我國植保無人機產業化還需要加強探索

說起無人機,更多人認為它是工業的專屬名詞。

  如今,隨著我國土地流轉、土地集約化管理趨勢加快,新藥械的發展應用勢頭凶猛。而植保無人機可以說是近兩年來藥械行業內最吸引人的產品。

  12月8日至9日,2015中原·漯河現代農業裝備暨農業機械展覽會舉辦,重點聚焦現代農業機械裝備在我國農村經濟、農民增收、農業增產中的作用。

  其實,近幾年來,全國各地都在積極開展植保無人機的研發和應用。在今年第十七屆深圳高交會以及第31屆中國植保信息交流暨農藥械交易會上傳出的信息顯示,植保無人機最有希望率先形成工業規模市場。

  發展的需要

  中國作為農業大國,18億畝基本農田,每年需要大量的人員從事農業植保作業,而我國每年農藥中毒人數有10萬之眾。農藥殘留和汙染造成的病死人數至今尚無官方統計。

  同時,農村青壯年勞動力逐漸稀缺,人力成本日益增加;由於農藥對人體傷害較大,年輕人不願意進行農藥噴灑。“植保無人機可遠距離遙控操作,避免了噴灑作業人員暴露於農藥的危險,保障了噴灑作業的安全。”無錫漢和航空技術有限公司董事長沈建文告訴《中國科學報》記者。

  近日,中國農業科學院棉花研究所分別在新疆自治區石河子市和阿克蘇地區召開棉花無人機飛防技術應用現場觀摩會,展示的棉花無人直升機飛防技術和應用效果引發關注。

  據測算,該項技術成本低,無人直升機噴灑,至少可以節約50%的農藥使用量;防效好,作業高度2~4米,漂移少,旋翼產生的向下氣流有助於提高霧流對作物的穿透性;效益高,每小時可防治40~60畝;方便安全,垂直起降,無需專用起降機場,可空中懸停,遠距離遙控操作,確保噴灑作業人員安全。

  “無人機植保在水田作業、高稈作物和應對爆發性病蟲害等方麵已經表現出突出的優勢,而且可以應對農村勞動力減少的問題,近年來發展迅猛。”沈建文表示,但我國在植保無人機及其施藥技術方麵的研究還比較落後。

  2014年11月,國務院印發《關於引導農村土地經營權有序流轉發展農業適度規模經營的意見》,土地流轉進度加速,農業合作社、農場等形式的規模化種植正在形成,農業機械化需求在增加。今年2月,農業部印發《到2020年農藥使用量零增長行動方案》,要求淘汰傳統噴灑工具,推進主要農作物生產全程機械化作業;2016年500個縣試點,重點推進高效植保設備。

  記者在采訪中了解到,中央相關補貼政策出台後,河南、福建、山東、江蘇、浙江等省份開始推行省內補貼試點。例如河南省財政列出專項資金給予購機補貼,農民或農民專業合作組織購置農用無人機將享受到1/3省財政專項資金補貼和1/3農機購置補貼。

  據中國農機流通協會的調查顯示,農機合作組織、種糧大戶、家庭農場、農民合作社在消費主體中的比重正以15%的年均速度快速增長,新型農業主體的崛起,以及新形勢下農資市場的一係列變革,都在為我國農用飛機作業的發展提供有利條件。

  產業化探索

  據了解,在世界範圍內,無人機發展最好的國家是日本,具有較為完善的服務體係以及售後服務,使用成本費用大概為160元/畝,市場占有率高,達到60%以上。其次是美國,主要采用有人駕駛固定翼飛機,年噴霧麵積高達3200萬公頃,占總耕地麵積的50%,全美65%的化學農藥采用飛機作業完成噴灑。

  而我國從2004年開始由科技部“863”計劃、農業部南京農機化所等開始無人機植保的研究和推廣,到2007年我國第一架工程型植保無人直升機實現了產業化探索,再到近兩年全國範圍內推廣試用。

