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植保无人机与农药减量控害行动的实践与探索

何永芹 任凤志 张秋英 赵艳 王铁军
  
西部文化媒体号
2024年13期
1.内蒙古兴安盟突泉县农牧技术推广中心 内蒙古兴安盟 137500 2.内蒙古兴安盟突泉县东杜尔基镇综合保障和技术推广中心 内蒙古兴安盟 137500

摘要:植保无人机技术是农业航空领域的一项重要技术,是现代植保的重要手段。应用植保无人机投术提高农作物病虫害防治机械化水平,实现专业化统治防治规模化发展,实现航空喷施作业技术现代化,减少农药流失,提高农药利用率,实现农药减量控害,加强突发性大面积病虫害防控能力,保障农业生产安全、农产品质量安全和生态安全,加快我国农业向现代化转型升级,以及保证生态农业对可持续发展具有十分重要意义。

关健词:植保无人机;农药减量;实践探索

顺应“稳粮增收调结构,提质增效转方式”要求,必须大力推进“现代植保、公共植保、绿色植保”,大力推广新型农药,提升装备水平,加快转变病虫害防控方式,大力推进生态农业、绿色防控、统防统治和无公害标准化生产。构建资源节约型、环境友好型病虫害可持续治理技术体系,实施农药减量控害行动势在必行。植保无人机技术是农业航空领域的一项重要技术,是现代植保的重要手段,应用植保无人机技术对提高农作物病虫害防治机械化水平,实现专业化统防统治规模化发展,实现航空喷施作业技术标准化,减少农药流失,提高农药利用率,实现农药减量控害,增强突发性大面积病虫害防控能力,保障农业生产安全、农产品质量安全和生态安全,加速我国农业向现代化转型升级,以及保证生态农业可持续发展具有十分重要的意义。

1实施农药减量控害行动的背景

1.1农药使用现状

受异常气候、复种指数高以及农药使用技术不到位等因素影响,农药使用量总体呈上升趋势。据统计,2016年以前突泉县全县的农药使用量为372吨左右,从2017年开始,农药使用量为365吨左右,以后层逐年下降的趋势。随着植保无人机和先进的大型植保机械的应用,“跑、冒、滴、漏”的现象减轻了,提高了农药的利用率。

1.2实施农药减量控害的必要性

农药的过量使用,不仅造成生产成本增加,也影响农产品质量安全和生态环境安全。实施农药使用量“零增长”行动,是推进农业提质增效的重要措施,对保障农业生产安全、农产品质量安全和农业生态安全具有重要意义。

1.2.1促进病虫可持续治理的需要

防病治虫如果单纯依赖化学农药,容易造成病虫抗药性增强防治效果下降,出现农药越打越多、病虫越防越难的问题。实施生物防治、采取综合性措施修复生态、保护天敌,有利于充分发挥生态、生物控害的作用,遏制病虫加重发生的态势,实现可持续治理。

1.2.2保障农产品质量安全的需要

保障农产品质量安全,关键是要通过标准化生产和科学防治病虫害来控制农药残留,注重源头治理、标本兼治实现农药减量使用、科学使用。

1.2.3促进农业节本增收的需要

配套推广绿色防控集成技术,大力推进专业化统防统治,提高防治效果、效率和效益,有利于降低生产成本,实现提质增效。

1.2.4保护生态环境安全的需要

目前,我国农药平均利用率仅为35%,大部分农药通过径流、渗漏和漂移等流失,污染土壤、水环境,影响农田生态环境安全。必须改进施药方式,提高农药利用率和病虫害防治效果,推进农药减量控害,减轻农业面源污染,保护农田生态,促进生产与生态协调发展。

1.3实施农药减量控害的可行性

突泉县2011-2016年5年与2017-2021年5年农药平均使用量由372吨下降到365吨,下降了1.8%,由此可以看出,突泉县近年来大力推广绿色植保技术已取得初步成效,实施农药减量控害行动已有一定的基础。

