中國農業(yè)機械化進程：農業(yè)植保機何時才能飛起來

    在中國，從小就聽到一直喊著工業(yè)現(xiàn)代化、農業(yè)現(xiàn)代化、國防現(xiàn)代化、科學技術現(xiàn)代化，其中農業(yè)現(xiàn)代化主要的就是機械現(xiàn)代化，用機器代替人工，把人解放出來。從耕地，播種，灑藥，收割這幾個環(huán)節(jié)當中，灑藥這個環(huán)節(jié)的機械化是的，都是人工。在大疆做植保無人機之前，全中國只有2300多臺無人機在用，其中還有很多是流動的，我國2.6%的飛機作業(yè)應用水平與發(fā)達農業(yè)平均30%—50%的飛機作業(yè)水平仍有著巨大的落差，利用植保機開展灑藥技術的研究仍處于初級階段。但種植大戶、合作社、家庭農場等新型農業(yè)主體的崛起，以及新形勢下農資市場的一系列變革，都在為我國農用植保機作業(yè)的發(fā)展提供了充足的有利條件。國內農業(yè)植保機市場潛力非常大，市場可容納15萬架農業(yè)植保無人機，年服務總值預計在450個億。最近幾年隨著把農業(yè)與信息化確定為重點領域，航空植保在國內取得了突破進展，并表現(xiàn)出巨大的發(fā)展和應用前景，科技與農業(yè)的結合早已成為目前農業(yè)發(fā)展的主流。

 

 

    目前主要做植保無人機做得比較好的是大疆和極飛兩家，大疆的MG-1和第二代的MG-1S都做得不錯，大疆的植保機是針對我國丘陵地貌專門研制的，適合我國使用，加上完善的售后服務，還有UTC植保機培訓課程，專業(yè)的培訓課程幫助飛手們掌握實際作業(yè)技巧，了解常見的故障判斷及簡單的飛機維護操作等，即使是新手經過培訓后也能順利作業(yè)。

 

    經過不斷地革新，以大疆MG-1S為例的新型農業(yè)植保無人機成為了農田上空的“明星”。MG-1S專為農作物保護領域設計，集成先進的飛控、可靠的內循環(huán)冷卻系統(tǒng)、便攜的折疊機身和操控簡易的定制遙控器，是一款、、便捷的植保作業(yè)工具。定速定高定流量、防塵防水防腐蝕。

 

    大疆MG-1S有內置的植保定制飛控，指令響應精準，簡單練習就可以上手。現(xiàn)在平均每臺MG-1每天作業(yè)面積有300多畝，如果在地塊整齊，藥配合得好的情況下，可以達500畝，效率和以前相比大大提高了，節(jié)約了時間成本。
 

 

    在央視一檔節(jié)目經濟半小時中，也有提到農業(yè)機械化對我過農業(yè)發(fā)展的重要性，在東北小麥產區(qū)，小麥是重要的農作物，2017年中央一號文件指出糧食作物要穩(wěn)定小麥生產，重點發(fā)展優(yōu)質強筋弱筋小麥。在小麥重要產區(qū)東辛莊村有400多農戶，小麥種植面積3117畝，種植大戶老高聽說種植高筋小麥能賺錢，就從農戶手中流轉出300畝地只種高筋小麥，但是種了兩年，像他這樣的大戶還是賠錢，高筋小麥本來就比其他小麥產量低20%，加上肥料人力這些，成本還是很高，如果田間管理不到位，種出來的小麥品質不均勻，面粉廠只能按低的價格收購。今年是老高打算種植的最后一年，還是賠錢就改種其他小麥了。正巧，有鄉(xiāng)間服務隊提供土地托管服務，老高就把土地托管出去了，算算收益，今年不會再虧錢了，服務隊的田間管理機械化程度比較高，機械化施肥不但能節(jié)省人工成本，肥料的利用率還能提高，相對于傳統(tǒng)人力操作，還可以節(jié)省約90%的水資源，從畫面來看，植保隊用的無人機正是大疆創(chuàng)新的MG-1，大疆MG-1標準載荷達10公斤。每小時作業(yè)量可達40-60畝，作業(yè)效率是人工的40-60倍。大疆MG-1藥劑噴灑泵采用高精度智能控制，與飛行速度聯(lián)動。在智能作業(yè)模式下，實現(xiàn)了定速、定高飛行和定流量噴灑，保證了作物都能得到均勻的噴灑，作業(yè)的同時做到節(jié)約藥劑，并且防止土壤受流失藥劑的污染。

 

    2016年11月底，大疆發(fā)布MG-1S，大疆在MG-1基礎上，對MG-1S的飛控系統(tǒng)、環(huán)境感知系統(tǒng)與噴灑系統(tǒng)進行了升級。

 

