文︱素璇
2022 年11 月23 日,DJI 大疆農(nóng)業(yè)以視頻直播的形式正式發(fā)布兩款全新農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī),針對(duì)大田作業(yè)的T50 和它的“迷你版”T25 以及DJIMavic3M 航測(cè)無(wú)人飛機(jī)。除了三款硬件產(chǎn)品外,大疆農(nóng)業(yè)本次還發(fā)布了首支品牌宣傳片并且官宣品牌宣言:“讓農(nóng)業(yè)更輕松,讓生命更美好Better Growth,Better Life”。
短短1 小時(shí)的直播,便吸引全國(guó)各地的數(shù)萬(wàn)名網(wǎng)友,直播彈幕中也不乏網(wǎng)友感嘆,“一臺(tái)無(wú)人機(jī),農(nóng)業(yè)作業(yè)輕松好幾倍!”據(jù)了解,農(nóng)用無(wú)人機(jī)可以在保障安全的前提下,大幅提升作業(yè)效率,特別是在丘陵果園環(huán)境中效果更加明顯。
在新品演示的教學(xué)視頻中記者看到,演示者借助農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)的力量,50 畝農(nóng)田的植保工作,僅需1 人不到1 小時(shí)的簡(jiǎn)單操作即可完成,這使人直觀地感受到了技術(shù)的革新為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化智能農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)所帶來(lái)的無(wú)限動(dòng)力。農(nóng)用無(wú)人機(jī)的出現(xiàn),使得農(nóng)民這個(gè)職業(yè)發(fā)生了從“一腿泥”到“指尖忙”的轉(zhuǎn)變。
1987 年,日本研制出了世界上第一臺(tái)植保無(wú)人機(jī),最初的植保無(wú)人機(jī)主要用于噴灑農(nóng)藥,為耕地防治病蟲草害等作業(yè),而后隨著物聯(lián)網(wǎng)(使萬(wàn)物相連的互聯(lián)網(wǎng))概念的提出,物聯(lián)網(wǎng)+人工智能等有關(guān)技術(shù)推動(dòng)著農(nóng)業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展,這也促使著無(wú)人機(jī)這樣“洋氣的高級(jí)貨”與“接地氣兒”的農(nóng)業(yè)相結(jié)合,農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)更是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中發(fā)揮了無(wú)限的潛能。
隨著播種、施肥、災(zāi)情探查以及監(jiān)測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)情況等多種需求和應(yīng)用場(chǎng)景加速了植保無(wú)人機(jī)的更新迭代,而“植保無(wú)人機(jī)”也逐漸被更具廣泛意義的“農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)”所替代。
目前,日本農(nóng)用無(wú)人機(jī)以植保施藥為主,農(nóng)藥噴灑技術(shù)已非常成熟,植保無(wú)人機(jī)保有量超過(guò)5000 架,操作人員超過(guò)14000 人,采用植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行防治病蟲草害的耕地面積接近100 萬(wàn)公頃,約占總耕地面積的20%,日本已成為世界農(nóng)用無(wú)人機(jī)大國(guó),而植保無(wú)人機(jī)已成為日本重要的植保技術(shù)措施。
自2004 年我國(guó)開始研究和推廣植保無(wú)人機(jī),2010 年,無(wú)錫漢和生產(chǎn)的3CD-10 型單旋翼油動(dòng)植保無(wú)人機(jī),首次在“全國(guó)農(nóng)機(jī)博覽會(huì)”上亮相起。農(nóng)用無(wú)人機(jī)以省時(shí)高效、安全性高、操作便捷、靈活實(shí)用等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的重要力量,為我國(guó)發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)打開了新局面。
2013 年,農(nóng)業(yè)部開始在全國(guó)范圍內(nèi)推廣植保無(wú)人機(jī)低空低量航空施藥技術(shù)。2017 年,農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部、民航總局三部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開展農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼引導(dǎo)植保無(wú)人飛機(jī)規(guī)范應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》,將植保無(wú)人機(jī)納入購(gòu)置補(bǔ)貼目錄,并逐步在20 個(gè)省份開展試點(diǎn)。在補(bǔ)貼政策的積極帶動(dòng)下,農(nóng)用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)張,保有量及作業(yè)面積均以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。
