或者其它程序控制裝置操縱實(shí)施植保作業(yè)。當(dāng)前的植保無(wú)人機(jī)在動(dòng)力系統(tǒng)(電動(dòng)、油動(dòng)、混合動(dòng)力)、升力結(jié)構(gòu)(固定翼、單旋翼、多旋翼)、起降類型(是否垂直起降型)等方面具有各自的特點(diǎn)。在不同類型的機(jī)型之中，多旋翼電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)具備智能化程度高、硬件價(jià)格低、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、升級(jí)換代速度快等特點(diǎn)，已經(jīng)逐步成為最廣泛的植保無(wú)人機(jī)型，大疆的T系列、極飛的P系列在南方地區(qū)應(yīng)用的最為廣泛。

無(wú)人機(jī)植保作業(yè)與傳統(tǒng)植保模式相比具備明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，植保無(wú)人機(jī)作業(yè)具備作物損傷小，高效、安全、環(huán)保、節(jié)能等特點(diǎn)。無(wú)人機(jī)植保作業(yè)效率是傳統(tǒng)地面機(jī)械的3倍左右，人工的30倍左右，可節(jié)省農(nóng)藥30%～50%，節(jié)省用水90%，具有良好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。其次，新型植保無(wú)人機(jī)在信息化、智能化領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前主流的智能型植保無(wú)人機(jī)基本實(shí)現(xiàn)自主化作業(yè)，成為集成移動(dòng)通信、自動(dòng)控制、遙感定位、智能規(guī)劃、飛行避障等多功能的智能農(nóng)業(yè)設(shè)備。最后，植保無(wú)人機(jī)這類智能農(nóng)機(jī)裝備的迭代式創(chuàng)新效應(yīng)明顯，新機(jī)型在作業(yè)效率、智能化程度等方面有顯著提升，這體現(xiàn)了智能化的植保無(wú)人機(jī)與普通植保機(jī)械的巨大差異。

但是無(wú)人機(jī)植保也面臨大規(guī)模推廣的困境，需要通過(guò)補(bǔ)貼促進(jìn)無(wú)人機(jī)植保的普及。首先，無(wú)人機(jī)植保專業(yè)性較強(qiáng)、固定成本較高，使用門檻較高。無(wú)人機(jī)操作需要專業(yè)的培訓(xùn)認(rèn)證，普通農(nóng)戶難以掌握，但專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)需求洽談、飛手培訓(xùn)、病蟲(chóng)害診斷、作業(yè)操控、維護(hù)保養(yǎng)、藥效查定及回訪等工作，固定成本高，大面積作業(yè)才能較好的承擔(dān)這種固定成本。其次，飛防藥劑的標(biāo)準(zhǔn)與使用規(guī)范不明確，藥劑產(chǎn)品良莠不齊，導(dǎo)致作業(yè)效果不穩(wěn)定，影響了無(wú)人機(jī)植保作業(yè)推廣。再次，我國(guó)無(wú)人機(jī)植保產(chǎn)業(yè)鏈仍處于初期階段，生產(chǎn)企業(yè)包攬了研發(fā)、生產(chǎn)、推廣、培訓(xùn)、維護(hù)的全過(guò)程，粗放型的發(fā)展模式阻礙了無(wú)人機(jī)植保的規(guī)模擴(kuò)展。

1.2 補(bǔ)貼對(duì)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)的作用研究

當(dāng)前對(duì)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)的研究主要集中在應(yīng)用場(chǎng)景以及相應(yīng)的工程技術(shù)領(lǐng)域。伴隨著無(wú)人機(jī)植保作業(yè)模式的不斷推廣，適合不同作物、不同地形地貌特征的機(jī)型設(shè)備、遙感避障、飛控系統(tǒng)的研發(fā)也逐步開(kāi)展起來(lái)。但植保無(wú)人機(jī)從實(shí)驗(yàn)農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具，有賴于大范圍推廣帶來(lái)的生產(chǎn)制造、植保作業(yè)的單位成本降低，這都需要政府補(bǔ)貼發(fā)揮重要的作用。

