國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國際聯(lián)合研究中心主任、國家“千人計劃”特聘專家、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院教授蘭玉彬認(rèn)為，這放在三年前，還只是一個夢，如今逐漸變成現(xiàn)實，中國農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)居于世界領(lǐng)先地位。 “進(jìn)入RTK模式……正在上傳航線圖，5秒后啟動，請遠(yuǎn)離作業(yè)機!2號機啟動作業(yè)!”陳致燁按下按鈕后片刻，擁有4個黑色旋翼、攜帶著10升藥液的P20無人機“嗡”一聲，從地面飛起，按照設(shè)定好的參數(shù)和軌跡，全自動、精準(zhǔn)地對整座山上每一棵臍橙果樹噴灑農(nóng)藥。
可以根據(jù)航線和飛行參數(shù)一鍵起飛，全程自主飛行，還可以一控多機和夜間飛行，最高每小時作業(yè)量達(dá)人工效率的60倍以上。筆者經(jīng)過實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國企業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)的農(nóng)用植保無人機從去年以來技術(shù)“爆發(fā)”，農(nóng)業(yè)航空科技正在深刻改變田間地頭的作業(yè)方式。
國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國際聯(lián)合研究中心主任、國家“千人計劃”特聘專家、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院教授蘭玉彬認(rèn)為，這放在三年前，還只是一個夢，如今逐漸變成現(xiàn)實，中國農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)居于世界領(lǐng)先地位。
農(nóng)用無人機已經(jīng)逐步在農(nóng)村推廣
兩個人一起，一個人拉管，一個人往作物上噴灑農(nóng)藥，長期以來，這就是中國農(nóng)村田間地頭最常見和普遍的打藥作業(yè)方式。
據(jù)不完全統(tǒng)計，全國仍有5800萬套肩背式的打藥噴霧器在使用，占了施藥領(lǐng)域的絕大部分，還有一小部分是地面機械施藥裝備。由于農(nóng)藥對人體的危害極大，愿意人工作業(yè)的農(nóng)民已經(jīng)越來越少。植保仍舊是我國農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化中的短板。“現(xiàn)在打藥的人，40歲到50歲的占了20%，50歲至60歲占60%，60歲以上的占20%。40歲以下的，沒有�！苯魇∮诙伎h鑫威隆果業(yè)專業(yè)合作社的理事長嚴(yán)冬長說，打藥人多以農(nóng)村婦女和貧困戶為主，越是農(nóng)忙時節(jié)越搶手。
“我們1000多畝果園，打一次藥需要請40個人，至少打上三天半到四天時間。”嚴(yán)冬長說，人工作業(yè)，正兒八經(jīng)打藥，一天也只能打幾畝地。無人機噴藥，無論是時間成本還是費用，都要低很多。
中國擁有地球上7%的耕地，但我國的化肥和農(nóng)藥的使用量卻是全球總量的35%。農(nóng)藥的浪費和污染現(xiàn)象嚴(yán)重，也容易導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)等問題，農(nóng)民迫切需要更為精準(zhǔn)高效的打藥手段。如今，新一代的植保無人機，成了田間地頭的“科技明星”。
測繪專業(yè)畢業(yè)，在贛南從事飛防植保多年的陳致燁興奮地告訴筆者，“你看，我們可以自行設(shè)定速度、流量和霧化的參數(shù)，比如現(xiàn)在飛行高度是5米左右，速度是2.5米/秒，飛機在每一棵果樹上方停留三秒鐘，每平方米可以噴灑35毫升藥液�！痹谶@片位于江西省贛州市于都縣黃麟鄉(xiāng)的山頭上，陳致燁和伙伴們僅一個上午，就完成了這片面積達(dá)100多畝的果樹打藥作業(yè)。
