无人机与田野一些你不曾熟悉的事儿

无人机与田野一些你不曾熟悉的事儿

  蓝天、白云、土地、庄稼、村落、鸡犬、池塘、溪流、一排排树木、三两条炊烟……再美好的乡间田野,似乎也难以抵挡当下的热门话题,一如去体验田野民宿也不忘捎上无人机这个热门一样。

  5G、折叠屏、AI 人工智能、AR、VR、区块链、智能机器人、无人驾驶汽车、互联网、苹果、华为、小米、BAT……在这个科技爆棚的时代,任何跟这些热门字眼相关的风吹草动似乎都撩动着人们每一处跳动的神经,给忙碌的人们在紧凑的生活中增添了些许谈资,满是新鲜和憧憬的感觉,换个说法,可能叫做“燃”。

  无人机也曾“燃”过多时。以至于人们对它有着经久不衰的航拍和娱乐印象,这也许是无人机注定的命运。

  因此,你也许会很不屑,质疑这田野上空的无人机除了航拍、带给人阵阵欢愉与惊叹之外,它还能做什么?毕竟,手机时刻不离身,即便不用那些纷繁酷炫的功能,好歹还能拨打电话、扫码付款,可无人机有什么实用之处?曾经在媒体上瞩目一时的所谓无人机物流,更是成为了一个谈及许久都没能在真正意义上付诸实践的概念,京东、顺丰等各大企业似乎都想蹭一波眼前的科技,唯恐被时代所遗忘,可“雷声大雨点小”,浮躁之气可见一斑。

  这次,无人机悄然在田野,满腹生产力的为大江南北的诸多农作物喷洒农药,低调地干起了守护你我餐桌口粮的农业;而无人机所喷洒的农药对农作物起到杀虫、杀螨、杀菌、除草和植物生长调节等不同作用。

  业内常将这一行称为“植保”或“农业植保”,大概是取“植物保护”之意,相应的,将翱翔于田野之上的这些主要用来喷洒农药的无人机称为“农业植保无人机”,它在我国大概兴起于2015年前后,市场保有量早已过万架。

  我国植保无人机以多旋翼机型为主流,有四旋翼、六旋翼、八旋翼甚至更多;他们普遍体积庞大,自重一般在20公斤左右(装入电池并灌满药箱后总重量可达40公斤左右);机身载有喷洒系统,基本包含喷头、水泵和10-20 升容量的药箱等,有的机型还挂载了避障雷达、探照灯、前视摄像头等设备,让植保无人机拥有了感知能力;飞行精准定位技术和作业飞行智能规划系统对于植保无人机而言则是刚需,目前主流机型基本都在专门软件或 app 上规划飞行作业,而不完全依赖于遥控器手动控制。

  一般来说,植保无人机在 3 级风以下、气温低于 35 摄氏度的环境下实施农药喷洒作业,作业速度 3-6 m/s,作业高度距农作物 2 米左右,配兑的药液喷洒量视需求不同大致在 0.8-2 升/亩,总体而言,1 架植保无人机作业效率可达 120-150 亩/时,1 天作业可达 500 亩,相当于以往 50 个农民 1 天手动喷洒面积。

  作家笔下那“麦子的高雅,水稻的谦逊,玉米的涵养,花生的内敛”无人机都曾见证过。

  据笔者不完全统计,田野上的无人机已为我们熟知的众多作物喷洒过农药:水稻、小麦、玉米、高粱、土豆、甘薯、大豆、棉花、烟草、茶、油菜、枣树、梨树、向日葵、南瓜、茄子、花生、猕猴桃、荔枝、龙眼、菠萝、柑橘、脐橙、苹果、西瓜、樱桃树、哈密瓜、甘蔗、芦苇、玫瑰、萝卜、白菜、大葱、西红柿、辣椒、西葫芦、甜菜、香樟树、荷花……用“谁知盘中餐,粒粒皆科技”来形容,虽略夸张,但恐不为过。

  在以往,农药喷洒在某些区域虽亦有地面机械辅助,但绝大多数情况下还是庄稼人背着沉重的药箱,浑身上下“全副武装”,深一脚浅一脚的亲身探入田间,挥动着紧握在手的喷杆,伴随着浓重的农药味儿,汗流浃背的辛苦一天也只能作业 10 亩左右,而遇到山地、陡坡等地形作业,其中的苦,竟无法用言语形容。