對(duì)農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼的研究集中探討購(gòu)置補(bǔ)貼的作用。很多研究都發(fā)現(xiàn)，購(gòu)置補(bǔ)貼能夠提升農(nóng)機(jī)普及率，進(jìn)而提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平、促進(jìn)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)出。農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼對(duì)農(nóng)機(jī)普及率的提升主要通過(guò)兩條路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，首先，購(gòu)置補(bǔ)貼能夠促使農(nóng)戶購(gòu)買農(nóng)機(jī)，其次，購(gòu)置補(bǔ)貼也能夠培育農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)市場(chǎng)，特別當(dāng)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)性服務(wù)市場(chǎng)發(fā)育不完全的階段，補(bǔ)貼對(duì)擴(kuò)大農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)市場(chǎng)的“擠入效應(yīng)”大于“擠出效應(yīng)”，政策效果較好。

對(duì)于植保無(wú)人機(jī)這類高科技智能化農(nóng)機(jī)而言，農(nóng)戶自購(gòu)數(shù)量很少，無(wú)人機(jī)植保普及率的提升需要培育農(nóng)機(jī)服務(wù)市場(chǎng)，當(dāng)前實(shí)施的購(gòu)置補(bǔ)貼能夠幫助專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)“買得起”植保無(wú)人機(jī)，但藥劑成本、人工成本、運(yùn)輸成本等作業(yè)成本過(guò)高的問(wèn)題，又導(dǎo)致偏遠(yuǎn)地區(qū)和山區(qū)丘陵地帶“用不起”無(wú)人機(jī)植保，無(wú)人機(jī)植保作業(yè)在南方地區(qū)的普及率提升受到嚴(yán)重影響。

2 中國(guó)南方地區(qū)無(wú)人機(jī)植保的現(xiàn)狀與問(wèn)題分析

2.1 南方地區(qū)電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)優(yōu)勢(shì)分析

按照驅(qū)動(dòng)力來(lái)劃分，當(dāng)前存在電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)和油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)2種主要機(jī)型。從2種無(wú)人機(jī)的比較以及作業(yè)特點(diǎn)來(lái)看，電動(dòng)無(wú)人機(jī)更適合南方山區(qū)丘陵，以及中小規(guī)模農(nóng)田的植保作業(yè)，在操作便捷性、經(jīng)濟(jì)性方面更有優(yōu)勢(shì)。油動(dòng)機(jī)承載電子設(shè)備的能力有限，在丘陵山區(qū)作業(yè)不利(例如對(duì)避障功能的特別要求)。而且，電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)的設(shè)備價(jià)格、維護(hù)成本等都具有明顯優(yōu)勢(shì)。

表1 電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)與油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)的差異性

Table 1 Differences between electric and oil powered plant protection UAVs

性能差異Performancedifferences電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)ElectricplantprotectionUAV油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)OilpoweredplantprotectionUAV設(shè)備成本Equipmentcost主流電動(dòng)機(jī)型3萬(wàn)～6萬(wàn)主流油動(dòng)機(jī)型12萬(wàn)～25萬(wàn)設(shè)備操作Equipmentoperation比較簡(jiǎn)單、對(duì)操作手要求較低比較復(fù)雜、對(duì)操作手要求較高設(shè)備維護(hù)Equipmentmaintenance模塊化、維護(hù)保養(yǎng)成本較低結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)保養(yǎng)成本較高設(shè)備壽命Equipmentlife設(shè)備使用壽命較長(zhǎng)設(shè)備使用壽命較短(發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題)更適應(yīng)區(qū)域Moreregional更適應(yīng)丘陵山區(qū)、中小規(guī)模農(nóng)田更適應(yīng)平原地區(qū)、大規(guī)模農(nóng)田作業(yè)成本Activitybasedcost荷載低,單位成本較高荷載高,單位成本較低作業(yè)效率Operationalefficiency續(xù)航能力相對(duì)較弱,效率較低續(xù)航能力相對(duì)較強(qiáng),效率較高作業(yè)效果Operationeffect沒(méi)有明顯差別沒(méi)有明顯差別作業(yè)安全Operationsafety較安全燃油污染較大,燃油泄漏等事故未來(lái)拓展Futuredevelopment功能拓展、智能化、提高精度功能較單一、拓展空間有限

