1、2 023 年第 2 期 巢 湖市农业无人机的应用现状与发展对策 洪 沛（安 徽 省 巢湖市 槐 林镇 农业 综 合 服务站，238054，安 徽 巢湖）摘 要：农业无人机作为一种新型农机装备,具有安全性好、适应性广、作业效率高、人工成本低等优点，在巢湖市的农 业生产领域得到了快速推广和广泛应用，不仅使得农作物 产量大幅度提升，而且节省了大量人力资源。文章对农业无 人机在巢湖市的应用现状和推广优势进行阐述，分析农业 无人机推广应用中存在的问题，提出发展农业无人机的对 策及 建议，以 期 为农业无人机的进一 步 推广和应用提 供参 考，推 动 农业现 代化 的快速发展。关键词：巢湖市；农业无人机
2、；应用现状；发展对策 农业无人机 是 一 种 利 用无 线 电 遥控 设 备 和 自 备 的 运 行程 序操 控 的 能 执 行 多 种农业作业 任务 的无人 驾驶飞 行 器。农业无人机 主 要 用 于 植 物 保护、飞 播 种植、飞撒 施 肥、投喂饲料 及 农业 遥感 等方 面，由飞 行 平 台、飞 行 控 制器 和 喷洒 机 构 等 三 部 分 组 成，根 据 旋翼不同已经 生 产 出 单 旋 翼 式、多旋翼 式 和固 定 翼 式 等多 种 类 型。农业无人机 由 于 其 具 有 飞 控 灵 活、垂直起降、灵 活 轻便、体 积小、重 量 轻等 特点，对 不同 区 域、不同 地 块、不同 作
3、 物 具 有 良好 的 适 应 性，可 有效 解决 山地、丘陵、沼 泽、水 面 等 地 面 行走 式 农机 难 以 作业问题，解决 农 村 劳 动 力 不足、人工 成 本 高 和“用 工 荒”问题，大幅 提 高作业 效 率，降低 农业 生 产 成 本，对进 一 步 促进农业 生 产 全 程机械化、推进农业高质量发展 和 提升 粮食 生 产 安 全 保障 能 力 具 有重 大 意 义。1 巢湖市农业无人机发展现状 巢湖市 位 于 安 徽 省 中部，地 处 东 经 117 25 117 58 和 北纬 31 16 32，市 域 面 积 2 046 km 2，辖 12 个 镇、5 个街道，179 个
4、 村、社 区，常 住 人 口 72.8 万，主 要 种植作 物 为水 稻、玉米、大 豆、棉花、小 麦、油 菜 等，年 粮 食种植 面 积 约 74 500 hm 2，总 产量约 44.6 万 t，素 有“鱼米之 乡”之美誉。近 年 来，巢湖市 以 创建 省 级 现代农 业产业 园 和 主 要 农作 物 生 产 全 程机械化 示范 市 为 契 机，加 大 农机 购置补贴 政 策 宣 传 力度，推进 良 种 良 法配 套 和 农机农 艺 融合，强化科技 培 训，加 强 试验示范，大 力 推动农业无人机的推 广 应用工作。1.1 农民认可度逐步提高 近 年 来，巢湖市 积 极邀请 农业无人机 生 产
5、 和销 售 企 业，通 过 举 办 水 稻、小 麦、油 菜 等主 要 农作 物 无人机作 业现 场演 示 会 和 无人机产 品 推 介会，引导 农机 专 业 户、种 植 大 户 和 科技 示范 户 等 对农业无人机作业技术的先进 性、可 靠 性和 适 用 性 进行 了 解，组 织 有 意 愿 的农 户参 与 使 用 体 验。农业无人机 生 产 企 业 在 技术上 不 断 改 进，适 应农 业作业市 场需求，使 得 农业无人机作业 优势逐 步 被 广 大 农 户认 可，促进 了 农业无人机作业市 场 的发展。1.2 保有量快速增长 自 2017 年 起，安 徽 省 开 始 试 点 实施农业无人机
6、 购置补贴 政 策，10 15 L 的 电 动 多旋翼 农业无人机 每 架补贴 16 000 元，15 L 以 上的 电 动 多旋翼 农业无人 机 每架补贴 20 000元。在 农业无人机 购置补贴 政 策的 引导催 化作用 下，农 民 购 机用机 积 极 性 得 到极 大 的调 动，农业无人机 保 有 量 持续快速增 长。截至 目 前，巢湖 市农业无人机 拥 有 量 达 273架，无人机 飞 防专 业 组 织 有 41 家，而且仍 处 在 快速增 长 过 程 中。1.3 品牌和机型高度集中 拥 有 先进技术研发 能 力 和 完善售后 服务 体系 的无 人机 生 产 企 业 获 得 了 农 民
