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取代地面植保機(jī)械 無(wú)人機(jī)必須跨過(guò)哪兩道坎?
隨著植保無(wú)人機(jī)越來(lái)越頻繁的出現(xiàn)在公眾視野中,它的效率究竟有多高,能否真正取代傳統(tǒng)的地面植保機(jī)械?究竟怎樣的植保無(wú)人機(jī)是適合我國(guó)農(nóng)村市場(chǎng)的?哪一種飛控模式更符合實(shí)際需求?業(yè)內(nèi)人士稱(chēng),想要在農(nóng)村市場(chǎng)獲得廣闊用戶(hù)群,真正實(shí)現(xiàn)突破性的發(fā)展,植保無(wú)人機(jī)亟待解決的是兩個(gè)痛點(diǎn):成本和技術(shù)。
效率究竟有多高?
眾所周知,以前農(nóng)村防治病蟲(chóng)害,主要是使用手動(dòng)背負(fù)式噴霧器,或者是使用一些地面機(jī)械,其中的手動(dòng)藥械占據(jù)很大比例。農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所提供數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)農(nóng)村的手動(dòng)植保機(jī)具約35個(gè)品種,社會(huì)保有量約5807.99萬(wàn)架,擔(dān)負(fù)著全國(guó)農(nóng)作物病、蟲(chóng)、草害防治面積的70%以上。
而地面植保機(jī)械,尤其是手動(dòng)藥械,作業(yè)效率比較低。據(jù)農(nóng)業(yè)部提供數(shù)據(jù),地面機(jī)械農(nóng)藥有效利用率僅35%。其中手動(dòng)噴霧器的農(nóng)藥有效利用率僅30%,機(jī)動(dòng)噴霧器的農(nóng)藥有效利用率約為55%,噴桿噴霧器的農(nóng)藥有效利用率在50%,擔(dān)架式噴霧器的有效利用率為15%。
我國(guó)每年病蟲(chóng)害防治面積近90億畝次,防治任務(wù)極重,市場(chǎng)亟需一種新型的植保模式,而無(wú)人機(jī)打藥的出現(xiàn),則適逢其時(shí)的對(duì)地面機(jī)械打藥進(jìn)行了一次徹底顛覆。
農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研究員薛新宇表示,植保無(wú)人機(jī)的作業(yè)效率是人工背負(fù)手動(dòng)噴霧器的100倍,效率非常高。
薛新宇稱(chēng),植保無(wú)人機(jī)作業(yè)適應(yīng)性廣,能在地面裝備難以進(jìn)入的區(qū)域之內(nèi)作業(yè),如水田、玉米、林地、濕地等;與地面裝備田間作業(yè)相比,不會(huì)留下轍印和損壞農(nóng)作物;能在人居與農(nóng)田混雜區(qū)域作業(yè)。
從作業(yè)實(shí)際效果來(lái)看,由于無(wú)人機(jī)采用超低量的噴霧方式,附著性提高了,旋翼產(chǎn)生的下洗氣流吹動(dòng)葉片,提高作物下部及葉片背面藥液附著率,防治效果相比傳統(tǒng)施藥機(jī)械提高15%~35%,從而有助于提高植保作業(yè)質(zhì)量,尤其在應(yīng)對(duì)突發(fā)、爆發(fā)性病蟲(chóng)害的防控效果方面,無(wú)人機(jī)要明顯優(yōu)于地面機(jī)械。
為什么植保機(jī)一定要小?
