“進入RTK模式……正在上傳航線圖,5秒后啟動,請遠離作業機!2號機啟動作業!”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,按照設定好的參數和軌跡,全自動、精準地對整座山上每一棵臍橙果樹噴灑農藥。
可以根據航線和飛行參數一鍵起飛,全程自主飛行,還可以一控多機和夜間飛行,最高每小時作業量達人工效率的60倍以上。筆者經過實地調查發現,中國企業自主研發生產的農用植保無人機從去年以來技術“爆發”,農業航空科技正在深刻改變田間地頭的作業方式。
國家精準農業航空施藥技術國際聯合研究中心主任、特聘專家、華南農業大學工程學院教授蘭玉彬認為,這放在三年前,還只是一個夢,如今逐漸變成現實,中國農業航空的發展應用已經居于世界領先地位。
農用無人機已經逐步在農村推廣
兩個人一起,一個人拉管,一個人往作物上噴灑農藥,長期以來,這就是中國農村田間地頭最常見和普遍的打藥作業方式。
據不完全統計,全國仍有5800萬套肩背式的打藥噴霧器在使用,占了施藥領域的絕大部分,還有一小部分是地面機械施藥裝備。由于農藥對人體的危害極大,愿意人工作業的農民已經越來越少。植保仍舊是我國農作物生產全程機械化中的短板。“現在打藥的人,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。”江西省于都縣鑫威隆果業專業合作社的理事長嚴冬長說,打藥人多以農村婦女和貧困戶為主,越是農忙時節越搶手。
“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。”嚴冬長說,人工作業,正兒八經打藥,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,但我國的化肥和農藥的使用量卻是全球總量的35%。農藥的浪費和污染現象嚴重,也容易導致農產品農藥殘留超標等問題,農民迫切需要更為精準高效的打藥手段。如今,新一代的植保無人機,成了田間地頭的“科技明星”。
測繪專業畢業,在贛南從事飛防植保多年的陳致燁興奮地告訴筆者,“你看,我們可以自行設定速度、流量和霧化的參數,比如現在飛行高度是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。”在這片位于江西省贛州市于都縣黃麟鄉的山頭上,陳致燁和伙伴們僅一個上午,就完成了這片面積達100多畝的果樹打藥作業。
“放在以前,這是不可想象的!”江西贛州裕豐智農負責人李麟說,他們已經連續多年在贛州開展農業飛防業務,以往都是用手動遙控的無人飛機給農作物打藥,但卻無法解決效率和效果問題,導致連年虧本。
“在今年之前,我們用遙控的無人機作業,效率和效果都得不到客戶的認可。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了。”李麟說,根據他們的測算,如今他們的一臺無人機作業,至少可以取代15個打藥人的工作。隨著對技術的掌握,無人機作業的效率將會更高。一線的飛防人員,都能感受到植保無人機作業時代正快步走來。僅李麟組建的11人團隊,就已經買了9架P20這樣的植保無人機。“今年我有信心不會再虧損了!”李麟告訴筆者,今年,他已經利用無人機,給25000多畝農作物進行打藥,其中山地上的臍橙就占了兩萬畝。
三年技術大翻身
“去年,可以說是世界農用無人機的元年!3年前的技術與現在相比,就是天地之差!”作為世界精準農業航空學科的創始人,蘭玉彬表示,飛機在田間作業,人可以坐在太陽傘底下進行操作,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,如今已變成了現實。
蘭玉彬曾擔任美國農業部高級工程師、美國德州A&M大學生物和農業工程系兼職教授、博士生導師。早在2010年,仍在美國擔任終身教授之時,蘭玉彬就在世界級大會上提出了精準農業航空的發展理念。2014年,蘭玉彬在華南農業大學成立了國際精準農業航空應用技術中心。他一直有一個夢想,那就是不僅要讓中國躋身世界農業航空大舞臺,還要成為引領者。也正是從2014年開始,國內外資本紛紛進入中國的精準農業航空領域,行業技術開始呈現跨越式發展。