  老一辈的艰辛或许只有在 90 后的梦中才有所回忆,农业的传承与延续,则被科技革新,比起植保无人机动辄高达 500 亩/天的作业效率而言,传统人工喷洒农药的效率可谓相形见拙。

  效率低下的同时,伴随的是农药利用率低下、费水费药、喷洒不均、效 果差、污染大等诸多问题;而农业植保无人机的出现,基本颠覆了传统,为种植者带来了诸多利好。

  农业是个“时不我待”的领域,古人云“不违农时,谷不可胜食也”,一旦耽搁,轻则影响产量,重则危及口粮,因此效率极为重要,这不仅表现在耕、种、收这三个环节要不违农时,更表现在对病虫害的防治方面要不违农时,植保无人机的效率自不必再说,关键时刻则更显“线 年夏季陕西关中部分区域爆发大规模玉米粘虫灾害,这种粘虫头部呈红色,身体呈黑褐色,长约 2 厘米,暴食玉米叶片;据报道,潼关县当年受灾面积达 3.5 万亩,面临绝产绝收的局面,是受灾面积较大的区县之一,而当年 20 余架无人机被调集于潼关县防治这一虫害,与直升机一道有效控制了灾情,村民表示“无人机的效果看还好,因为它的雾化好,再就是它飞的距离由人掌握,过去的风,一下从上边全部就打下去了。人打药他那个手一压,上下有个行程,雾化根本达不到要求。” 同时期泾阳县发生的 3200 亩玉米粘虫灾害,仅使用 2 架无人机,耗时 3、4 天基本控制了灾情。倘若使用传统人工施药防治的方法,后果可想而知。

  植保无人机的喷头雾化药液后,雾滴粒径以微米计算,数量多,这样可以增加药液的覆盖面积,旋翼产生的下压气流,还可将药液喷洒到作物中下部。而植保无人机还可适应人工和传统施药器械难以进入的水田、高杆作物地块(如高粱、玉米等)、丘陵、山地等。

  最重要的是,植保无人机使用低容量施药技术,使得农药配比需水量较传统施药方式大幅减少,同时提高农药利用率、减少农药用量。使用传统工具喷洒农药,农药平均利用率在 35% 左右,而植保无人机可达到 50% 以上,这对于实现“农药使用量负增长”的目标意义重大。

  几年前,国内众多无人机企业纷纷潜入行业级市场,涉及巡检、安防、测绘、农业等诸多细分领域,其中,无人机在农业领域的农药喷洒应用当属目前发展最快、体量最大的一个,这其中固然存在不同行业的特性因素,但也足以说明农业植保无人机的接受与应用程度之高。

  无人机在我国农业植保领域的应用大概兴起于 2015 年,那时候为数不多的无人机主要为新疆等地的棉花、辣椒、小麦、玉米等作物喷洒农药。这一年,植保无人机在河南等地区亦见踪影。

  提到新疆的辣椒和无人机,在此插一个或许会令你惊讶的题外话,它们和深受众多女性钟爱的口红多少有些渊源。新疆所产的辣椒中,辣椒红素含量普遍比较高,可达20%左右,因此有些辣椒专门被用来种植以提取其中的天然红素用于口红原料之中。而无人机早在那时候就开始为新疆的辣椒和棉花喷洒落叶剂(属于一种植物生长调节剂),叶子脱落后,农户便可以更高效轻松的采用 机械或人工的方式采摘棉花和辣椒。那支在机场免税店错过的口红,也许跟新疆的无人机与辣椒也曾有过这样的渊源。

  据农业农村部信息,“截止 2017 年底,全国植保无人机保有量达到14000 多架,从事航空植保的服务组织已超过 400 家……一些地方还采取政府购买服务等方式,因地制宜推进植保无人机统防统治服务。据统计,2017 年,全国植保无人机统防统治面积超过1亿亩次……” 而数据显示 2017 年底全国耕地面积为20.23亿亩,单从数字上看,2017 年我国的 14000 多架植保无人机的作业面积累计可覆盖1亿多亩耕地,短短几年发展迅猛,而这些数字还在不断刷新。

