1、植保无人机在洞庭湖区推广的分析研究 叶新跃 湖南省益阳市农业机械化管理局推广科 摘 要： 为进一步提高先进适用农机产品推广应用、机械化水平和农民收入等多个方面产生的实际量化效果, 通过选取 3 家公司的不同型号的植保无人机, 借助实地作业试验完成对植保无人机的效益分析研究, 并提出问题及建议。植保无人机作业有效解决传统作业劳动力短缺、人员安全等问题, 具有高效、环保、节能等独特优势。研究结果为植保无人机的广泛推广应用提供参考与借鉴。关键词： 无人植保机; 推广; 研究; 作者简介：叶新跃, 男, 1970 年生, 湖南益阳人, 工程师;研究方向为先进适用农机具的研究、开发和推广。E-mail:
2、收稿日期：2017 年 9 月 20 日基金：湖南洞庭湖农业机械化提升工程项目 (2016-265) Analysis and research on popularization of unmanned aerial vehicle for plant protection around Dongting LakeYe Xinyue Hunan Yiyang Agricultural Mechanization Bureau Promotion Branch; Abstract： In order to improve the application, mechanization level
3、, farmer income, and other quantitative effects of advanced and applicable agricultural machinery, benefits of 3 different unmanned aerial vehicles for plant protection were analyzed, by means of field tests.Unmanned aerial vehicle for plant protection can effectively solve the problems of tradition
4、al operation method, such as labor shortage and personnel safety, and has unique advantages of high efficiency, environmental protection, and energy saving.Problems and suggestions of unmanned aerial vehicle for plant protection were put forward, and the results can provide references for its popula
5、rization and application.Keyword： unmanned aerial vehicle for plant protection; promotion; research; Received： 2017 年 9 月 20 日0 引言美丽富饶的洞庭湖区自古号称“天下粮仓”, 农业基础雄厚, 优势比较突出, 担负着促进长江流域生态安全和国家粮食安全的重大责任。近几年, 随着土地流转步伐加快, 现代农机合作社高速增长, 植保无人机已从“星星之火”发展成“燎原之势”。作为占湖南土地面积的 15%的洞庭湖区 (益阳、岳阳、常德三市及长沙市望城区) , 目前农药使用大多仍以传统
6、的背负式喷杆喷雾/器喷雾为主, 农药使用量大、有效利用率低。根据湖南省政府的部署, 从 2016 年起至 2017 年底, 洞庭湖区实施农业机械化提升工程, 依托大平原, 推进机械化生产, 示范带动全省农业迈向现代化。在国家及省市强农惠农政策拉动下, 植保无人机需求正呈现“井喷”态势。1 植保无人机评估分析根据关于开展先进适用农机产品省级购置补贴工作阶段性评估的函 (湘农机产函20175 号) 、湖南省农业机械管理局关于开展先进适用农机产品省级购置补贴工作阶段性评估的通知 (湘农机产发201715 号) 、湖南省农业机械管理局关于进一步做好先进适用农机产品省级购置奖补工作的通知 (湘农机产发2