“三年前的農用無人機還只能飛幾下就掉下來,也就是通常業內說的‘炸機了’,直到去年技術成熟的機型才研發出來。”蘭玉彬告訴筆者,以廣州極飛、深圳大疆等領軍企業生產的電動多旋翼無人機,已經成為中國農業航空的一大特色,產品已經出口到日本、澳大利亞、美國等地。蘭玉彬說,我們國家有著農業應用上的剛性需求,農用無人機的推廣,可以解決精準施藥的問題,也可以解決農藥中毒的隱患,更可以提高農產品的產量和質量,節省農藥和水。“技術上的變革和國內外資本的進入,使無人機實現了成本低、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。”蘭玉彬說,正是在飛控、噴霧等方面的技術革新,讓無人機施藥可以實現節水達到90%左右,而節省農藥上,保守的數據也可以達到15%至35%。
為了幫助農業航空行業實現產學研的融合發展,蘭玉彬帶領有著53名老師、70多名研究生一起參與的團隊,從衛星遙感、大數據、噴施霧化等9個細分領域,對精準農業航空技術進行研究。2043年,蘭玉彬主持國家重點研發計劃項目“地面與航空高工施藥技術及智能化裝備”,這個項目總經費高達9600萬元。目前,團隊已經研發出全新的機載導航定位系統,可以將定位精準到毫米級。
與此同時,團隊在無人機性能、施藥效果上也形成了完整的檢測體系,三年來已經在全國進行了40多次性能測試實驗,并將檢測報告和一些技術無償給企業使用。“我們與極飛科技、大疆、安陽全豐、高科興農等無人機領頭羊企業都有進行合作,一起研究試驗,以此來帶動整個行業的發展。”蘭玉彬說。
推廣無人機果農認可最重要
技術的問題解決了,但要讓農民相信農用無人機的效果,卻不是一件容易的事。
“如果是2014年,你拿無人機去給農民打藥,人家不會相信你,覺得你這個東西不行。農民看不到打藥的藥效,他就不會接受你的技術和服務。”蘭玉彬告訴筆者,但從去年底到現在,無人機用于打藥的終端數據,已經發生了翻天覆地的變化。
“農業部提供的數據是,去年8月之前,國內在用的農用無人機約有4000至5000架,但實際上,今年僅一個龍頭企業公布的銷售額就已超過了這個數字。”蘭玉彬和團隊調研發現,如今農用植保無人機在新疆、河南、湖南、東北三省等不少地方,已經得到了當地農民的認可。
“最重要的是要讓他們看到實際效果。”蘭玉彬還透露,根據全國農業數字推廣中心的數據,今年截至7月份,全國農用植保無人機的作業量已經超過了6000萬畝次。“這個數字是很驚人的,放在3年前,也是一個不可想象的數字。”蘭玉彬說。
然而,盡管國內的無人機企業已達幾百家,但推廣卻并非一帆風順,得到市場認可的產品并不多。作為農用植保無人機的龍頭企業之一,廣州極飛科技有限公司聯合創始人龔欽見證了農用無人機在國內的崛起和發展。
龔欽說,要推廣農用無人機,目前最大的問題是人才。為此,極飛科技專門成立了以教學為主的極飛學院,免費培訓農業航空人才,如今已有5萬多人在線上注冊學習。“里面不僅有來自全國各地的農業人才,還有1000多名資本界的人,說明他們非常看好這個領域在未來的發展。”同時,龔欽認為,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,無人機的技術必須能適應不同的作業需求,才能真正得到農民的認可。
在江西贛州,李麟的團隊最早在山地上利用無人機對果樹進行飛防打藥。李麟自豪地說,目前市場上還沒有多少團隊和無人機能夠完成果樹打藥。在贛南地區,黃龍病的病菌木虱,歷來都是讓果農聞之色變的蟲害,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,開始針對黃龍病進行無人機打藥的防治試驗。
“利用無人機更加智能、精準的噴霧系統,可以殺死藏在地面雜草、落葉或其他植物中的木虱蟲,減少果農因黃龍病帶來的損失。”李麟告訴筆者,在木虱蟲的防治上,他們已經得到了很多果農的認可。
( 李國輝 占佳鳴)