  值得一体的是,日本是这一领域的“头号玩家”,早在 1980 年代便开始了无人机农药喷洒应用,我国主流无人机企业虽然于近两年才打入日本农业市场,但凭借优厚的价格和智能便捷的操作方式,几欲淘汰日本本土品牌雅马哈(Yamaha)所研发生产的小型单旋翼植保无人机。没错,就是那个在乐器制造领域很知名的雅马哈,为了扭转市场局面,于 18 年秋季在日本本土推出了“YMR—08”多旋翼植保无人机,其外形与参数与我国主流植保无人机很相近,但是否能被市场认可,还有待市场考验。

  田野上的无人机在农村造就了“飞防植保”这个新兴行业,随之而来的便是一群群活跃在农田的植保无人机飞手,保守估计早已逾万人;的确,“无人”机虽然不需人工登机驾驶,但还是需要人工在地面规划操控的。

  飞手群体“画像”十分多元化,可能谁也没有精准的数据。他们年龄跨度从 60 后至 00 后;以男性为主,但也有很多女飞手,有的自学成才,有的则接受了专业培训;他们的学历从初中毕业至海归都存在;出身以农民居多,但确实也有不少城里人;他们有的独立或以家庭为单位用无人机“打药”挣钱,而更多的则是以加入植保队的形式专门从事“打药”服务。植保队规模不一,少则十来人,多则上百人,相当于是专业化服务组织,在老板的领导下开展工作,往往到了农忙季节,老板还会临时招聘大量新手,有些植保队老板同时也是植保无人机的经销商。

  他们是职业飞手,很多跟我们一样也玩微信、抖音、火山这些热门;他 们专注农业,更懂得田野的秘密;他们扎根农村,是田野里的“守望者”,为了他们自己,也为了庄稼和我们的口粮,这样形容,毫不夸张。

  早在 15、16 年植保无人机刚刚推向市场之际,植保无人机农药喷洒服务价格大约在每亩 6-12 元不等;随着植保无人机被越来越多的农户接受、作业效果不断得到认可,农药喷洒服务价格一路攀升至高达 15 元/亩的顶峰,一些经济作物和茶山、果树等复杂地形的作业服务价格甚至更高。那几年间有不少人被吸引到“飞防植保”这一行业,他们多自己购机或租赁,利用“打药”挣钱,在农忙季,每天靠“打药”挣上千元是很有希望的;有的则加入大规模植保队,专门当飞手,挣底薪和提成,温饱不成问题。

  农户和飞手们都曾尝到甜头,作业需求“井喷”,行业也顿时被“点燃”,主流企业更是卯足了劲拓展市场,将更多的植保无人机投入销售,几乎一年一款新产品,众多小厂商亦趋之若鹜纷纷紧随;黑龙江、新疆、河南等地都是这个行业的消耗“大户”,特别是黑龙江拥有中国千万亩的水稻田,河南则是我国小麦主产区,而新疆则有小麦、玉米、甜菜、棉花、辣椒等众多作物,非常富饶,这些都十分适宜植保无人机作业;这个行业如此美好,甚至引得京东也“折腰”。

  然而,产品多了、售价降了、更多人纷纷购机入行靠“打药”挣钱了、各种竞争变的激烈了,造成的结果就是农药喷洒服务价格普遍断崖式下跌了,很多地区甚至跌到了 3 元/亩的境地,而购置一整套植保无人机,算上电池、耗材和运营费用等支出,成本至少也要 6、7 万,此外,由于产品稳定性、飞手操作等诸多因素,植保无人机也并非铜墙铁壁,售后的时效与价格均很高昂。可毕竟市场决定价格,行业初期的“爆发式”时代很难再回来,入行的新人和老人普遍很受伤,有的继续坚守,虔诚以待,有的则选择离开,鼓起勇气等待下一个“风口”。

