王晓宇

近日，油菜菌核病飞防技术研讨会在湖北省黄冈油菜综合实验站麻城基地召开。本次研讨会由国家油菜产业技术体系病虫草害防控功能研究室主办，黄冈油菜综合试验站、麻城市农业局、洛克希德(武汉)无人机科学研究院有限公司承办。来自全国各地的油料作物专家以及种植大户参加了本次研讨会。研讨会分为现场会和专家座谈两个部分进行。其中，现场会在麻城市白果镇冯氏祠村举行，一架架不同型号的无人机在一望无际的油菜花海上进行植保作业，为到场专家和种植大户带来一场耳目一新的无人机飞防展示。在专家座谈会上，华中农业大学傅廷栋院士等7位专家针对油菜飞防问题从不同角度作了专题报告，使与会人员对油菜产业及飞防技术有了更深刻的认识。

“农作物全程机械化生产链条上某个环节的缺失，就可能导致这个产业的消失。”中国农业科学院油料作物研究所研究员、国家油菜产业技术体系岗位专家刘胜毅说。在无人机推广之前，油菜在全程机械化生产中的植保环节可以说是空白。作为在油菜领域工作近三十年的专家，刘胜毅见证了二十年前黑龙江省油菜产业消失的过程。“上世纪八十年代末，黑龙江省种植了近2000万亩油菜，由于菌核病肆虐而找不到适宜有效的控制办法，为当地的农业生产带来了巨大的损失。而后，在黑龙江就几乎找不到油菜了。”他回忆道。

菌核病到底是什么？为何有这么大的破坏力？对此，中国农业科学院油料作物研究所程晓晖博士做出了解释，“菌核病菌主要以类似老鼠屎状态的营养体混在土壤中或附着在采种株上、混杂在种子间越冬或越夏。待其子囊孢子成熟后从子囊里弹出，借气流传播，侵染衰老的叶片和花瓣，长出菌丝体，致寄主组织如油菜的花瓣、叶片、茎秆等腐烂变色。病菌从叶片扩展到叶柄，再侵入茎秆。在发病的后期就会造成茎秆白枯，植株死掉。而在油菜茎秆里形成的菌核营养体，便会随着茎秆的破裂落到土壤中越冬或越夏。菌核病能在土壤里存活到三年以上。”据悉，在我国南方冬播油菜区菌核病常在翌年3—4月间萌发，北方春播油菜区则在6—7月间萌发，这主要是由于在两个时间段内，南北方气温回升，土壤湿润，给菌核病的爆发创造了良好的环境条件。

油菜属高秆作物，这也给菌核病的防治带来了困难。“菌核病大面积爆发于油菜初花到盛花期间，油菜基本上已经长到一米五以上，而且这个阶段的油菜已经封垄，人工和机械都没办法进田喷药。”刘胜毅解释道。另外，菌核病不仅会造成油菜的减产甚至是绝产，还会给油菜机械化收获带来影响，“感染菌核病的油菜由于其茎秆枯萎造成倒伏，这对油菜后期的机械化收割十分不利。”程晓晖说。目前，菌核病已成为制约油菜高产的最大障碍。

众所周知，长江中下游流域是我国的油菜种植面积最大的区域，但是近年来，由于农村劳动力减少、油菜田间管理困难以及效益低下等原因，油菜种植面积不断减少。仅湖北省油菜种植面积就从最高峰时期的1800万亩减少到现在的1200万亩。为了保证我国油料生产安全，不让其他油菜种植大省重蹈黑龙江的覆辙，为油菜植保找到一条切实可行的新出路迫在眉睫。