注：數(shù)據(jù)源自項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)前期調(diào)研。

Note：The data comes from the previous research of the project team.

2.2 南方地區(qū)植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及問(wèn)題

植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈分為上游研發(fā)制造、中游植保服務(wù)運(yùn)營(yíng)、下游維修保險(xiǎn)等輔助產(chǎn)業(yè)。大疆和極飛生產(chǎn)的電動(dòng)無(wú)人機(jī)在南方地區(qū)的市場(chǎng)占有率超過(guò)70%，生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施全產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營(yíng)，包攬了研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和維修的全過(guò)程(表2)，甚至還組織專業(yè)服務(wù)隊(duì)，直接為農(nóng)戶提供植保服務(wù)。一方面，研發(fā)制造企業(yè)通過(guò)低價(jià)策略，降低了無(wú)人機(jī)植保市場(chǎng)門檻，大量植保服務(wù)團(tuán)隊(duì)得以低成本進(jìn)入市場(chǎng)。另外一方面，由于南方地區(qū)中小農(nóng)田多、山區(qū)丘陵地形復(fù)雜，植保作業(yè)成本較高，很多植保作業(yè)無(wú)法盈利。在這樣的背景下，很多地區(qū)開(kāi)始實(shí)施作業(yè)補(bǔ)貼，試圖提升無(wú)人機(jī)植保普及率。

表2 大疆與極飛植保無(wú)人機(jī)的銷售模式

Table 2 Sales mode of Dajiang and Jifei plant protection UAVs

拓展方式Developmentmode大疆(突出性價(jià)比)Dajiang(Costperformance)極飛(突出配套服務(wù))Jifei(Supportingservices)價(jià)格Price主動(dòng)降低硬件價(jià)格跟隨降價(jià)作業(yè)效率Operationalefficiency提高作業(yè)效率;增加作業(yè)載荷提高作業(yè)效率;增加作業(yè)載荷電池Battery增加循環(huán)充電次數(shù)租賃電池、充電器維修保障Maintenancesupport4S專門店;維修點(diǎn)無(wú)憂計(jì)劃;區(qū)域保障中心飛手培訓(xùn)Flyinghandtraining慧飛無(wú)人機(jī)培訓(xùn)學(xué)校極飛學(xué)院銷售模式Salesmodel代理商極飛農(nóng)業(yè)(直營(yíng))+代理商地理服務(wù)Geographicservices采購(gòu)供應(yīng)商地圖服務(wù)極飛地理(導(dǎo)航定位、農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù))金融服務(wù)Financialservice分期購(gòu)機(jī);植保服務(wù)分期付款;合約機(jī)共享租賃業(yè)務(wù)

注：數(shù)據(jù)來(lái)自大疆、極飛公司網(wǎng)站以及研究團(tuán)隊(duì)前期市場(chǎng)調(diào)研。

Note：Data were collected from the websites of Dajiang and Jifei companies and the preliminary market research of the research team.

