浅谈无人机飞防作业在农业生产中的应用
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摘 要 伴隨着社会的发展和科技的进步，无人机飞防作业技术被逐步应用于农业生产。利用无人机进行飞防作业，能够达到提高农业生产效率的目的。基于此，通过分析无人机飞防作业在农业生产中应用的优点与现存问题，浅谈无人机飞防作业在农业生产中的应用，旨在为无人机飞防作业在农业生产中的合理应用提供参考。
关键词 无人机;飞防作业;农业生产
中图分类号：S252.3;V279 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.12.097
无人机飞防作业，是指利用无人驾驶飞机装载农药喷雾设备进行农药喷洒。与国内传统人工背负喷雾器进行农药喷洒相比，无人机飞防作业通过操纵无线遥控设备即可进行，操作较为容易;同时，无人机飞防作业能在一定程度上减少人工压力，提高工作效率[1]。伴随着无人机技术的发展与成熟，无人机飞防技术逐渐进入农业生产中，利用无人机飞防作业已成为现实。在未来，把科技应用于农业生产，逐渐取代传统农业生产方式是大势所趋。
1 无人机飞防作业现状
无人机飞防技术源于美国，目前美国掌握着无人机飞防技术中最先进的喷雾技术，并且已形成完善的技术标准体系和技术支持机构。但在美国农业生产过程中，人为驾驶飞机进行飞防作业比无人机飞防作业更为常见，无人机市场被压缩，处境并不乐观。相较而言，日本因其农作物种植规模较小，更适合无人机飞防作业，因此在日本无人机飞防技术发展更为迅速，总体更为成熟。与美、日相比，我国无人机技术起步较晚，2010年才出现关于无人机飞防作业的报道。虽然起步较晚，但无人机飞防技术在我国发展迅猛，在华中、华北、西北等地区，无人机飞防作业都有应用于农业生产。
2 无人机飞防作业在农业生产中应用的优势
2.1 可在成本降低的同时提高农药使用效率
与传统人工喷洒农药相比，无人机飞防作业可降低人工成本，节约时间，同时无人机飞防作业的施药效率更高，可在一定程度上节约水资源。传统人工背负喷雾器进行作业，需要投入大量人工资源，同时因为喷雾器比较笨重，在作业时工作人员劳动强度大，作业过程中存在局限性。而无人机飞防过程中，利用无人机搭载喷雾设备，通过操纵远程遥控设备即可进行作业，能极大地解放劳动力，减少工作负担。根据调研显示，采用无人机飞防作业，可节约一半左右的劳动成本。同时，与传统人工背负喷雾器进行农药喷洒相比，无人机可使得药液在喷洒过程中形成向下气雾流，加强药物渗透，使施药效率提高到5倍左右。伴随着效率的提高，使用的农药量和水量也减少了很多。在规模相同的两块地，采用无人机进行飞防作业可减少约一半的农药量，同时用水量减至一成。我国幅员辽阔，不少地方存在水资源匮乏的情况，利用无人机飞防作业可节约水资源。
2.2 无人机飞防作业空间限制较小且更为安全
无人机飞防作业在空中进行，可跨越地形限制，与某些只适合在平原上开展工作的农业机器相比，无人机具有更强的环境适应性，在不平坦的丘陵地带同样可以开展作业。另外，无人机飞防作业更为安全。无人机飞防过程中，工作人员只需操控无线遥控设备即可进行作业，人与农药不会进行直接接触，对工作人员而言更加安全[2]。无人机飞防作业中采用的喷洒技术比人工传统农药喷洒更加科学，农药利用率得到大幅度提高，对环境与土壤的污染更小，更为安全环保。
2.3 无人机飞防技术逐渐成熟，操作较为简便
无人机飞防作业技术发展迅速，如今技术已经逐渐成熟。无人机整体机型较小，与其他农药喷洒方式相比，飞行喷洒农药的方式更为灵活轻便，在跨区域作业上独具优势。此外，无人机飞防作业的操作过程较为简便，经过一定的系统学习便能很快掌握。
2.4 新政策有利于无人机飞防作业的推广与普及
国家政策全面推进农业生产机械化，有利于无人机市场的拓展开发。同时，因为无人机飞防作业有较多优势，具有推广普及价值。我国相继推出有利政策，对无人机飞防作业在农业生产中的应用进行推广普及。例如，一些地方在普及无人机知识的同时，出台无人机购买补贴政策，十分有利于无人机的普及。