油菜飞防技术是国家油菜产业技术体系重点研发和推广的技术，也是油菜全程机械化生产链条中的重要环节。

在油菜菌核病飞防技术现场会上，数架来自国内不同厂家不同型号的无人机在油菜试验田上进行植保作业。在工作人员的操作下，无人机如一只只大蜻蜓一般，灵活地飞行在油菜田的上方。据了解，在进行植保作业前，研究人员已经将测试试纸分别贴在油菜植株的茎秆、叶面和花序上。据程晓晖介绍，该试纸在没有遇到任何水或者药剂之前是黄色的，遇到水之后变成黑色，遇到防治菌核病的药剂之后变成绿色，在植株上贴试纸的目的就是要检验无人机喷药的效果。“我们会在每株油菜上大约贴20—30条试纸，这样更有利于检验出无人机喷洒药剂是否均匀。经检验，无人机作业后，植株在距离地面15公分的试纸上仍旧有药液反应，由此可见，植保效果非常好。另外，飞机螺旋桨产生的气旋可将油菜花吹开，一方面能促进药液到达根部，另一方面还能限制药滴的飘移，这是目前人工和其他喷洒设备无法做到的。”程晓晖说。同时，他算了一笔账，“目前，我们所使用的农药成本约5—10元/亩，无人机作业成本5—10元/亩，合计10—20元/亩，作业成本较低。通常情况下，每天每台无人机可作业500—1000亩，是传统人工喷洒速度的25—50倍。”另外，他还告诉记者，在防治得当的情况下，在中等到重病年份，其防治率可达80%以上，确保油菜增产15%—50%。“甘肃的油菜病虫害在春旱时期比较严重，在甘肃山丹军马场常年种植33万亩油菜，然而在植保这个环节始终是空白。后来联系了西安一家航空公司想采用飞机喷药，最终由于费用过高，没有采用。”国家油菜产业技术体系甘肃张掖综合试验站助理研究员李继强如是说，“如果有了无人机就方便多了。”

为有效解决我国油菜菌核病喷药防治困难而导致的机械化水平低、防治实施面积小、产量损失严重等问题，“十二五”以来，国家油菜产业技术体系研究并集成了以飞机喷药防治菌核病为主的油菜“一促四防”技术，并由综合试验站面向全国各生产区进行示范和推广。据程晓晖介绍，油菜“一促四防”主要指：促进油菜生长发育、防病虫害、防花而不实、防早衰、防高温逼熟。经过多年试验，结合测产结果，使用植保无人机进行“一促四防”可直接挽回油菜产量损失10%以上，亩均减少成本10—30元，使亩综合效益增加80—100元。

近几年，随着我国农业机械化水平的提高，无人机在农业上的应用也渐渐普及，各制造厂家也根据农民的切身需要不断提高无人机的性能，使之更加适用于农业生产。

在现场会上，首先进行飞防作业演示的是来自北方天途航空技术发展有限公司生产研制的TTA天途M8A植保无人机。该机器采用旋翼8点定位，起飞稳定，油菜花上方犹如一只灵活的蜘蛛。据该公司经理高云霞介绍，该机器采用漏斗式加药装置，可减少药业残留，并能够搭载10公斤农药，完成一次喷药耗时8分钟。该机器最大的特点是断点记忆功能，即在更换电池之后重新投入工作时，能找到之前停止工作的地方继续工作。另外，该无人机为模块化设计形式，拆卸方便，哪里坏了换哪里。此次现场会上，国内生产的首款基于北斗差分系统的单旋翼电动农用无人机也亮相，该无人机支持中国北斗、美国GPS、俄罗斯GLONASS三大卫星定位系统，净载药量可达到20升，续航能力强。除了上述两款无人机以外，现场还有来自洛克希德（武汉）、深圳高科新农等若干家无人机企业带来的产品，据深圳高科新农技术有限公司经理柴传贤介绍，喷雾均匀性是无人机作业好坏的评价标准，飞机受旋翼气流、风速风向等影响，每平方厘米大于10个药滴才能保证作业质量。经过试纸测试，这些无人机均达到了作业标准。

“无人机做植保真是让我大开眼界，以前人工喷药不仅效率低下，而且还对人体有很大伤害。”甘肃张掖市甘州区农机专业合作社理事长张东明应邀来参加了此次研讨会，该合作社以农机服务为主，每年作业面积可达1400多亩。在合作社农机服务项目中，植保还属于薄弱环节，在参加了此次论坛之后，张东明当即决定买两台无人机，“这对于我们合作社来说就算是如虎添翼了。”

“下一步我们工作的重点就是要根据无人机的性能筛选出最佳剂型，优化施药方法，同时探索在减少农药用量的情况下实现病害的有效防治。”程晓晖说。

                         TTA天途M8A植保无人机

            采用北斗差分定位技术的电动单旋翼农用无人机

               “天网”第二代多旋翼植保机正在作业

                       可载药10L的多旋翼无人机

在日本，无人机购买主要是协会组织和大量植保服务公司。其构成比例为：农业协会占28%、植保组合及服务公司占45%、团队占8%。据调研发现，无人机厂家自己组建飞防大队，或飞防大队购买无人机热情很高，市场占比较大。飞防大队购买无人机植保，工作天数对回收周期影响最大，中性预测下一年工作50天，回收周期电动1.4年、油动2.4年，电动无人机的回收周期显著快于油动。