7、 的高 度 认 可，其 生 产的无人 机 占 据 了 销 售 市 场 的 绝 大 部 分 份 额。据 调 查 统计，2017 年 以 来，巢湖市 获 得 农业无人机 补贴最 多 的 两个 品 牌 分 别 是大 疆和 极 飞，总拥 有 比 例 达到 90%，市 场呈 现 出 两 强 并立 的 格 局。由 于 多旋翼 农业无人机 普遍 为 电 动 型，具 有 重 量 轻、尺寸 小、操 控 灵 活、安 全 性 好、智 能 化程 度 高、作 业 成 本 低等 优 点，电 动 型 多旋翼 机农业无人机 更受 广 大 农 户 欢迎，占到了 全 市 保 有 量的 95%以 上。1.4 服务领域不断拓宽 目
8、前，巢湖市农业无人机作业对 象 已 从 水 稻、小 麦 等 粮食作 物 逐 步 扩 展 到 果 树、茶 叶 等经 济 作 物，且 跨 区 作业 逐 渐 增 多，无人机 利 用 率不 断 提 高。由 于 农业无人 机 可 以 装 置 离 心 雾 化 喷洒 机 构和 智 能 化 抛 撒 机 构，能 够 实现 一 机 多 用，既 能 够 喷洒 农 药，又 能 够 播 种、施 肥 和 投喂 动 物 饲料，还 可 以 开展农业 遥感监测 等。1.4.1 植 保 作 业 农业无人机开展植 保 作业，采 用 远距 离 遥控 操 作 或 飞 控 导 航 自 主 作业 方 式 完 成 农 药 喷洒，主 要 是
9、利 用无人机作业 过 程 中 的 旋翼 风 场，加速 农 药 雾滴沉 积 到 农作 物 叶 面 冠层，旋翼 产 生 的 向 下 气 流可 以 提 高农 药雾滴 对农作 物 的 穿透 性，喷 雾 方 式 为 低 容 量 或 超 低 容 量的高 浓 度 喷 雾。农业无人机植 保 作业 时 作者简介：洪沛（1969），男，安 徽 巢湖人，大 学本 科，高 级 工程 师，主 要 从事 农机 管 理 与技术推 广 工作。农业机械化与现代化 1的 飞 行高 度 为 2 3 m，喷幅 4 5 m，667 m 2用 药 量约 为 1 L，充满 电 量的 一 组 电 池 可 以 作业 15 20 min，作业
10、过 程 中电 池或药剂 用 完，无人机 可 返回更 换 电 池或 补 充 药剂 后 自 动 飞 到 停止 喷 药 的地 方 继 续 进行作业。1.4.2 播 种 和 施 肥 作 业 利 用农业无人机 在播 种 和 撒肥 作业 在 巢湖市推 广时 间 不 长，应用 此项 技术的 主 要 是 一 些 农业 经 营 主 体和 种植 大 户。农业无人机 在 飞 播 种植 和 撒 施 肥料 时，采 用 配套 的 挂载 撒 播 装 置 播 种 子或 撒肥料，撒 播 形 式 主 要有 无 序撒 播 和有 序 条 播 两 种。无 序撒 播 代 表 机 型及 撒 播 装 置 有 深 圳 大 疆 T 系 列 播
11、撒 器、广 州 极 飞 的 智 能 撒 播 器 等，有 序 条 播 代 表 机 型及 撒 播 装 置 有 珠 海 羽 人 公司 的 精 量 播 种器 等，这些 农业无人机进行农作 物 播 种 和 肥料撒 施 可 以 达到 相 应的农 艺 要 求。1.5 作业面积逐年扩大 农业无人机作业 成 本在 75 90 元/hm2，比 常 规 人 工作业 节 约 成 本 150元/hm 2以 上，大大降低 了 生 产 成 本。2022年，全 市 有 41个 农机 专 业化 服务组 织 成 立了 无人机作业 服务 队，无人机作业 面 积 达到 132 600hm 2，是 2017年 的 45 倍。植 保飞