  而农户则始终关注着防治效果和丰收产量,无暇其他。细细想来,“飞防植保”这一行,药剂还是最重要,当无人机硬件水平达到一定程度后,最终还是防治效果说了算,这也就不难理解为何众多无人机企业对农药企业甘之如饴,就好比在当下这个互联网时代,“内容”对硬件而言极其重要一样,苹果公司的软件、内容与服务策略便是个极好的例证;而农药喷洒也只是农业“耕、种、管、收”四大环节中农田管理的一小部分,这对于无人机企业而言,也面临一个选择题,是追求智慧的农业“生态”,还是打磨好自身的“金刚钻”?答案很难说。但无论怎样,怀着踏实与敬畏之心去钻研产品,让绝大多数农户受益、飞手满意,总算是一种成就。

  化学药剂用于防治害虫可追溯到古希腊罗马时代。据记载,我国早在1800 多年前就已使用杀虫剂来防治害虫。

  农药能够防治病、虫、草害,确保农产品收成,对解决粮食问题起重要作用。有数据显示,通过农药的使用,每年挽回粮食损失 5400 万吨、棉花 160 万吨、蔬菜 1600 万吨、水果 500 万吨。

  俗话说“人哄庄稼一次,庄稼哄人一季”,对庄稼不防不治终究是不行的。就常见的水稻和小麦来看,它们从绿油油的幼苗直至黄灿灿的成熟这一历程中,需要接受多次农药的洗礼。

  水稻的一生主要经历育苗、插秧、幼苗、分蘖、拔节、孕穗、抽穗、扬花、成熟等几个时期,涉及到苗前水稻田的封闭性除草剂喷洒,幼苗期和孕穗期防治性农药喷洒,用来防治稻瘟病、纹枯病等病害以及二化螟、飞虱等 虫害,在成熟期前期还需喷洒农药防治稻曲病和稻瘟病等。收割后,再经过一番加工,便是盛在我们餐桌的那碗米饭了。

  我们常吃的馒头、面条、面包等则与小麦息息相关,在小麦所经历的幼 苗、分蘖、反青、拔节、抽穗、扬花、成熟等阶段也会在不同时期涉及到喷洒除草、杀虫、杀菌、生长调节剂等农药。

  而像马铃薯晚疫病等病害,甚至可以通过雾、雨、空气等介质传播,若不及时施药救治,后果也将会是极大的损失。

  仔细想来,其实农作物和人一样,都是生命,也需要营养与预防,生病时也要吃药,因此大可不必“谈药色变”。

  随着我国加入的 POPs 等公约的进一步实施,农药残留限量要求被大幅提高,高毒、高残留农药已被禁用。像六六六、DDT、除草醚、汞制剂、砷类、铅类、五大高毒有机磷等诸多不合规农药早已被禁止使用多年。此外,我国农业还有《农产品质量安全法》、《农药管理条例》等法律法规的保障与监督。

  总体而言,农药制剂向着有利于环境保护的方向发展,近年来以水为基质(而乳油中的有机溶剂会对环境造成污染)的农药剂型迅速发展,而不合规的农药逐渐被高效环保的农药所替代;无论是农药品种还是剂型或者施药技术,总的发展趋势是对防治作物高效,而对环境和人安全,现在已经可以做到使所研制的药剂对防治作物表现出很高的毒力和药效,但对人类毒性很小,或通过加工或使用技巧的协调而达到安全使用;此外,我国绿色农药新剂型也在快速发展,据不完全统计,目前已开发成功或正在研发的品种有 70 多个。

  科学、合理、适量的使用农药并遵循《农药合理使用准则》,不会造成农药中毒、环境污染、生态破坏、农药残留超标等后果,而即便是日常使用的食盐,长期大量食用也会对身体造成危害。此外,如上文所提,植保无人机采用低容量施药技术,使得农药配比需水量较传统施药方式大幅减少,同时可提高农药利用率、减少农药用量,有益于“农药使用量负增长”的目标。

  眼下春耕正当时,倘若在这时节赴农村沐浴一把春光的温暖、感受一回春天的婀娜,风景依旧如画。

  没准儿你还会遇上无人机,成群的在田野上嗡嗡作响,不过这次,并不在航拍;惬意的飞手们依然拿着遥控器、望着飞行的远方,只是,他们的面庞多了几分黝黑……

  *本部分内容参考资料:《植物化学保护学》第四版,徐汉虹主编,中国农业出版社

  建筑电工招聘信息