工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心歐陽(yáng)安發(fā)表的《我國(guó)農(nóng)用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及建議》中提出,“2013 年全國(guó)僅有100 架左右植保無(wú)人機(jī)作業(yè)面積不足6667 公頃;2019 年我國(guó)植保無(wú)人機(jī)進(jìn)入全面推廣階段,保有量約5.5 萬(wàn)架,作業(yè)面積達(dá)0.33 億公頃;2020 年植保無(wú)人機(jī)保有量為7.07 萬(wàn)架,作業(yè)面積0.73 億公頃,占我國(guó)病蟲害防治面積的20%以上。”
在直播過(guò)程中,網(wǎng)友最關(guān)心的是無(wú)人機(jī)的續(xù)航問(wèn)題,不同網(wǎng)友對(duì)于“油動(dòng)”還是“電動(dòng)”的問(wèn)題持有不同觀點(diǎn)。據(jù)了解,農(nóng)用無(wú)人機(jī)在動(dòng)力上與汽車相似,以電池或燃油作動(dòng)力,可分為油動(dòng)、電動(dòng)、油電混動(dòng)三種,而在結(jié)構(gòu)上又可分為單旋翼、固定翼和多旋翼三種機(jī)型。
單旋翼無(wú)人機(jī)形似直升機(jī),能在風(fēng)中保持平靜姿態(tài),適合大田作業(yè),但由于價(jià)格高,操作復(fù)雜,市場(chǎng)占有率低于多旋翼農(nóng)用無(wú)人機(jī);固定翼農(nóng)用無(wú)人機(jī)因具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、高空飛行的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于農(nóng)田信息收集、災(zāi)情預(yù)警、作物成熟度估測(cè)等;雖然多旋翼無(wú)人機(jī)抗風(fēng)穩(wěn)定性較差,但因其自動(dòng)化程度高、入門門檻較低的優(yōu)點(diǎn)深得消費(fèi)者喜愛(ài)。
多旋翼無(wú)人機(jī)主要以電池驅(qū)動(dòng),價(jià)格相對(duì)更為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,電池可循環(huán)使用,有利于環(huán)保,同時(shí)日常養(yǎng)護(hù)較為簡(jiǎn)單。飛機(jī)主要依賴飛控系統(tǒng),對(duì)操作者技術(shù)要求較低;相比之下油動(dòng)農(nóng)用無(wú)人機(jī)較昂貴,約在電動(dòng)無(wú)人機(jī)的5 倍以上。同時(shí),由于油動(dòng)農(nóng)用無(wú)人機(jī)的自動(dòng)化程度較低,因此一方面對(duì)無(wú)人機(jī)手飛行技術(shù)要求較高,另一方面在日常使用的過(guò)程中比較容易發(fā)生故障,對(duì)護(hù)養(yǎng)技能要求較高且以汽油為燃料,不利于環(huán)保。
既然油動(dòng)無(wú)人機(jī)操作難、養(yǎng)護(hù)難、不環(huán)保且價(jià)格昂貴,為什么還有人更青睞于它呢?其實(shí)這也與油、電汽車的情況相似。油動(dòng)農(nóng)用無(wú)人機(jī)具有載荷大、續(xù)航長(zhǎng)、單次作業(yè)區(qū)域遠(yuǎn)、抗風(fēng)穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。以英國(guó)愛(ài)丁堡Flowcopter 公司所研制的重載油動(dòng)無(wú)人機(jī)為例,一箱油續(xù)航6 小時(shí),航程900 千米,短距離作業(yè)時(shí)最大負(fù)載150 千克。
雖然相比之下,電動(dòng)農(nóng)用無(wú)人機(jī)確實(shí)在續(xù)航、負(fù)載等方面有所遜色,但是在綠色環(huán)保方面,電動(dòng)無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)也是油動(dòng)無(wú)人機(jī)所無(wú)法超越的。
同時(shí),隨著國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)研發(fā)技術(shù)的逐漸精進(jìn),續(xù)航、負(fù)載等問(wèn)題也在不斷得到解決。以大疆T50 農(nóng)業(yè)無(wú)人飛機(jī)為例,T50 采用共軸雙旋翼設(shè)計(jì),配備54 寸槳葉以及大功率電調(diào),輸出穩(wěn)定,可承受頻次高、強(qiáng)度大,環(huán)境復(fù)雜的飛防作業(yè),強(qiáng)勁的動(dòng)力可以帶動(dòng)噴灑40 公斤載重,實(shí)測(cè)大田作業(yè)320 畝/小時(shí)。同時(shí)T50 支持播撒50 公斤載重,75 升大容量,一次裝滿一袋肥,1 小時(shí)播撒1.5 噸肥,負(fù)載更大,實(shí)用性高。
在農(nóng)藥噴灑效果方面,得益于雙重霧化噴灑系統(tǒng),T50 噴灑霧滴均勻細(xì)密且粒徑在50 微米至500微米范圍內(nèi)可調(diào),適用更多劑型,可滿足旱田、果樹等大水量作業(yè)需求。同時(shí)T50 配備全新電磁閥,經(jīng)久耐用,精準(zhǔn)啟停,能有效杜絕藥液滴漏。
對(duì)于電動(dòng)無(wú)人機(jī)續(xù)航的問(wèn)題,大疆也給出了巧妙的解決方案。在新品演示的教學(xué)視頻中,演示者展示了其D12000iEP 全能變頻充電站,搭配風(fēng)冷散熱器,可實(shí)現(xiàn)9 分鐘極速快充。而T50 在9 分鐘的作業(yè)中,消耗電量約為60%,可以實(shí)現(xiàn)兩塊電池循環(huán)使用。充電站的1500W/220V 交流輸出滿足多種戶外用電需求,同時(shí)充電模塊可獨(dú)立拆卸,滿足市電、燃油充電的多場(chǎng)景使用需求。