12、防 作业 面 积 也 在 统防 统 治 的 利 好 政 策 下 迅 速增 长，飞 防 作业 比 例 超 过 植 保 总 面 积 的 35%，农 户 对植 保飞 防 作业质量的 满 意 度 在 95%以 上。2 农业无人机的推广应用优势 2.1 作业效率高 农业无人机 具 有 较 快 的 超 低 空 飞 行 速 度，相 比 一 般 农业机械作业 速 度 更 快，在面 对农作 物 重 大 病虫害 发 生 的 时 候，传 统 的人工 防 治 方 式 很 难 取 得 快速 扑灭 的 效果，但 是 农业无人机机动 性能 好，一 次 性 载药 10 15 kg，约 10 min 可 防 治 1 hm 2，
13、每 天 工作 6 h，可 防 治 36 hm 2以 上，其 单 机作业 效 率是 人工 喷洒 的 100多 倍，是喷 杆 喷 雾 机的 10多 倍，可 以 大幅 度提升 农作 物 病虫害 的 防 治效 率，有利 于 实现农业 规 模 化 生 产。2.2 作业效 果好 农业无人机 低 空 喷洒 药 液 的 过 程 中，飞 行 旋翼 会 产 生 向 下 的 气 流，这 种 气 流 能 够帮助药 液 雾 化，使 得 药 液 能 够 快速 有效 地 直 达 作 物 冠层 深 处，药 液 沉 积 量 和 覆盖 率 也 好 于传 统 植 保 机械，可 以有效 提升 农 药 喷洒 的作业 效果。飞 防 作业
14、 过 程 中，农业无人机与农作 物 之 间没 有 进行 直 接接 触，避免 了 农业机械对 土 壤 的 破坏 和 对农作 物 的 碾 压，对农作 物 的 生 长 发 育 影响 较 小。2.3 安全 可 靠 农业无人机 具 有重 量 较 轻、机 身 较 小、操 作 简 单 和 容 易掌握 等特点，借 助 地 面 遥控 或 飞 控 操 作，不 会 受 到 农作 物 高 度 及 地 形 的 限 制，只 要 将 其 飞 行的 信 号控 制 在 合理 的 范 围 内，就 可 以 使 农业无人机 按 照 预 定 好 的 轨迹 进行 飞 行作业，能 够 有效 避免 作业人 员 与农 药 直 接接 触，从 而
15、 解决 了 农 药 对作业人 员 的 危 害 问题，提 高 了 植 保 作业的 安 全 性。2.4 自动 化 程 度高 农业无人机 能 够 根 据 设定 好 的 航 路 进行 自 动化作 业，只 要其 飞 行 处 在 通 信信 号范 围 内，便 能 够 接 收 到 飞 行 控 制 信 号 的 各 种 指 令，可 以 在 田 间 地 头 的 各 个 位 置 实现 自 由起降，自 主 进行农作 物 的 各 种作业；还 可 以 根 据 不同 农 作 物长 势来 自 动调 整 高 度、路 线 及 药 液 喷洒 浓 度，对 于 水 田、果 园、山 林 等 的 不同 作 物 都 具 有 良好 的 适 应
16、性。即 使 无 人机 飞 行 超 出 了通 信信 号 接 收 范 围，其 失 控 保护 程 序 也 会 立 即启 动，待 无人机 重 新进 入 控 制 信 号范 围 之 内时，便 能 立 即 重 启 指 令 进行 航 线 接 力，从 而 避免 漏 喷 重 喷。2.5 节约资源 利 用农业无人机进行 飞 防 作业，其 喷洒 时 形 成 的 螺 旋 气 流可 以 直 达 农作 物 冠层 深 处，从 而达到 节 省 施 药 量 的 目 的，有效 提升 农 药 的 利 用 率，减少 了 农 药 落 在 土 壤 上 的 可 能性，从 而 避免 对 土 壤 的 污染。农业无人机植 保 作业 较 传 统 人
17、工作业 能 节 约 40%以 上的农 药 用量，节 约 80 的用 水 量，还 可 减少 60%农 田 土 壤 与 水 质 污染，减少 了 农 药 过 量 使 用问题的发 生，有效 降低 了 农业 生 产 成 本。农业 无人机的动 力 一 般 以 电 池 为能 源，消耗 量 不大，且 是 清 洁 能 源，顺 应 了 节 能 减 排 的 要 求，从 而 有效 节 约 了 资源。3 推广应用中存在的问题 3.1 售后 服务 跟 不 上 目 前 农业无人机 保 有 量 增 长 较 快，大 部 分 购 机农 户 对 使 用、保 养 和 维 修 经 验 不足，发 生 故障 时 只 能 等 待 售后 专