    飛控系統(tǒng)方面，MG-1S采用大疆A3飛控，其算法經過優(yōu)化，幫助無人機在藥液晃動時也能平穩(wěn)飛行;而加上雙氣壓計、雙指南針，飛控系統(tǒng)在飛行數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時可立即切換至另一套傳感器工作，保障飛行。

 

    環(huán)境感知系統(tǒng)方面，MG-1S的前側方、后側方與底部各設置了一部高精度毫米波雷達。前后兩部斜視雷達可預先探測地形，并結合下視雷達進行精準定高。通過不間斷掃描，MG-1S可提前感知飛行方向的地形變化，并根據(jù)地形和作物高度及時調整飛行高度，實現(xiàn)仿地飛行，均勻噴灑。

 

    噴灑系統(tǒng)方面，MG-1S配備了兩臺定制水泵，可分別控制前、后兩對噴頭，并允許用戶根據(jù)不同的作業(yè)需求，選擇前單噴、后單噴及全噴三種不同的噴灑模式;新增的壓力傳感器與流量傳感器可實時監(jiān)測噴灑流量，在作業(yè)過程中動態(tài)控制藥劑的流量與速度;新設計的兩級式噴灑系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)噴頭在航線兩端變量作業(yè)時偶然出現(xiàn)的噴霧不均勻、沉降不達標現(xiàn)象;下沉式新型噴頭則利用了下壓風場，噴頭組件實現(xiàn)了即開即停，以便噴灑更加精準，并提高藥液沉降效果;水泵和藥箱也進行了優(yōu)化，方便加藥，也易拆卸和清潔;濾網(wǎng)面積與上一代產品相比增大20倍，雙濾網(wǎng)設計減少了因配水、粉劑或藥液原因而引起的噴嘴堵塞問題。

 

    機械結構上，MG-1S增強了主臂、優(yōu)化了腳架設計，便于拆裝;電子調速器增加防水膠膜，可隔絕雨水、灰塵，并抵抗農藥、鹽霧等液體腐蝕，為電調提供保護。
 

 

    與大疆直接賣產品不同，極飛賣的是服務，它為農戶提供無人機噴灑農藥服務。農戶撥打極飛的服務熱線，預約前往自家農田打藥。工作人員實地評估，測量農田，設定好飛行路徑、高度和噴灑速度后，無人機就可以開始工作了。對于農田的面積，極飛是有要求的，每次作業(yè)面積要在100畝以上，并且單塊地20畝起。極飛給出的解釋是，一是為了讓農戶自行組團，保證規(guī)?；蛩帲档统杀?，二是確保打藥效果。

 

    雖然國內植保機發(fā)展前景可觀，但目前發(fā)展仍面臨諸多障礙。兩家公司的模式各有千秋，但是普及植保無人機是一個長期的過程，在農民眼里，植保機還只是一個航模，用來給農作物打藥不靠譜，企業(yè)直接在田間地頭利用無人機進行示范性噴藥，向種植大戶或農業(yè)合作社間推廣。

 

    植保機價格也是阻礙發(fā)展的一個重要因素，據(jù)了解，國內植保無人機制造商多達100余家，其產品價格參差不齊，但基本保持在5萬至20萬不等，只有少數(shù)省份能享受到政府補貼價格，一些潛在用戶在高額價格面前望而卻步，植保機的發(fā)展還需要政府的大力支持，相信有關部門會制定相關政策，讓農民早日實現(xiàn)科學種田，走上科學致富的道路。
 

 

    植保機在實際應用中存在一大瓶頸，“行業(yè)實力不均，配套服務不足”。首先，近年來民用植保機逐漸興起，各地均有植保無人機制造企業(yè)，但相關配套的產業(yè)鏈分布地區(qū)不均，因而農戶在植保機使用過程中如遇到產品部件損毀等問題，不能及時得到維修或者是維修時間成本很高，大疆采用的代理商模式正在逐漸發(fā)展到偏遠地區(qū)了，售后價格和售后流程也在不斷優(yōu)化。其次，植保機保險服務今年剛剛興起，不像汽車行業(yè)保險業(yè)務那樣成熟，還需要不斷完善。

 

    我國植保機產業(yè)已經起步，但是目前業(yè)內并無明確的行業(yè)標準，包括無人機自身技術、性能標準和植保標準。飛控技術目前初步滿足農業(yè)需求，但是電池續(xù)航能力還需要改進。還要有專業(yè)的農藥劑型，要更適應無人機作業(yè)，減少環(huán)境污染，提率。

 

    我國擁有18億畝基本農田，每年農藥中毒人數(shù)約有10萬之眾，致死率高達20%。應用植保機噴灑農藥對我國而言，不僅具有很大的經濟價值，還具有社會價值：農業(yè)植保機作業(yè)不僅有超高的工作效率，對人員生命不構成威脅，同時能夠大量節(jié)省勞動力，節(jié)約農業(yè)投入成本，最終增加農民的經濟效益。