而同期發(fā)布的Mavic3 多光譜版無(wú)人飛機(jī)能高效收集作物指向性信息,幫助用戶更深入地了解作物生長(zhǎng)狀態(tài),繼而配合大疆智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)以及農(nóng)業(yè)無(wú)人飛機(jī)進(jìn)行作物生長(zhǎng)分析,異常狀態(tài)捕捉以及變量施肥用藥等用途。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、水體富營(yíng)養(yǎng)化監(jiān)測(cè)、森林分布調(diào)查、城市綠化面積調(diào)查等環(huán)境監(jiān)測(cè)和自然資源調(diào)查等場(chǎng)景領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。
《農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)行業(yè)白皮書》指出,在農(nóng)田管理的噴灑農(nóng)藥和播撒肥料環(huán)節(jié),以往以人作業(yè)或者拖拉機(jī)作業(yè)為主。傳統(tǒng)拖拉機(jī)燃料以柴油為主。以無(wú)人機(jī)替代傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)進(jìn)行植保作業(yè),每公頃能耗可減少碳排放為5.11 千克二氧化碳當(dāng)量。10 億公頃作業(yè)相當(dāng)于減少碳排放511 萬(wàn)噸二氧化碳當(dāng)量。這相當(dāng)于2.4 億棵樹一年的碳吸收量,也相當(dāng)于減少了192 萬(wàn)輛汽車的碳排放量。
在噴灑農(nóng)藥環(huán)節(jié),由于采用的是低容量噴霧技術(shù),農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)相比人工作業(yè),每公頃可節(jié)約44 升農(nóng)業(yè)用水。10 億公頃作業(yè)相當(dāng)于減少4400萬(wàn)噸農(nóng)業(yè)用水。這相當(dāng)7987 萬(wàn)居民一年的飲水量。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)研究員袁會(huì)珠等發(fā)表的《植保無(wú)人飛機(jī)的推廣應(yīng)用對(duì)于提高我國(guó)農(nóng)藥利用率的作用》中提到,“與地面常規(guī)背負(fù)式大容量噴霧方式相比,植保無(wú)人飛機(jī)低空低容量噴霧技術(shù)在水稻、小麥、玉米等作物病蟲害防治中農(nóng)藥利用率分別達(dá)到了49.1%、57.1%、52.7%。相比地面常規(guī)背負(fù)式大容量噴霧方式,使用農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)進(jìn)行作業(yè),可提升農(nóng)藥利用率10%以上。10億公頃次作業(yè),相當(dāng)于減少1515 噸農(nóng)藥浪費(fèi)”。
由此可見,使用農(nóng)用無(wú)人機(jī),特別是電池驅(qū)動(dòng)的農(nóng)用動(dòng)無(wú)人機(jī)可以有效減少碳排放,符合我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),同時(shí)還可以減少水資源浪費(fèi)并提高農(nóng)藥利用率,符合綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展理念。
然而相較國(guó)外,我國(guó)農(nóng)用無(wú)人機(jī)的研發(fā)使用皆起步較晚,雖然在有關(guān)技術(shù)研發(fā)上屢屢創(chuàng)新,但在實(shí)際使用上還略有欠缺,特別是目前我國(guó)缺少專業(yè)的無(wú)人機(jī)造作員。
專業(yè)操作人員不僅應(yīng)能夠熟練操作無(wú)人機(jī),而且也應(yīng)掌握農(nóng)作物的農(nóng)藥配比和噴灑量以及基本的無(wú)人機(jī)養(yǎng)護(hù)、維修工作等。這需要進(jìn)一步建立專業(yè)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu),制定農(nóng)用無(wú)人機(jī)人才培訓(xùn)計(jì)劃,全面加強(qiáng)機(jī)手操作技能和農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn),打造高素質(zhì)農(nóng)機(jī)手隊(duì)伍。這樣不僅可以大大提升無(wú)人機(jī)的使用效率,而且可以為“新農(nóng)民”創(chuàng)造更多的就業(yè)崗位。
2019 年,人社部正式將無(wú)人機(jī)駕駛員確定為新職業(yè)并發(fā)布《新職業(yè)——無(wú)人機(jī)駕駛員就業(yè)景氣現(xiàn)狀分析報(bào)告》。報(bào)告指出,大部分從業(yè)人員的年齡為20 ~40 歲,其中25 ~35歲從業(yè)者在全部從業(yè)人員中占比超過(guò)一半。從年齡結(jié)構(gòu)上看,無(wú)人機(jī)駕駛員職業(yè)已經(jīng)成為諸多職場(chǎng)新人的選擇,并且大部分無(wú)人機(jī)駕駛員的收入是當(dāng)?shù)仄骄降? ~2 倍?!靶屡d”“朝陽(yáng)”“有市場(chǎng)”“有前景”成為無(wú)人機(jī)駕駛員職業(yè)的標(biāo)簽。
優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品2023年1期