18、业人 员。而 与 其 配套 的 售后 服务 网 点 却 分 布 不 均，零 配 件供 应 和 维 修 技术 力 量 缺乏，既 耽误 农 时 又 影响 无人机作业 效 率。部 分无人机 生 产 企 业 及 经 销 商 存在 重销 售、轻服务 现 象，在 无人机 销 售 量 不大 的 地 方，产 品“三 包”服务 往往跟 不 上，有 的 服务 仅仅 流 于 形 式，不 能有效 解决 实 际 问题，让 农 民 对 使 用无人 机 心存 疑虑。3.2 电 池容 量 小 农业无人机 使 用的 电 池容 量 小，耗 电 快，续 航 能 力 差，充满 一 块 电 池 需 要 30 40 min 时 间，一
19、块 充满 电 量 的 电 池 一 般 使 用 时 间 只 有 10 15 min，频繁 的 起降 和 更 换 电 池，影响 作业 效 率，不 利 于 农作 物 大 面 积 作业。电 池 的 使 用 寿 命 是 个 难 以 突破 的瓶颈，锂 电 池 使 用 寿 命为 1 2年，在 快 充 快 放 的情况 下一 般 只 能 循环 使 用 200 300次，电 池 2 000元 左右 1组，购 机 时 需 要 备 3组 电 池，购置 成 本 偏 高,给 农 户增加了使 用 成 本。农业机械化与现代化 22 023 年第 2 期 3.3 药液容易漂移 目 前 还 缺乏 与农业无人机作业 配套 的 专
20、用农 药 制 剂，市 场 上 销 售 的农 药剂 型 多 为 可 湿 性 粉 剂、悬浮 剂、分 散粒 剂 等，是 传 统 人工 喷 雾 设 备 所 用的，并 不适 合 航 空 喷洒 作业，不同 农作 物 的用 药 量 没 有 统 一 的 标 准,大 多 农 户 仅仅凭 经 验 来 确 定农 药剂 量。而 无人机 采 用的 为 低 容 量 或 超 低 容 量的高 浓 度 喷 雾，药 液 浓 度 高，药 液 直 径 只 有 100 m 左右，加之 无人机 喷 雾 作业 时 其 喷 头 距 离 作 物 的 冠层较远，喷 药 时遇 到 高 温、大 风 的 时 候，雾滴 漂移 风 险明显 增加，周边 地
21、 块 作 物 容 易 受 到 影响。3.4 专 业 飞手 不 足 农业无人机 在 作业 方 面 体 现 了 较 高的 智 能 化 水 平，不 仅 需 要 操 作人 员掌握 一 定的农业 知 识，还 要 求 操 作人 员 具 有 无人机的 操 控、调 试 和 维 护保 养 能 力，这 就 要 求 农业无人机 需 要 相 对 专 业的人 员去 操 作。由 于 无 人机 操 作人 员 的 专 业 培 训 机 构 比 较 少，而且 培 训 费 用 相 对 较 高，培 训 通 常由 生 产 企 业开展，缺少 标 准 化的 教 学 体系，培 训 质量 往往 无 法 保障。大多 数 购 机农 民 受 文 化
22、程 度 限 制，对无人机 操 作 方 面 专 业 知 识 的 消 化 能 力 比 较 弱，很 难 在 较 短的 时 间 内 熟 练 掌握 农业无人机的 操 作 流 程，制约 了 农业无人机的推 广 和 使 用。3.5 行业 标准缺失 随着 农业无人机产业的 快速 发展，针 对农业无人 机市 场 的 各 种 监 管 措施 尚未 出 台，农业无人机的 安 全 技术 标 准、质量 性能标 准、维 修 保 养 标 准 和 作业技术 标 准 等 行业 标 准缺失。部 分 生 产 销 售企 业 为 了 抢 占 市 场 大 打 价 格 战，导 致 服务 质量 下 降，降低 了 农 民 的 信 任 度，购 机
23、 者权 益 及 作业质量 得不 到 保 证，影响 农业无人 机市 场 健 康有 序 发展。4 发展对策及建议 4.1 加 大 政策扶持力 度 针 对农业无人机 价 格 昂贵、维 护保 养 成 本 高的现 状，出 台农业无人机 相 关 补贴 政 策，把 农业无人机 正 式 纳 入 农机 购置补贴 目 录，提 高新机 购置补贴 标 准;将 无 人机 纳 入 农机 报废 更 新 补贴 范 围，加快 机 型 的 更 新换 代;支 持 金 融 机 构 开展无人机 信 贷 业 务，加 大 对农业无 人机推 广 应用的 扶 持 力度；大 力 支 持 飞 防 作业 组 织 建 设，将 飞 防 作业 服务 纳