2植保无人机应用与实施农药减量控害的实践与探索

2.1植保无人机在国内的发展及应用现状

随着生态农业、有机农业、精准农业技术革命的不断发展,采用无人机进行植保作业已成为中国农业的发展趋势。随着投入研究力量的加大,近年来我国农用无人机的研究也步人了新的阶段,特别是2012年3月,温家宝总理视察河南漯河植保无人直升机喷施农药现场后,农用植保无人机市场逐步形成热潮。其中农业应用的小型植保无人机发展势头最为迅猛。目前,国内生产植保无人机的厂家从 2010年的2家猛增到2014年的40家,并呈快速增长趋势。

2.2植保无人机在内蒙古突泉县的发展及应用现状

最早出现在农业植保领域的时间是2016年6月。在2016年6月举行的全区植保现场会上,由内蒙古自治区植保站推荐的农用无人直升机进行喷药作业演示,成为现场会上的一大新亮点:并得到出席现场会各级领导的肯定。目前,此项技术在内蒙古突泉县仍处于发展阶段,这批植保无人机已经在突泉县的田野已经大显身手。为县级农业部门利用财政专项经费开展植保无人机技术推广开了先例。截止到2023年底,突泉县植保无人机保有量超过50架,年作业面积超过60万亩次,作物涵盖水稻、玉米、大豆、高粱、谷子等。

2.3 植保无人机的应用与实施农药减量控害的实践成效

2.3.1植保无人机效率高

省劳力作业大部分采用背负式喷雾器和担架式植保机,作业时需要在田间穿梭,劳动强度大。而我们突泉县农业劳动力女性化、老龄化、低文化特征明显,农业劳动力明显短缺,使用植保无人机,劳动强度大大减小,作业效率极大提高。一台植保无人机喷施农药每天可作业27-40hm2(400-600亩),节约50个以上劳动力成本,和人工喷施农药相比,采用无人机作业成本优势明显。

2.3.2植保无人机安全性高

有力助推农药减量控害行动的实施 植保无人机具有传统植保器械无可比拟的优越性:一是植保无人机作业是常规植保机械作业提高50倍左右,可应对大面积突发的生物灾害的发生,有效减少农作物损失,保障农业生产安全。二是植保无人机远距离遥控操作,使人与药隔离,喷施作业人员避免暴露于农药的危险,提高了喷施作业人员的安全性。三是植保无人机可直接记录每一块田地喷施的农药品种、喷施量,农业主管部门可准确掌握农田用药信息,对农作物是否进行达标防治、是否进行安全间隔喷药及农作物生长过程用药情况可溯源管理,为提高全县农产品质量安全提供切实可行的保障。

2.4植保无人机的发展前景

第一,植保无人机市场雪求潜力巨大,植保无人机凭借其作业高效性等优势,已经得到农业种植大户和各级农业部门的普遍认同。从国内外成熟的无人机产业的发展来看,内蒙古突泉县乃至中国的植保无人机产业的市场潜力巨大。以目前中国大田作物1.2亿hm:平均年施药5次计算,共需6亿hm次施药作业,植保无人机施药每667平方米每次5元服务费年总服务产值为 450 亿元。中国的水稻面积是日本的28倍,预计到2025年,中国植保无人机需求量是20万架,无人机植保从业人员需求量是60万人,突泉县植保无人机保有量将超过50架,作业面积达60万亩次 以上。农用植保无人机代表着未来的发展趋势,部分大型机械没能解决的难点,植保无人机可以轻易解决。它们不仅将人从繁重的农业劳动中解放出来,缓解农村劳动力短缺,节本增效,同时也将提高农业机械和植保的现代化发展水平,为现代农业的蓬勃发展创造良好的社会效益和经济效益。

第二,植保无人机符合国家农业现代化发展需要十七届三中全会发起了农村第二次改革浪潮,国家加快了农业机械化的进程,出台一系列扶持政策推动农业现代化发展,全国主要大田种植区域农机普及率大幅增加。农机社会化服务的迅速发展,立即将植保机械的缺陷凸显出来,植保机械的空白带来的最大威胁使得国家推行的统防统治工作难以实施,粮食安全受到极大威胁。近年来植保无人机的作业试验和示范演示,验证了无人机植保技术的可行性,填补农机现代化最后的空白。当前我国正处于发展动力转换的关键时期,国务院出台《关于加快构建大众创业万众创新支持平台的指导意见》植保无人机的发展不断开创大众创业、万众创新的新局面,顺应国家创业、创新蓬勃发展的时代潮流。