无人机植保作业经济性测算，车载平台单价10万元/台，每台搭载2架无人机。作业时间：从6月15日到9月30日是植保的农忙期，一般在80～100天。东北地区一季种植植保天数30～50天，河北、河南等中部地区在60～80天，广西、福建、海南等南方地区植保天数90～120天。

拆分成本。固定成本包含折旧、固定人工、保险；变动成本包含发动机、燃油、电池、炸机维修。折旧：油动5年折旧，电动3年折旧，20%备用机：人工：1.5～2人/台飞机×12月×2千元固定工资*1.35（含35%固定工资三险一金）+提成1元/亩×1.5～2人；（油动难操作、电动易操作）；燃油：0.5元/亩；发动机：每200小时更换一次发动机，0.5万元/台发动机；电池：200次充放电（200架次飞行，一次15亩），1.5万元一组电池；保险：0.3万～0.6万元/年；维修方面，假设每5天炸机一次，油动维修500元/次，电动100元/次。

按无人机的采购价格以及作业服务的费用来估算，客户购买无人机的投资回报期最快可能在2～3年，回报率目前较高。

无人机的盈利模式。无人机的盈利模式主要分为两种：出售无人机和飞行服务。目前，专业级无人机的采购批量较小，个性化定制程度较高，因此规模效应难以体现，并且售后的维保可能牵扯企业大量的精力，非常考验无人机企业的管理运营能力。同时，由于专业无人机的操控难度较大，对于飞手的要求较高，用户拿到无人机后存在“不会飞、不敢飞”的现象。因此，行业未来的盈利模式将会由硬件盈利，逐步向服务盈利、数据盈利的方向发展，这就对飞手队伍建设和后期数据处理提出了要求。

众所周知，由于作物品种以及种植环境的不同，部分作物的植保问题并非背负式打药机或高地隙植保机械所能解决，面对玉米、油菜等高秆作物的生长特性，人工打药不仅对作物有损伤，而且对人也会造成药物伤害。随着农用无人机的出现，这一问题正在得到改善。

与传统植保方式相比，农用无人机具有高效自动化、高安全性、防控效果好、节省资源、降低作业成本等优势，推广市场以来受到广大农民的欢迎。随着我国农用无人机生产技术逐渐成熟，产品价格下降等因素，加之我国农村劳动力呈现结构性紧缺，人力成本上升，农用无人机对人工作业的替代性更强，这催生了市场对农用无人机更多的需求。但目前我国农用无人机市场仍处于初级阶段，据相关资料显示，我国农用无人机仅占植保作业总量的1.67%，远低于美国、日本等发达国家的水平。要想农用无人机飞遍大江南北，还需要解决以下几个问题。

首先，农用无人机性能一直是人们关注的焦点。在此次油菜飞防技术研讨会上，大家普遍关心的是无人机的续航能力。记者了解到，相比国外的油动力无人直升机，目前我国农用无人机多数是由航模飞机制造商生产的，其配备的电池平均续航能力为8—15分钟，在飞防过程中需要准备多组电池更换，而平均每组电池价格在2000元左右，成本较高，导致机器性能不够稳定，这让很多农户对无人机产生畏难情绪。

其次，目前农用无人机在一定程度上克服了药物漂移较多、精准度较差、容易造成农药浪费和环境污染等问题，但是就其相关的作业规范，尤其是安全操作规范、农药喷洒标准、鉴定标准和行业规范等均有待制定。正所谓“无规矩不成方圆”，没有统一的行业标准，其生产推广必然受到一定的限制。有专家表示，无人机领域目前有44项国家军用标准，但民用领域的国标和行标仍为空白。

第三，需积极研制农用无人机植保专用药剂。农用无人机采用的是超低容量喷雾，首选的农药剂型应以油剂最好，其次为乳油、水剂、水乳剂等，但我们发现在市场上销售的农药剂型多数为可湿性粉剂、悬浮剂、分散粒剂等，均属于常规常备喷雾而制备的。为此，政府应加强与科研院所合作，尽快制定和完善相关政策，联合农业相关企业研发针对性药剂，并及时开展田间试验研究、推广。