24、入 农机作业 补贴 范 围；及 时 调 解 飞 防 作业 组 织 与农 户之 间 的 矛盾纠纷，帮助 飞 防 组 织 提 高作业 收 益。4.2 完善相关 行业 标准 明确 政 府 各 部 门 的 监 管 职 责，完善 相 应的 管 理 服务 体系，建设高 效、科 学、合理 的农业无人机 监 管 体 制。组 织 政 府 监 管部 门、科研 院 所、生 产 企 业制定 和 完善 农业无人 机的 监 管 办 法、技术 标 准 和 作业 标 准，对无人机 在 作业 过 程 中 的 飞 行高 度、飞 行 速 度 等 制定 统 一 的 安 全 使 用 标 准。建 立完善 的质量 管 理体系 与产 品 检
25、 测 标 准，避免 劣 质产 品 进 入 市 场。制定作业 服务 标 准，使 无人机 在 标 准 下 进行 作业，提升 作业 服务 质量。4.3 健全社会 化服务 体系 鼓励 更 多 的 社 会 力 量 和 资 本 参 与农机 社 会 化 服务 组 织 建设，重 点 扶 持 技术 能 力 强、管 理 制 度 先进的 专 业 化 服务组 织，促 使 此 类组 织 规 模 化 和 规 范 化发展。支 持 农机 大 户、种植 大 户 及 农业 生 产 主 体 通 过 资 金、技术、机 具 入 股等方 式 组 建无人机作业 组 织，跨 区 域 开展农机 社 会 化作业 服务。引导 生 产 企 业建 立
26、完 整 的 销 售 及 售后 服 务 系 统，开展 销 售、维 修、配 件供 应、保 险 等服务，为 农业 无人机推 广 应用 提 供 高 效、便 捷、优 质、价 廉 的 服务。4.4 加强专 业技术培训 发 挥 无人机 生 产 企 业的作用，配 备 专 业 性 强的技 术 资 料，为 操 作人 员 提 供 相 应的 指 导 服务，提 高 其 实 际 操 控 能 力，降低 无人机作业 故障率。农机推 广部 门 利 用 技术 力 量，采取 现 场 操 作、示范 观 摩、集 中 培 训 等方 式，对农业无人机 操 作人 员 进行 培 训，让 操 作人 员 能 够 熟 练 掌握 农业无人机的 使 用
27、 方 法 和 操 作 流 程，培 养 更 加 专 业的农业无人机 操 作技术人 员，为 农业无人机推 广 应用 提 供 人 才 支 持。4.5 开 展专 用 药剂研 发 农业无人机 必 须 配 备 专 用的 药剂 才 能 实现高 效 的 植 保 作业，有效 防控 农作 物 病虫 草 害 发 生。无人机 生 产 企 业应与农 药 生 产 企 业 加 强 合 作，针 对无人机 低 容 量 喷 雾 的 特点，完善 无人机 专 用 药剂 的 生 产 标 准，通 过 对 药剂浓 度、雾 化 效果、附着 力、沉 降 性、防 漂移 性 等方 面 的 优 化进 行 专 用 药剂 的研发，生 产 出 抗 漂移、
28、促 沉 降 的 飞 防专 用 药 剂，提 高农作 物 病虫 草 害 的 防 治效果。5 结语 农业无人机 以其 高 效 便 捷 的作业 优势被 越 来 越 多 的人 接 受，农业无人机 不 仅 改 变 了 农机作业 方 式，也 创新 了 农业 生 产 模式，必 将 推动农业 生 产 全 程机械化 全 面 快 速 发展。尽 管目 前 在 推 广 应用 过 程 中 还 存在 诸 多 问题，许 多 技术 尚 需 不 断完善，但 是 通 过 技术创新 和 研发 水 平 的 不 断 提 高，农业无人机的推 广 应用 一 定 可 以 进 一 步 推动 农业 生 产 向 机械化、规 模 化 和 集 约化 方 向 发展，为 推进农 业现代化发展 提 供 强 有 力 的 装 备 支撑。参考文献：1 王妍 令 仪，王 元 杰.农用无人机发展应用现状与 政 策建 议 J.农业工程，2021（1）：1-7.2 李晚侠.农用植 保 无人机推 广 应用 中面临 的 不 利 因 素 及 农业机械化与现代化 3