3 無(wú)人機(jī)植保補(bǔ)貼體系的政策效應(yīng)分析：以廣東省為例

3.1 廣東省無(wú)人機(jī)植保補(bǔ)貼政策

當(dāng)前廣東省的無(wú)人機(jī)植保補(bǔ)貼包括購(gòu)置補(bǔ)貼(省級(jí)補(bǔ)貼)、作業(yè)補(bǔ)貼(縣市級(jí)補(bǔ)貼)。購(gòu)置補(bǔ)貼按照“額定載荷量”標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)補(bǔ)貼(表3)，作業(yè)補(bǔ)貼按照225～300元/hm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)貼，自2019年開(kāi)始，廣東省已經(jīng)有廣州、珠海、河源3個(gè)市實(shí)施作業(yè)補(bǔ)貼。

表3 廣東省植保無(wú)人機(jī)的購(gòu)置補(bǔ)貼

Table 3 Purchase subsidy system of plant protection UAV in Guangdong Province

補(bǔ)貼金額/元Subsidyamount無(wú)人機(jī)規(guī)格UAVspecifications1650010L≤額定載荷量≤15L,配4組電池,充電器2300015L<額定載荷量≤20L,配4組電池,充電器

注：數(shù)據(jù)根據(jù)廣東省農(nóng)業(yè)廳相關(guān)政策整理。

Note：Data were sorted out according to the relevant policies of the Department of Agriculture of Guangdong Province.

3.2 無(wú)人機(jī)植保補(bǔ)貼政策的效應(yīng)分析

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研究目的

由于植保無(wú)人機(jī)作業(yè)成本較高，導(dǎo)致很多植保服務(wù)團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)搶“大單”，不愿意為中小塊農(nóng)田、山區(qū)丘陵耕地提供植保服務(wù)，無(wú)人機(jī)植保補(bǔ)貼政策目的就是降低植保作業(yè)服務(wù)的“門檻”，讓更小規(guī)模的農(nóng)田、山區(qū)丘陵耕地能夠獲得無(wú)人機(jī)植保服務(wù)，提升無(wú)人機(jī)植保普及率。因此，本研究通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)收益成本計(jì)算，探討服務(wù)團(tuán)隊(duì)不同作業(yè)條件下的“盈虧平衡點(diǎn)”(臨界作業(yè)面積)，分析補(bǔ)貼政策對(duì)降低無(wú)人機(jī)植保平地、坡地作業(yè)“門檻”的作用，并提出相應(yīng)的政策建議。

表4 廣東省植保無(wú)人機(jī)的作業(yè)補(bǔ)貼

Table 4 Operation subsidy system of plant protection UAV in Guangdong Province

補(bǔ)貼地區(qū) Subsidyarea 補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)/(元/hm2次)Subsidystandard植保種類Typesofplantprotection廣州Guangzhou300水稻、蔬菜、玉米每造不超過(guò)2次;甘蔗、果樹(shù)每年不操過(guò)4次珠海Zhuhai300水稻每造作業(yè)3次;蓮藕每年作業(yè)2次河源Heyuan225水稻、蔬菜、玉米等每年不操過(guò)2～4次

注：數(shù)據(jù)根據(jù)廣州、珠海、河源市農(nóng)業(yè)局相關(guān)政策整理。

Note：Data were sorted out according to the relevant policies of the agricultural bureaus of Guangzhou, Zhuhai and Heyuan.

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研究設(shè)計(jì)

研究團(tuán)隊(duì)于2019年7—9月赴廣州、河源等地進(jìn)行無(wú)人機(jī)植保服務(wù)作業(yè)調(diào)研。研究團(tuán)隊(duì)選擇南方地區(qū)主流的多旋翼電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)型作為試驗(yàn)機(jī)型，為了體現(xiàn)代表性，機(jī)型來(lái)自市場(chǎng)排名前列的大疆與極飛的主流機(jī)型，根據(jù)機(jī)型特點(diǎn)與銷售價(jià)格，各選擇一款高端、中端和低端機(jī)型(機(jī)型參數(shù)見(jiàn)表5)。研究團(tuán)隊(duì)以廣州市增城區(qū)某農(nóng)場(chǎng)33 hm水稻(坡度0～2度)作為平地植保作業(yè)試驗(yàn)樣本，河源市龍川縣某農(nóng)場(chǎng)200 hm水稻(坡度6～15度)作為丘陵山區(qū)植保作業(yè)試驗(yàn)樣本，獲得植保無(wú)人機(jī)不同條件下的作業(yè)參數(shù)。