“放在以前，這是不可想象的!”江西贛州裕豐智農(nóng)負(fù)責(zé)人李麟說，他們已經(jīng)連續(xù)多年在贛州開展農(nóng)業(yè)飛防業(yè)務(wù)，以往都是用手動遙控的無人飛機給農(nóng)作物打藥，但卻無法解決效率和效果問題，導(dǎo)致連年虧本。
“在今年之前，我們用遙控的無人機作業(yè)，效率和效果都得不到客戶的認(rèn)可。P20這樣的新一代無人機出來之后，以前的飛機，我們都丟在倉庫里做擺設(shè)了�！崩铟胝f，根據(jù)他們的測算，如今他們的一臺無人機作業(yè)，至少可以取代15個打藥人的工作。隨著對技術(shù)的掌握，無人機作業(yè)的效率將會更高。一線的飛防人員，都能感受到植保無人機作業(yè)時代正快步走來。僅李麟組建的11人團(tuán)隊，就已經(jīng)買了9架P20這樣的植保無人機�！敖衲晡矣行判牟粫偬潛p了!”李麟告訴筆者，今年，他已經(jīng)利用無人機，給25000多畝農(nóng)作物進(jìn)行打藥，其中山地上的臍橙就占了兩萬畝。
三年技術(shù)大翻身
“去年，可以說是世界農(nóng)用無人機的元年!3年前的技術(shù)與現(xiàn)在相比，就是天地之差!”作為世界精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空學(xué)科的創(chuàng)始人，蘭玉彬表示，飛機在田間作業(yè)，人可以坐在太陽傘底下進(jìn)行操作，甚至還可以一邊喝茶一邊操控，飛機自動打完藥會飛回到地面上。這樣的場景，放在三年前，仍是一個夢，如今已變成了現(xiàn)實。
蘭玉彬曾擔(dān)任美國農(nóng)業(yè)部高級工程師、美國德州A&M大學(xué)生物和農(nóng)業(yè)工程系兼職教授、博士生導(dǎo)師。早在2010年，仍在美國擔(dān)任終身教授之時，蘭玉彬就在世界級大會上提出了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展理念。2014年，蘭玉彬成為國家“千人計劃”特聘專家，并在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)成立了國際精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)中心。他一直有一個夢想，那就是不僅要讓中國躋身世界農(nóng)業(yè)航空大舞臺，還要成為引領(lǐng)者。也正是從2014年開始，國內(nèi)外資本紛紛進(jìn)入中國的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空領(lǐng)域，行業(yè)技術(shù)開始呈現(xiàn)跨越式發(fā)展。
“三年前的農(nóng)用無人機還只能飛幾下就掉下來，也就是通常業(yè)內(nèi)說的‘炸機了’，直到去年技術(shù)成熟的機型才研發(fā)出來。”蘭玉彬告訴筆者，以廣州極飛、深圳大疆等領(lǐng)軍企業(yè)生產(chǎn)的電動多旋翼無人機，已經(jīng)成為中國農(nóng)業(yè)航空的一大特色，產(chǎn)品已經(jīng)出口到日本、澳大利亞、美國等地。蘭玉彬說，我們國家有著農(nóng)業(yè)應(yīng)用上的剛性需求，農(nóng)用無人機的推廣，可以解決精準(zhǔn)施藥的問題，也可以解決農(nóng)藥中毒的隱患，更可以提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，節(jié)省農(nóng)藥和水�！凹夹g(shù)上的變革和國內(nèi)外資本的進(jìn)入，使無人機實現(xiàn)了成本低、易操作和安全飛行等多個問題，更重要的是可以保持施藥的精準(zhǔn)�！碧m玉彬說，正是在飛控、噴霧等方面的技術(shù)革新，讓無人機施藥可以實現(xiàn)節(jié)水達(dá)到90%左右，而節(jié)省農(nóng)藥上，保守的數(shù)據(jù)也可以達(dá)到15%至35%。