7、01713 号) 文件的精神和要求1, 2017 年 3 月初, 湖南省益阳市农业机械化管理局组织精干力量深入到乡 (镇) 村, 针对湖南绿卫士智能科技有限公司等 3 家公司 3 种不同型号的机具在我市销售的植保无人机价格、补贴办理、质量和作业效果等情况进行实地调查评估。1.1 调查评估情况截止 2017 年 3 月 9 日, 今年全市已办理购置补贴申报手续的遥控飞行植保机共6 架。调查评估组对其中 5 架遥控飞行植保机用户进行了实地调查 (附表 1、表2) , 均已付款购买, 并取得机具发票, 未购买“机身险”和“三责险”, 其中有 4 家用户在生产企业及销售服务网点已完成了机具理论培训和实
8、践操作培训。根据现场调查评估及购机户对遥控飞行植保机作业的操作体验, 一是遥控飞行植保机解决了农村“请人难、请人贵”的问题, 能够大大提高农药使用效率, 降低生产成本, 提高防治效果;二是对其质量及适应性情况还是存在顾虑;三是价格方面。扣除补贴, 自己只要花 4 万多元, 只要机具质量没问题, 价格可以接受。接受调查评估的 5 家农机专业合作社中, 其中 4 家承包水田面积均在100hm 以上, 1 家承包水田面积为 40hm, 他们表示如果机具作业质量较好, 还想再添置遥控飞行植保机, 以满足生产需要及对外作业服务。表 1 5 架遥控飞行植保机调查情况 Tab.1 Survey findin
9、gs of 5unmanned aerial vehicle for plant protection 下载原表 表 2 主要产品参数 Tab.2 Main parameters of production 下载原表 1.2 经济效益分析作业情况对比与施药用水情况对比, 如表 3表 4 所示。表 3 作业情况对比 Tab.3 Contrast of different operation methods 下载原表 表 4 施药用水情况对比 Tab.4 Spraying and water using of different operation methods 下载原表 按照单架电动植保无人机
10、每日作业时间 5h 计算, 其作业效率为 10hm/d, 全年作业 90d, 则作业总面积为 900hm, 每次作业按均价 180 元/hm 计算, 可获得作业收入为 162 000 元。使用传统作业方式全年作业收入为 9 000 元, 因此采用无人机作业全年可增加收入 153 000 元。采用单架电动植保无人机作业, 其施药费用相对传统作业方式可节省农药 90 元/hm, 一年可节省资金 81 000 元。从实验对比来看, 植保飞机喷洒农药因采用喷雾喷洒技术, 其雾化度高、下压力强, 施药量相对于常规喷洒大大减少, 可以大量节约农药使用量和用水量。1.3 社会效益分析有利于缓解劳动力短缺。一
11、是传统背负作业方式, 田间农作物的病虫防治劳动强度大, 由于人机不分, 易发生农药中毒事故。二是随着我国人口正日益老龄化, 农村劳动力短缺, 劳动成本不断增加, 植保无人机的推广有利于减少劳力投入, 提高作业效率。有利于保证粮食安全。植保无人机采用的喷雾喷洒方式可节约 50%的农药使用量, 提高了农药的有效利用率, 减少了农药使用量。农业部提出“到 2020 年实现化肥、农药使用量零增长”行动方案, 以期解决我国化学农药使用量大却有效利用率低的问题。这也是近年来植保无人机得以飞速发展的一个重要原因。保护作物生态环境、有效保护粮食安全, 对促使农业可持续发展具有十分重要的意义。有利于向现代农业转
12、型。2017 年中央一号文件以农业供给侧结构性改革为主题, 突出“优”“绿”“新”, 向追求绿色生态可持续转变。植保无人机作业省工节药节水增效, 通过规模化、社会化经营模式, 实现植保、农机等多部门的联动, 构筑技术培训、推广等新型的服务体系网络。2 问题及建议1) 监管问题。一是植保无人机涉足技术广泛, 涵盖电子、机械、农技、材料、农化和自动控制等众多领域, 对各部件的精准度要求高, 易出现漏喷或重喷。从这五家用户使用的反馈信息来看, 他们关心最多的还是机具的质量问题, 如控制精准、喷洒效果、机具故障等。现较多植保无人机企业都是从航模企业转型而来, 各级农机部门一定要加强对遥控飞行植保机的质
