果园是无人植保飞机的新蓝海,但是需要解决这些问题

民间有“一亩果百亩粮”的说法,也就是种植果树要比粮食作物收益高的多,所以近几年国内果园种植面积一直在扩大,但另一方面用工难和人工成本高也影响着果园面积进一步增加以及影响了果园的收益。

植保无人飞机由于作业效率高和成本低,正在被越来越多的果园种植户接受,果园成为植保无人飞机的新蓝海,但是果园植保的难度比大田要大的多,要把蓝海变成钱海,需要克服一系列的难题。

一、果园面积大,是植保无人机蓝海市场

国内三大主粮作物种植面积13亿亩,蔬菜3.8亿亩,果园1.7亿亩,其中果园是第三类作物,水果行业市场规模约2500亿元,对GDP贡献率接近3%。

随着我国经济的发展,居民生活水平的不断提升,家庭对于水果的支出将不断增长,预计到未来我国水果行业市场规模仍将持续保持增长,到2025年达到27460.1亿元左右,无论是产量、消费量、市场规模都在持续增长,预计未来我国经济将持续良好的保持发展,而水果行业的供需同样保持良好的持续增长态势。

与粮食作物相比,果园对植保的需要频次以及防治质量要求更高,北方的苹果一年需要喷各种农药和调节剂5-8次,南方的柑橘、猕猴桃等需要10-15次,并且一亩果园的平均收益是大田作物的几十倍,甚至上百倍,所以果园种植户舍得用药,且舍得用好药,这是完全有别于大田作物的全新的市场。

国内的水果大多数种植在山区丘陵或高海拔地带,且绝大多数是老旧果园,据相关资料显示,目前国内的标准化果园连10%的比例都不到,老旧果园,除了人背着的北负式喷雾机和电动喷雾机,就连小型植保机械都进不去,所以用传统植保机械用于果园植保,在标准化果园没有建成之前难度非常大,但是植保无人飞机基本上不受地形地貌的限制,可以到达任何能到达的地方,所以植保无人飞机很适合用于果园植保,1.7亿亩的果园也是植保无人飞机的蓝海市场。

二、目前植保无人飞机果园飞防中存在的主要问题

笔者曾经在2018年、2019年联合大疆、极飞、珠海羽人、天鹰兄弟,以及北方天途、天祥、无锡汉和等国内较有名的植保无人飞机公司,在四川、陕西搞过十几场果园无人飞机植保飞防,也就是植保无人飞机给果园打药的试验。

但试验效果参差不齐,目前来说仍没有找到一个较完美的解决方案,所以说当前植保无人飞机在果园打药效果并不好,至少可以说效果不明显或不稳定。

笔者从作业现场,以及作业之后的效果,总结出了果园飞防以下的问题:

1、打不透

这要一分为二的看待,对于树龄小的3年以下的幼苗、小树,树冠还没有长大,或标准化果园,植保无人飞机的防治效果还是不错的。

但对于老果园或5年以上的大树,尤其是像柑橘、柚子、核桃树、山核桃、红枣等树高树冠大的果园,植保无人飞机最大的问题是从上往下打,往往是只能打冠顶,打不到下面和中间,这就是打不通透。

2、打不到叶子背面

果树类作物的病虫害,出于防范天敌保护自己的目的,一般都附着在叶子的背面,无人机通过加大风场可以将药液打到尽可能多的叶面上,但是叶子背面一般很难打到,这就决定了防治效果大打折扣。

3、缺乏飞防专用药剂

目前飞手用的药剂还是普通药剂,没有飞防专用的药剂,或是大田作物上的飞防药剂,并不是果园植保的专用药剂,当然防治效果会打折扣了。

4、发生次生灾害

为了加大药量和提高防治效果,很多无人机要提高转速、换更大的螺旋桨,或是降低飞行高度贴着果树打药,这样有可能会最大幅度的吹动树枝,让药液能穿透到树冠中间,但是另一方面有可能会吹断树枝,吹落果实或性药液漂移,也就是次生灾害。

不经济,成本太高

果园植保一方面是效果问题,这需要从技术细节上去解决,另一方面则是要算经济账,就是划算不划算。

大田作物目前作业成本一亩约为1.5元-3元,作业收费5元-10元不等,果园植保一亩作业成本在15元-20元左右,作业收费20-25元,明显的果园主感觉收费高,而飞手和作业组织感觉成本高不划算。

果园植保需要从以下几个方面突破

先从容易突破或适合飞防植保的品类入手

据统计,中国共有果树60多种,160多属,300余类,700多种,10000多个品种,约占世界果树种类50%以上,是世界果树种类最多的国家。

平常我们说的果树植保往往是一个统笼的概念,主要着眼的是种植面积大的柑橘、芒果、香蕉、猕猴桃、葡萄等品类,比如柑橘,全国种植面积4000万亩,主要种植区域是四川、广东、广西、江西、福建等南方地区,这些地区以山地丘陵为主,且基本上都是老果园,用无人机植保难度大,效果不佳,这就影响了植保无人飞机的推广。