3 无人机飞防作业在农业生产应用中存在的问题及改善措施
我国应用无人机飞防作业的时间短暂，因此当前的无人机飞防作业还存在不少问题。无人机本身存在的缺点和无人机飞防服务体系的不足，是导致无人机飞防作业在我国农业生产应用中推广普及困难的原因。
3.1 降低无人机购买成本，完善飞行员培养体系
适用于农业生产的无人机，必须具有耐农药腐蚀、载荷能力较强、飞行稳定等优势，因此与普通无人机相比，其制造成本较高，对应价格也偏高。同时，无人机电池寿命较短，机械使用过程中的折损成本偏高，以致投入回收周期过长。对普通农民而言，购买无人机性价比太低，无人机飞防作业对其不具吸引力。对此，应加大对无人机的研究力度，提高无人机生产水平，降低无人机制造成本，相应降低无人机价格，以便于无人机的普及与使用[3]。此外，地方也可出台政策，对购买无人机的农户提供一定补贴，进一步降低农户购买无人机的成本。另外，我国农民有年龄偏大、接受教育有限等现状，对高科技新兴技术接受能力较差，而操作无人机需经过专业系统的学习。因此，需构建完整的飞防员培训系统，为无人机飞防作业提供专业能力较强的工作人员。
3.2 加大农用无人机在提高续航能力、载荷能力方面的研究
无人机飞防作业过程一般耗时较长，尤其是在大面积作业的时候，对无人机续航能力要求较高。尽管与普通无人机相比，适用于农业生产的无人机的续航能力较强，但依旧无法满足农业生产中大面积作业的需要。此外，无人机在进行飞防作业时，要搭载相应的配件以及农药溶液。这要求农用无人机具有较好的载荷能力，能满足无人机飞防作业需求。对此，无人机研制中心应加大对无人机电池续航能力和载荷能力的研究，进一步优化无人机的硬件设备，以满足农业生产需求。 3.3 鼓励、促进无人机飞防作业中专业药剂的研发制作
在无人机飞防作业中，对喷洒的药剂有特殊要求，多需要使用无人机专用药剂。无人机飞防作业中使用的药剂，必须按照配制要求进行严格配制。目前国内的现状是无人机飞防作业在农业生产应用中所占面积较小，农药生产厂家一般不会针对无人机使用的药剂进行生产研究，以致国内农药制剂水平在此方面相对落后，暂不能满足无人机喷药的技术要求。因为专业药剂缺乏，所以无人机飞防作业在农业生产中的应用被限制。要想改善现状，需推广无人机的使用，扩大无人机市场，在市场需求的推动下，促进专业药剂的研发与制造。此外，可促进农用无人机生产厂家与农药制剂厂家合作，联手研发适用无人机的专业农药制剂。
3.4 构建无人机飞防技术服务体系
当前，我国无人机的生产状况较为杂乱，无人机质量参差不齐，在质量和售后服务上皆缺乏保障。无人机发生故障，售后维修困难，导致错过飞防作业最佳时间，对农业生产极为不利。除此之外，无人机所需的专业制剂、专业飞防员的培训，都应包含在无人机飞防技术服务体系中。只有建立完善的无人机售后服务体系，从无人机的生产销售到售后维修服务，再到专业药剂的供给、飞防员的培养提供，做到一体化配套服务，才能为无人机飞防作业提供可靠保障，才利于无人机的推广与普及。
4 结语
结合无人机飞防作业在农业生产应用中的优点及现存问题，可看出无人机飞防作业在农业生产中具有极强的应用性，可在极大程度上方便农业生产，同时可以减少环境污染，使用过程更加安全。但是因为无人机飞防作业在技术、成本、药剂以及体系等方面的不足，导致目前在国内无人机的推广普及较为困难。综合以上，改进无人机飞防作业中存在的不足，提高无人机的硬件配置，降低无人机使用成本，做好无人机飞防技术服务一体化，全面推无人机飞防作业在农业中的应用，对我国农业的发展有积极而深远的影响。
参考文献：
[1] 王仙萍.無人机飞防作业的优势以及作业过程中的技巧[J].科技经济导刊，2018，26（4）：57-58.
[2] 任耀武，周喆，巩继伟，等.湖北省植保无人机发展情况的分析与思考[J].湖北农机化，2019（7）：12-13.
[3] 孟凡彬，张云鹏.无人机技术在农业领域的应用及展望[J].时代农机，2019，46（2）：49-50.
（责任编辑：赵中正）
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