13、量监管, 提高企业准入门槛, 坚决杜绝无质量和维护的机具进入市场。二是市场存在机具价格虚高、补贴虚高等不正常现象。建议密切跟踪植保无人机的市场价格变化, 规范补贴新机具市场行为, 严格按照机具补贴配置要求, 认真把好补贴机具的质量关, 让农机产品省补资金更好地助推我省农业械化的提升。2) 载药量及电池问题。参加此次评估机型的载药量都是 10L, 满载荷的飞行时间为 7min 左右, 需要准备多组后备电池更换。载药量小、续航能力低致使植保无人机起降频繁, 其飞行成本增加、风险加大、实际作业效率下降。建议企业深挖技术潜力, 加强与高等院校和科研院所的合作, 研制更先进机型以满足植保无人机低成本、长
14、时效作业需求。3) 培训问题。在评估机具的过程中, 少数企业存在着培训不到位的情况。如:只重视对机具的操控, 忽视对药剂配比、飞行方向与风力的关系、农田状况、气象条件等情况的学习, 这不仅会带来喷洒作业防治病虫害效果不佳 (如:漏喷、重喷等) , 还会带来一系列严重安全隐患。建议实行持证上岗。由行业牵头, 整合现有的培训资源, 成立专业的培训机构, 通过系统的理论学习和实践操作, 经考核合格后, 统一发放飞手资格证书。4) 服务问题。目前, 由于植保无人机还未广泛普及, 售后服务、“机具保险”等配套工作尚未及时跟进。如遇到机具部件损坏等问题, 不能得到及时修复, 加之机具保险服务还未配套, 维
15、修成本较高, 用户使用机具较为谨慎, 实际作业效率不高。建议企业建立类似汽车行业的“4S”店服务机构, 解决用户的后顾之忧。3 推广应用前景1) 从政策层面上来看。早在 2013 年, 湖南率先全国制定了超低空遥控飞行植保机标准, 2014 年, 率先对植保飞机进行省级补贴。2017 年, 为推进农业现代化, 湖南省决定在洞庭湖区实施农业机械化提升工程, 在洞庭湖区 (岳阳、益阳、常德三市及长沙市望城区) 投入 2 亿元引导资金, 重点扶持 1 000 家现代农机合作社, 新扶持 454 家现代农机合作社, 省级和地方财政对每家合作社补助 30 万元;择优扶持建设 9 个粮油生产全程机械化示范
16、县市区, 建成率先实现粮油生产全程机械化样板2;对粮油烘干机械、大型自动化育秧设备、遥控飞行植保机、水稻插秧同步精量施肥机等先进适用农机具实行财政奖补, 力促该区域率先实现粮油生产全程机械化, 进一步夯实“鱼米之乡”的农业基础。2) 从使用群体来看。随着我国土地流转、土地集约化管理趋势加快, 农机合作组织、种粮大户等经营主体正快速增长, 为植保飞机作业的推广提供了有利条件。到 2016 年底, 湖南拥有植保无人机 543 架, 注册登记的农机合作社达到 3 511 家, 纳入“千社”发展的现代农机合作社达到 1 500 家, 服务面积达到 1 200khm, 作业覆盖面达到 35%, 农作物综
17、合机械化水平已接近 45%, 新型经营主体和专业化农机服务组织是先进农机具使用的主力军。3) 从市场需求来看。洞庭湖区水稻种植面积 1 387.79khm, 油料播种面积540.74khm, 棉花种植面积 159.40khm。现有植保飞机约 100 多架, 市场需求约为 1 600 架 (表 5) , 需求旺盛。以每年喷洒 5 次, 作业价格 180 元/hm 为例, 植保无人机一年的理论作业收入接近 12.5 亿元。表 5 市场需求预测 Tab.5 Forecast of market demand 下载原表 4 结束语植保无人机作业有效解决了传统作业劳动力短缺、人员安全等问题, 具有安全、高效、环保、节能等独特优势, 推广应用市场广阔。目前, 植保无人机应用在我省尚处于试验示范阶段, 关键技术及服务尚需进一步改善和增强。相信在国家惠农政策的支持下、在新型经营主体和专业化农机服务组织带动下, 植保无人机将会得到广泛应用。参考文献1关于开展先进适用农机产品省级购置补贴工作阶段性评估的通知EB/OL.http:/ 2017-3-7. 2关于实施洞庭湖区农业机械化提升工程的通知及四个实施方案EB/OL.http:/ 2016-11-24.