據(jù)了解,日本20世紀(jì)60~70年代的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r類(lèi)似于當(dāng)下的中國(guó),大量青壯年人口進(jìn)城務(wù)工,農(nóng)村勞動(dòng)力嚴(yán)重缺乏。當(dāng)時(shí)的日本農(nóng)村,即使出高價(jià)找人打藥,也很難找到人手。于是日本開(kāi)始借助于小型無(wú)人機(jī)進(jìn)行田間作業(yè)植保。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授何雄奎表示,在中日韓的農(nóng)作物種植比例中,水稻是占據(jù)相當(dāng)大比例的:中國(guó)占51.12%,日本是48.62%,韓國(guó)是52.35%。日本和中國(guó)的水稻主產(chǎn)區(qū),都是梯田型的小地塊。即便是中國(guó)東北的萬(wàn)畝大地塊,或是新疆的水稻產(chǎn)區(qū),雖然總產(chǎn)區(qū)很大,因?yàn)楣喔鹊男枨?,避免灌溉不均的情況,水稻都是按照等高的形式種植,大地塊因此被分割成了很多的小塊。對(duì)小地塊進(jìn)行植保,小型無(wú)人機(jī)具有靈活、易操控等先天優(yōu)勢(shì)。
“小型無(wú)人機(jī)不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)場(chǎng),幾乎任意地面都可以起飛,上載下載都可以。而且效率很高,可以一分鐘一畝地,超低用量施藥。”何雄奎稱(chēng),植保無(wú)人機(jī)適合小型的,藥箱**好在20公斤以下。“藥箱一旦超過(guò)20公斤以上,每增加1公斤的載荷,植保無(wú)人機(jī)的尺寸就要放大1.6倍。飛機(jī)越大,制作成本越高,對(duì)于田間作業(yè)成本來(lái)說(shuō),不實(shí)際。”
何雄奎表示,他所屬的調(diào)研團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)在中國(guó)雜交水稻育種專(zhuān)家袁隆平的試驗(yàn)田里做過(guò)測(cè)試,對(duì)國(guó)內(nèi)的十三種無(wú)人飛機(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)。事實(shí)證明:大型直升機(jī)對(duì)于當(dāng)前中國(guó)農(nóng)村的植保工作來(lái)說(shuō),并不實(shí)用。
自主飛行好不好?
關(guān)于植保無(wú)人機(jī)的飛控模式是全自動(dòng)的好,還是半自動(dòng)或者手動(dòng)的好,業(yè)界一直存在分歧。
對(duì)此,何雄奎表示,在亞洲地區(qū),日本無(wú)人機(jī)技術(shù)是非常先進(jìn)的。但日本的植保無(wú)人機(jī)并不全用自動(dòng)遙控,而是用一些半自動(dòng)甚至手動(dòng)的。
“因?yàn)闆](méi)有必要都使用全自動(dòng)遙控,每一次用無(wú)人機(jī)來(lái)做農(nóng)業(yè)植保,不是人想飛多高飛多高,主要取決于當(dāng)時(shí)的氣象條件、風(fēng)速,溫度、濕度等。”何雄奎稱(chēng),未來(lái)我國(guó)的飛控系統(tǒng),如何建立飛行參數(shù)很重要,不能一概依靠GPS和北斗系統(tǒng)來(lái)解決問(wèn)題。
持相同意見(jiàn)的還有無(wú)錫漢和航空技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)錫漢和),無(wú)錫漢和采用了與日本雅馬哈公司相同的半自動(dòng)的控制方法。無(wú)錫漢和表示,植保無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)價(jià)值在于讓農(nóng)戶(hù)獲利,而全自動(dòng)無(wú)人飛機(jī)的價(jià)格較高,對(duì)于操作技術(shù)的要求也較高。
無(wú)錫漢和指出,目前我國(guó)農(nóng)村的地塊普遍較小,作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,僅是采集障礙物信息的工作就非常繁重,技術(shù)難度也大。此外,為回避GPS的誤差而預(yù)留的安全半徑與補(bǔ)噴工序流程,更加大了使用全自動(dòng)無(wú)人機(jī)的難度。
在這個(gè)問(wèn)題上,薛新宇提出了自己的看法:“我認(rèn)為植保無(wú)人機(jī)的自主飛行特別重要。”
薛新宇表示,人眼對(duì)視距的判斷會(huì)有誤差,會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)飛行位置的不準(zhǔn)確。有了自主飛行以后,航路和精準(zhǔn)度提高了。“以前不能做這個(gè),是因?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)沒(méi)有過(guò)關(guān),但憑借現(xiàn)在的技術(shù)水平,很多企業(yè)可以達(dá)到在1米高度上的全自主飛行,進(jìn)步很快。”
可見(jiàn),要不要選擇使用自主飛行的無(wú)人機(jī)進(jìn)行田間作業(yè),并不能一概而論。一要看成本控制,農(nóng)戶(hù)能否接受;二要看是否規(guī)模化種植,以及實(shí)際作業(yè)環(huán)境;三要看企業(yè)能否緊跟技術(shù)的革新與進(jìn)步,以及在使用新技術(shù)控制成本方面的嘗試效果
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