3存在问题及对策建议

3.1主要存在问题

第一,缺少针对植保无人机的专项法规,植保无人机作为航空器,依法遵循我国的通用航空法规管理,但是,现有的植保无人机怎样管理?如何获取植保无人机适航证?植保无人机操控员需要什么资质?无人机植保作业如何申报空域?无人机植保作业时如何实施航管?植保无人机市场法规的缺天,是植保无人机健康有序发展的瓶颈问题,无法从根本工解决农业植保的刚性需求。

第二,没有统一的作业标准和作业规范无人机飞防作业对象有大田作物、果树、苗圃等,同时还涉及不同的生长周期。目前,无人机生产企业虽编制有自己的飞控培训手册和操作规范,但没有相应的无人机植保作业规范,对不同作物、不同生长周期的作业速度、喷量、飞行高度等作业指标没有统一的标准,仅靠用户的经验进行作业,无统一的标准可参照执行。

第三,电池作业时间短、充电消耗时间较长目前电动植保无人机单架次作业时间偏短,实际作业时间不足10 min,户外充电受限,还需自备发电机,多组电池充电占用大量时间。

第四,无人机售价较高,农民购买力不足,无论是油动直升机还是电动多旋翼机,手动标配无人机售价均在10万元以上,配置地面站系统的价格会更高,甚至多达几十万元,农民购买积极性不高。农业无人机施药设备与控制技术落后,我国的农业无人机尽管发展迅速,但是基本都是基于航模发展而来,简单组装而成,施药设备与控制技术的研发远落后于欧美发达国家。

3.2对策与建议

建立完善相关标准,纳入农机补贴目录由于植保无人机没有相应的制造、鉴定等标准,此项工作一直难以推动。建议尽早明确一个主管部门对植保无人机加强管理,制定出台制造标准、鉴定标准、准入制度等,使其及早进入农业机械补贴目录。

争取政策资金支持,加快推进技术进步与应用:积极争取政府政策和资金支持,特别是鼓励和扶持科研生产一体化、机药一体化,扶持有实力的无人机生产企业进行科技攻关,在高稳定性飞控系统、高性能电池、高效耐用喷头以及飞防专用农药等方面取得突破。

加强法规建设,确保施药安全植保无人机技术是一种特殊的技术,它具有两重性:一方面在农业生产当中已必不可少;另一方面可能会由于在生产中使用不当造成较大的危害。因此,必须要有相应的法律法规来规范、约束施药技术的全过程。我国应尽快制定施药技术的相关法规,以法律形式规范施药技术的至过程,确保施药过程中的环境安全、人身安全和食品安全。

突泉县发展植保无人机的初步构想,大力推进植保无人机在突泉县示范推广应用,大幅提升我县专业化统防统治水平。“十三五”期间计划分两个阶段实施:2016-2018年为发展布局阶段,用3年时间,扶持建设10个植保无人机专业化统防统治“飞防”组织,每个“飞防”组织适当配置先进适用大型植保机械。建设植保无人机产品质量安全监管平台。利用植保无人机统一配置记录仪,对使用农药实行扫码管理,掌控全县植保无人机在不同地区、不同作物上的用药情况及施药区域面积等全部信息。第二阶段:2019-2020年为巩固完善阶段,重点是适当补充若干植保无人机“飞防”组织,构建完善全区植保无人机“飞防”网络。植保无人机购置采取财政补贴与专业化服务组织共同出资的方式,辅以先进适用的中小型植保机械则由专业化组织自身购置。

参考文献:

[1]罗兴红.浅析实施水稻农药减量控害增效行动的现状与措施[J].农业与技术,2018,38(08):35-36

[2]邓春玲.植保无人机在玉米病虫害防治中的应用与优势[J].农业工程技术,2023,43 (32):56-57.

[3]蒋小新.植保无人机在农业生产中的推广应用[J].现代农机,2023,(03):3-5.

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