為了幫助農(nóng)業(yè)航空行業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的融合發(fā)展，蘭玉彬帶領(lǐng)有著53名老師、70多名研究生一起參與的團(tuán)隊，從衛(wèi)星遙感、大數(shù)據(jù)、噴施霧化等9個細(xì)分領(lǐng)域，對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)進(jìn)行研究。2016年，蘭玉彬主持國家重點研發(fā)計劃項目“地面與航空高工施藥技術(shù)及智能化裝備”，這個項目總經(jīng)費高達(dá)9600萬元。目前，團(tuán)隊已經(jīng)研發(fā)出全新的機載導(dǎo)航定位系統(tǒng)，可以將定位精準(zhǔn)到毫米級。
與此同時，團(tuán)隊在無人機性能、施藥效果上也形成了完整的檢測體系，三年來已經(jīng)在全國進(jìn)行了40多次性能測試實驗，并將檢測報告和一些技術(shù)無償給企業(yè)使用�！拔覀兣c極飛科技、大疆、安陽全豐、高科興農(nóng)等無人機領(lǐng)頭羊企業(yè)都有進(jìn)行合作，一起研究試驗，以此來帶動整個行業(yè)的發(fā)展�！碧m玉彬說。
推廣無人機果農(nóng)認(rèn)可最重要
技術(shù)的問題解決了，但要讓農(nóng)民相信農(nóng)用無人機的效果，卻不是一件容易的事。
“如果是2014年，你拿無人機去給農(nóng)民打藥，人家不會相信你，覺得你這個東西不行。農(nóng)民看不到打藥的藥效，他就不會接受你的技術(shù)和服務(wù)�！碧m玉彬告訴筆者，但從去年底到現(xiàn)在，無人機用于打藥的終端數(shù)據(jù)，已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。
“農(nóng)業(yè)部提供的數(shù)據(jù)是，去年8月之前，國內(nèi)在用的農(nóng)用無人機約有4000至5000架，但實際上，今年僅一個龍頭企業(yè)公布的銷售額就已超過了這個數(shù)字�！碧m玉彬和團(tuán)隊調(diào)研發(fā)現(xiàn)，如今農(nóng)用植保無人機在新疆、河南、湖南、東北三省等不少地方，已經(jīng)得到了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的認(rèn)可。
“最重要的是要讓他們看到實際效果。”蘭玉彬還透露，根據(jù)全國農(nóng)業(yè)數(shù)字推廣中心的數(shù)據(jù)，今年截至7月份，全國農(nóng)用植保無人機的作業(yè)量已經(jīng)超過了6000萬畝次�！斑@個數(shù)字是很驚人的，放在3年前，也是一個不可想象的數(shù)字。”蘭玉彬說。
然而，盡管國內(nèi)的無人機企業(yè)已達(dá)幾百家，但推廣卻并非一帆風(fēng)順，得到市場認(rèn)可的產(chǎn)品并不多。作為農(nóng)用植保無人機的龍頭企業(yè)之一，廣州極飛科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人龔欽見證了農(nóng)用無人機在國內(nèi)的崛起和發(fā)展。
龔欽說，要推廣農(nóng)用無人機，目前最大的問題是人才。為此，極飛科技專門成立了以教學(xué)為主的極飛學(xué)院，免費培訓(xùn)農(nóng)業(yè)航空人才，如今已有5萬多人在線上注冊學(xué)習(xí)。“里面不僅有來自全國各地的農(nóng)業(yè)人才，還有1000多名資本界的人，說明他們非�？春眠@個領(lǐng)域在未來的發(fā)展。”同時，龔欽認(rèn)為，每一種作物的直徑、高低不同，防治的病蟲害不同，打藥方式也不一樣，無人機的技術(shù)必須能適應(yīng)不同的作業(yè)需求，才能真正得到農(nóng)民的認(rèn)可。
在江西贛州，李麟的團(tuán)隊最早在山地上利用無人機對果樹進(jìn)行飛防打藥。李麟自豪地說，目前市場上還沒有多少團(tuán)隊和無人機能夠完成果樹打藥。在贛南地區(qū)，黃龍病的病菌木虱，歷來都是讓果農(nóng)聞之色變的蟲害，一直缺乏有效的防治手段，是世界級防治難題。今年開始，李麟在政府部門的支持下，開始針對黃龍病進(jìn)行無人機打藥的防治試驗。
“利用無人機更加智能、精準(zhǔn)的噴霧系統(tǒng)，可以殺死藏在地面雜草、落葉或其他植物中的木虱蟲，減少果農(nóng)因黃龍病帶來的損失�！崩铟敫嬖V筆者，在木虱蟲的防治上，他們已經(jīng)得到了很多果農(nóng)的認(rèn)可。