表5 三類植保無(wú)人機(jī)型的主要參數(shù)

Table 5 Main parameters of three kinds of UAVs for plant protection

機(jī)型參數(shù) Modelparameters 高端High-end中端Middle-end低端Low-end極飛P20系列JifeiP20大疆MG-1PDajiangMG-1P大疆MG-1SAdvancedDajiangMG-1SAdvanced作業(yè)效率/(hm2/h)Operationefficiency1463電池容量/mAhBatterycapacity200001200012000續(xù)航時(shí)間/載荷Endurance/load18分鐘/22kg9分鐘/24kg9分鐘/24kg電池壽命Batterylife充放200次充放200次充放200次整機(jī)價(jià)格/元Unitprice629993620029999最大載荷/kgMaximumload161010藥箱容量/LMedicineboxcapacity161010精準(zhǔn)噴灑/mPrecisionspraying3～6.55～62～5最大遙控距離/kmMaximumremotecontroldistance431.5同時(shí)操縱無(wú)人機(jī)臺(tái)數(shù)NumberofUAVsoperatingsimultaneously551

注：資料來(lái)源于大疆、極飛公司官網(wǎng)。

Note：Data were collected from the official websites of Dajiang and Jifei.

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試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算公式

本研究收集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括：植保作業(yè)效率數(shù)據(jù)、植保作業(yè)收益數(shù)據(jù)和植保作業(yè)成本數(shù)據(jù)。植保效率數(shù)據(jù)來(lái)自三類無(wú)人機(jī)的作業(yè)試驗(yàn)，坡地植保效率顯著下降，低端機(jī)型功能不完善、操縱性差，效率下降更為顯著(50%左右)。植保作業(yè)收益數(shù)據(jù)包括農(nóng)戶支付植保費(fèi)用、政府作業(yè)補(bǔ)貼費(fèi)用。植保作業(yè)成本數(shù)據(jù)包括：機(jī)型折舊成本、人工成本、耗材成本、藥劑成本和運(yùn)輸成本。其中機(jī)型折舊按照銷售價(jià)格減去購(gòu)置補(bǔ)貼之后的余額計(jì)算，根據(jù)《企業(yè)固定資產(chǎn)折舊辦法》，按3年有效作業(yè)時(shí)間(南方地區(qū)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)時(shí)間集中在3～10月)折舊；耗材成本、藥劑成本根據(jù)市場(chǎng)售價(jià)核算；人工成本根據(jù)對(duì)服務(wù)團(tuán)隊(duì)的調(diào)查獲??；運(yùn)輸成本的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)對(duì)服務(wù)團(tuán)隊(duì)的調(diào)查獲取，按往返20 km計(jì)算運(yùn)輸距離。

本研究從經(jīng)營(yíng)者(植保服務(wù)團(tuán)隊(duì))視角，分析植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼政策對(duì)“盈虧平衡點(diǎn)”(臨界作業(yè)面積)的作用。其中，“植保收益=農(nóng)戶支付植保費(fèi)用+政府作業(yè)補(bǔ)貼費(fèi)用”；“植保成本=機(jī)型折舊(購(gòu)置補(bǔ)貼)+耗材成本+人工成本+飛防藥劑成本+運(yùn)輸成本”；當(dāng)“植保收益=植保成本”時(shí)，植保服務(wù)達(dá)到“盈虧平衡點(diǎn)”(臨界作業(yè)面積)，超過(guò)臨界作業(yè)面積，植保服務(wù)團(tuán)隊(duì)提供服務(wù)(盈利)，達(dá)不到臨界作業(yè)面積，植保服務(wù)團(tuán)隊(duì)無(wú)法提供服務(wù)(虧損)。