  “我國的農田狀況不同於美國,美國主要為大地塊形態,農藥噴灑用載人機即可解決大部分需求。”農業部南京農業機械化研究所植保與環境工程技術中心主任薛新宇研究員表示,從緯度、地塊形態來看,我國和日本的農田狀況更為相似。從作物類型來看,我國和日本都大量種植水稻,因此使用無人直升機是必然的。

  然而,中國和日本的情況也有所不同。日本的田地間水泥機耕道比較完備,農民收入比較高,每畝噴灑收入是中國的10倍。因此,日本選擇起飛重量110公斤的雅馬哈油動無人機作為植保無人機,可以達到出入田間作業,而且較長的滯空時間降低了起降的次數,從而降低了事故率,提升了作業效率。

  沈建文認為,對中國植保無人機而言,既要達到一定的載藥量和滯空時間以滿足中國田地間作業經濟的需求,也要滿足中國複雜地況的起降,包括複雜的田埂、溝渠、樹林帶、田間電線等構成。

  “100公斤以上的起飛重量和無人機價格在現階段是不適合中國市場的。”沈建文向記者表示,現階段比較實際的機型是載藥量10~15公斤的、起飛重量在35公斤左右的工程型油動無人機。

  據介紹,在2007年,我國就已經實現了載藥量10公斤、滯空時間15分鍾的商用植保無人機,農藥噴灑效率可以達到每天200~400畝,開創了中國無人機植保的裏程碑。到2013年,無錫漢和航空技術有限公司推出了載藥量15公斤的CD-15無人機,進一步提升了我國的植保無人機的作業能力,使得農藥噴灑效率達到每天300~500畝的目標更為可能。

  隨著土地流轉和每畝噴灑收入的提升,高載藥量的無人機需求會逐步顯現出來。在江蘇大學現代農業裝備與技術重點實驗室邱白晶教授看來,為應對日益增長的大地塊數量和越來越高的人工費用,2015年以後市場對載藥量15~20公斤的無人機需求會越來越明顯,而到2020年會出現載藥量超過20公斤的無人機的需求。

  打鐵還需自身硬

  據不完全統計,在農業領域形成產品銷售的企業有100多家。農業市場對無人機需求旺盛,加上政府推動,一些農藥生產企業、服務組織、合作社都紛紛涉足農用無人機領域。

  植保無人機的出現的確改變了我國的農藥防治現狀,但在機型逐漸豐富、應用範圍廣、推廣速度快、技術研究越來越深入的背景下,江蘇省植保站站長田子華指出,無論是什麽類型的植保無人機,都要從可靠性、穩定性、安全性三個方麵引起重視。

  “目前整個行業還有許多技術難點需要攻克,在政府補貼、產品鑒定、安全事故處理方麵存在諸多問題亟待解決。”薛新宇表示,一方麵,在農業用無人機方麵,已完成農業行業標準農用遙控飛行植保機安全技術要求正征求意見稿,但我國尚未發布行業標準。另一方麵,農業生產麵臨諸多問題。一是旋轉翼容易造成人員傷害;二是電池、燃油意外起火;三是高濃度藥液引起的人員中毒;四是超出限定作業區域。

  在沈建文看來,無人機飛防是我國加速實現農業現代化的助推器,植保無人機、飛防員、農藥構成了飛防體係的三大要素。日本是無人機飛防最成熟的國家,目前在田間作業的無人機有3000多架,飛手14000多人。中國的水稻麵積是日本的28倍,預計到2020年,中國植保無人機需求量是10萬架,無人機植保從業人員需求量是40萬人。

  “無人機植保是一個可以做大的行業,在它的下遊產業:飛防員培訓服務、飛防員派遣服務、無人機維修保養服務、噴灑植保服務、無人機租賃、專用農藥銷售、無人機代理銷售、空中災情評估、飛機及安全保險、飛行俱樂部及競技表演等無一不是可以獨立經營具有發展前景的項目。”沈建文說。

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