表6 三類無(wú)人機(jī)植保服務(wù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

Table 6 Cost data of three types of UAV plant protection services

植保服務(wù)成本 Plantprotection servicecost 高端High-end中端Middle-end低端Low-end極飛P20系列JifeiP20大疆MG-1PDajiangMG-1P大疆MG-1SAdvancedDajiangMG-1SAdvanced機(jī)型折舊/(元/d)Depreciationofaircrafttype71.941.333.8植保服務(wù)效率/(hm2/h)Plantprotectionserviceefficiency1463丘陵效率Hillefficiency約下降30%約下降30%約下降50%無(wú)人機(jī)耗材/(元/hm2)UAVconsumables7.514.5521人工成本Laborcost廣州增城基本工資2.7元/hm2+提成15元/hm2基本工資4.5元hm2+提成15元/hm2基本工資4.5元/hm2+提成15元/hm2河源龍川基本工資1.95元/hm2+提成15元/hm2基本工資3.3元/hm2+提成15元/hm2基本工資3.3元/hm2+提成15元/hm2飛防藥劑成本/(元/hm2)Costofflightcontrolagent300～450(不同品類有一定差異)運(yùn)輸成本Transportationcost每輛車載1～2架飛機(jī),按往返20km計(jì)算運(yùn)輸距離植保收益Incomefromplantprotection農(nóng)戶支付450元/hm2+政府補(bǔ)貼225～300元/hm2

3

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2

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4

數(shù)據(jù)結(jié)果與補(bǔ)貼政策效應(yīng)分析

從數(shù)據(jù)結(jié)果來(lái)看，不同補(bǔ)貼政策的效果不同，作業(yè)補(bǔ)貼對(duì)無(wú)人機(jī)植保普及率的提升具有明顯的促進(jìn)效應(yīng)。首先，政府補(bǔ)貼能夠提升無(wú)人機(jī)植保的普及率，表現(xiàn)為無(wú)人機(jī)植保的臨界作業(yè)面積顯著下降，植保服務(wù)團(tuán)隊(duì)能夠?yàn)楦∫?guī)模的農(nóng)田，更小規(guī)模的坡地提供服務(wù)。例如高端機(jī)型在平地，無(wú)補(bǔ)貼狀況下提供服務(wù)的起點(diǎn)從42.9 hm下降到22.5 hm；坡地從49.2 hm下降到33.2 hm。其次，高端機(jī)型得到補(bǔ)貼之后，臨界作業(yè)面積最低。這說(shuō)明補(bǔ)貼起到了兩方面的作用，第一是直接提升無(wú)人機(jī)植保普及率，第二是促進(jìn)廠商升級(jí)無(wú)人機(jī)的作業(yè)能力、降低成本，從而進(jìn)一步提升無(wú)人機(jī)植保普及率。最后，購(gòu)置補(bǔ)貼效果有限，僅對(duì)降低硬件折舊有幫助，對(duì)作業(yè)中的變動(dòng)成本不產(chǎn)生影響，作業(yè)補(bǔ)貼的效果更為顯著。

表7 不同情境下達(dá)到“盈虧平衡點(diǎn)”的無(wú)人機(jī)植保臨界作業(yè)面積

Table 7 UAV plant protection service area reaching “break-even point” in different situations hm

補(bǔ)貼模式 Subsidymodel 平地(0～2°)無(wú)人機(jī)植保服務(wù)Flat(0-2°)UAVplantprotectionservice坡度(6～15°)無(wú)人機(jī)植保服務(wù)Slope(6-15°)UAVplantprotectionservice高端機(jī)型High-end中端機(jī)型Middle-end低端機(jī)型Low-end高端機(jī)型High-end中端機(jī)型Middle-end低端機(jī)型Low-end無(wú)補(bǔ)貼Nosubsidy59.351.442.971.458.749.2購(gòu)置補(bǔ)貼Purchasesubsidy54.847.638.466.953.844.7購(gòu)置補(bǔ)貼+作業(yè)補(bǔ)貼Purchasesubsidy+operationsubsidy37.233.422.55336.733.2

4 中國(guó)南方地區(qū)植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼體系的優(yōu)化策略

當(dāng)前的作業(yè)補(bǔ)貼仍然以作業(yè)面積為標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)促使服務(wù)團(tuán)隊(duì)“爭(zhēng)搶大田”，忽視中小農(nóng)田和坡地農(nóng)田的植保需求，需要根據(jù)無(wú)人機(jī)植保作業(yè)中面臨的主要困難，對(duì)植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼體系進(jìn)行優(yōu)化。

4.1 根據(jù)植保作業(yè)成本與困難優(yōu)化補(bǔ)貼體系

根據(jù)植保作業(yè)成本與困難發(fā)現(xiàn)“痛點(diǎn)”，針對(duì)性的優(yōu)化植保補(bǔ)貼體系。從下表無(wú)人機(jī)植保作業(yè)的成本結(jié)構(gòu)來(lái)看，占比最大的植保作業(yè)成本分別是：飛防藥劑成本(約占45%～55%)、人工成本(約占15%～28%)和耗材成本(10.8%～25%)。飛防藥劑成本屬于剛性成本，需要直接對(duì)廠商給予補(bǔ)貼，防止服務(wù)團(tuán)隊(duì)為節(jié)省成本影響施藥效果。丘陵山區(qū)作業(yè)更加困難，會(huì)直接提升人工成本與耗材成本，需要針對(duì)性的設(shè)置山區(qū)丘陵補(bǔ)貼。

4.2 植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼體系的優(yōu)化策略

4

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2

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1

購(gòu)置補(bǔ)貼優(yōu)化策略

增加購(gòu)置補(bǔ)貼的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有的無(wú)人機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼只考慮“載荷量”的問(wèn)題，從實(shí)際植保作業(yè)以及無(wú)人機(jī)的未來(lái)發(fā)展來(lái)看，“續(xù)航時(shí)間”、“智能化模塊”對(duì)無(wú)人機(jī)的作業(yè)也很重要，需要設(shè)定為補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。

4

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2

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2

作業(yè)補(bǔ)貼優(yōu)化策略

需要將作業(yè)補(bǔ)貼劃分為：基礎(chǔ)作業(yè)補(bǔ)貼、飛防藥劑補(bǔ)貼、丘陵山區(qū)作業(yè)補(bǔ)貼、偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸補(bǔ)貼和特種作物作業(yè)補(bǔ)貼(見(jiàn)表9)?；A(chǔ)作業(yè)按植保面積進(jìn)行補(bǔ)貼，但補(bǔ)貼金額下降，將剩余金額轉(zhuǎn)移到其它專項(xiàng)。飛防藥劑補(bǔ)貼針對(duì)藥劑廠商，目的是降低藥劑成本。丘陵山區(qū)作業(yè)補(bǔ)貼、偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸補(bǔ)貼設(shè)置的目的是促使服務(wù)團(tuán)隊(duì)為山地坡地、距離較遠(yuǎn)的農(nóng)田提供植保服務(wù)，特種作物作業(yè)補(bǔ)貼是針對(duì)果樹(shù)等打藥存在難度的作物設(shè)置的補(bǔ)貼。

表8 植保作業(yè)成本結(jié)構(gòu)

Table 8 Cost structure of plant protection activities %

植保作業(yè)成本結(jié)構(gòu)Plantprotectionactivitycoststructure高端機(jī)型High-end中端機(jī)型Middle-end低端機(jī)型Low-end硬件折舊成本Hardwaredepreciationcost2.5～3.02.0～2.11.8～2.1耗材成本Consumablescost10.8～1515～1921～25飛防藥劑成本Costofflightcontrolagent50～5550～5245～48人工成本Laborcost15～2021～2524～28運(yùn)輸成本Transportationcost2.3～2.52.0～2.22.0～2.2

表9 中國(guó)南方地區(qū)植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼體系設(shè)計(jì)

Table 9 Design of subsidy system for UAV in Southern China plant protection

補(bǔ)貼類型 Typesofsubsidies 補(bǔ)貼對(duì)象Subsidytarget補(bǔ)貼模式Subsidymodel購(gòu)置補(bǔ)貼Purchasesubsidy購(gòu)置補(bǔ)貼 制造企業(yè)按載荷量、續(xù)航時(shí)間、智能化功能基礎(chǔ)作業(yè)補(bǔ)貼 服務(wù)團(tuán)隊(duì)按面積給予150～225元/hm2的補(bǔ)貼飛防藥劑補(bǔ)貼 藥劑廠商根據(jù)藥劑種類,給予10%～20%的藥劑補(bǔ)貼作業(yè)補(bǔ)貼Operationsubsidy丘陵山區(qū)作業(yè)補(bǔ)貼服務(wù)團(tuán)隊(duì)按坡度分5檔補(bǔ)貼偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸補(bǔ)貼服務(wù)團(tuán)隊(duì)按服務(wù)距離分檔補(bǔ)貼特種作物作業(yè)補(bǔ)貼服務(wù)團(tuán)隊(duì)給予果樹(shù)等特種作物補(bǔ)貼

5 結(jié)論與建議

本研究分析了我國(guó)南方地區(qū)無(wú)人機(jī)植保服務(wù)的現(xiàn)狀，并針對(duì)中小農(nóng)田和山區(qū)丘陵地區(qū)無(wú)人機(jī)植保普及率低的問(wèn)題，測(cè)試了廣東省植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼體系的政策效果，發(fā)現(xiàn)政府補(bǔ)貼對(duì)無(wú)人機(jī)植保普及率的提升有明顯的促進(jìn)效應(yīng)，同時(shí)針對(duì)植保作業(yè)面臨的主要問(wèn)題，提出了植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼體系的優(yōu)化策略。包括對(duì)購(gòu)置補(bǔ)貼的完善，以及將作業(yè)補(bǔ)貼細(xì)化為基礎(chǔ)作業(yè)補(bǔ)貼、飛防藥劑補(bǔ)貼、丘陵山區(qū)作業(yè)補(bǔ)貼、偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸補(bǔ)貼和特種作物作業(yè)補(bǔ)貼5種類型。

植保無(wú)人機(jī)這類高科技智能化農(nóng)機(jī)裝備，真正發(fā)揮科技優(yōu)勢(shì)有賴于大量使用所積累的數(shù)據(jù)以及隨之而來(lái)的無(wú)人機(jī)迭代升級(jí)。研究團(tuán)隊(duì)的實(shí)地測(cè)試發(fā)現(xiàn)，對(duì)同一塊坡地進(jìn)行第二次植保，作業(yè)成本下降(下降5%左右)、效率明顯上升(上升20%～30%左右)。這說(shuō)明無(wú)人機(jī)植保普及率的提升不僅帶來(lái)經(jīng)濟(jì)收益，更可以為后續(xù)的植保提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)累計(jì)效應(yīng)。政府不僅要促使植保服務(wù)團(tuán)隊(duì)“更多購(gòu)買”植保無(wú)人機(jī)，更要幫助無(wú)人機(jī)在“多個(gè)場(chǎng)景下”實(shí)現(xiàn)植保作業(yè)，由此形成的數(shù)據(jù)積累以及機(jī)型的迭代升級(jí)會(huì)不斷降低作業(yè)成本，解決我國(guó)山區(qū)丘陵“打藥難”的困境。