笔者认为果园无人机植保,第一是要针对不同的品类制作个性化作业标准和解决方案,目前大疆和中化农业、先正达正在联合制定柑橘、密柚、苹果、葡萄等大类果树的植保飞防的操作标准,国内植保无人飞机另一家知名企业极飞则和德国拜耳合作也在做着同样的事情。

搞植保飞防的一定要清醒的认识到植保无人飞机并不是万能的,用技术手段往往解决不了所有的问题,所以必须要有“有所为,有所不为”的思想认识。

笔者建议果园植保先从容易突破或适合飞防植保的作物种类入手,比如3年以下的幼树,标准化果园,行距和株距相对较大的果树等,通过先易后难的过程,积累知识,总结经验,在这个基础上再去啃硬骨头。

使用飞防药剂及助剂

在植保飞防中,植保无人飞机仅仅是一个农具,在农药、药械与施药技术这三个方面中,其作用相当于药械。如果把飞防比作战场上开枪打敌人,那么无人机就是枪支,农药才是那颗要了敌人命的子弹。由此来看,植保飞防中,药剂的重要性不容小觑。

但不是所有的农药都可以做为飞防药剂来使用。与传统的喷药方式不同,植保飞防对农药的要求比较高,需要使用专门的航空药剂。飞防药剂是高浓度喷雾,每亩地仅用水500~1,000毫升,稀释倍数仅为30~50倍,常规农药制剂不能直接应用于飞防。

无人飞机使用的药分为飞防药剂和飞防助剂两大类。在飞防药剂中添加专用药剂,可以增加雾滴的沉降率;增加细小粒径雾滴的比率,减少漂移;同时减少药液在喷洒过程中由于高温、风场等影响而挥发加快;增加药剂落到作物表明以后的附着率;增加药液在作物表明的展着性和渗透性,可以使作物更好地吸收药液。

从剂型分类,可分为水分散粒剂、悬浮剂、悬乳剂、水乳剂、微乳剂、可分散油悬浮剂、超低容量液剂等。市面上一般分为水剂、水乳剂、悬浮剂这三种剂型,由于普通的乳油剂型的溶剂对飞机的腐蚀性较强,所以市面上专业的飞防药剂大多为悬浮剂。

近几年果园植保中出现的防治效果不佳、药害、飘移等问题,很多都是因为没有使用专用的飞防药剂造成的。

地面机械和空中飞机配合使用

搞植保飞防的人都知道密集种植的低杆作物最适合无人机植保,如棉花、芝麻、小麦、水稻、谷子、荞麦、油菜、豆类等,因为植保无人机作业时,旋翼可以产生向下的巨大旋力,推动农药雾滴对作物从上到下进行穿透,有利于农药雾滴均匀散落于植株各个部位,做到药物喷洒精准到位,而叶片过大、过于密集的高杆作物无人机植保时不容易达到预期效果!

高杆作物和果树,尤其是成年的果树,用无人机植保效果往往不理想,国内种植比较多的果树:橘子树、桃树、苹果树、柿子树、枣树,这些品类种植一般较为分散,点距或间距不均匀,而且植株高、树冠大、树叶层数多,无人机产生的风压不一定能把果树从上到下打透,再说果园中情况复杂,手动操作时视线容易受到遮挡,严重影响飞机的飞行安全,所以手动操作的无人机在果园作业时必须保持在较小的视距范围内,大大降低了作业效率。

目前无人飞机果园植保有进入死胡同的危险,有人想用植保无人飞机搞定一切,但是植保无人飞机作业本身就有局限性,要解决这些问题要付出巨大的成本,如果换个思路,飞机和地面机械互相配合,一些很难的问题有可能会轻松解决。

传统的地面机械和植保无人飞机各有优劣势,比如在果园植保上,树冠上部用植保无人飞机打药,树冠下部和根部以及地面用传统的乘坐或牵引式、背负式机械,这样可以优势互补,用最快的速度实现最好的效果。

选用适用的飞机和合适的装置

飞机本身的功能是植保飞防中最关键的因素,要做好果园的植保飞防,对飞机及喷洒的部件,会有特殊的要求:

①风场要求大。

实现的途径就是使用更大的飞机或增加螺旋桨的数量或改电动为油动,目前看果园飞防的飞机主要是20L及以上的大飞机,另外明显的四螺旋浆的飞机风场明显不够,果园飞机要么换上大浆,要么变4浆为6浆或8浆,这样的话风场加大且风场更稳定,还能减少药液漂移。

另外深圳和沈阳有两家企业推出了油动多旋翼无人飞机,这种飞机有独立的6个油动发动机,每个螺旋桨上装一个,能制造强大的风场,可以增加穿透力。

②加大出水量。

在单位面积上打更多的药,这样就需要加大出水量,让更多的水和药液附着在叶子上,实现的途径是用大喷头或高速喷头,另一方面要降低飞行的高度和速度,笔者现场测算大疆的果园植保时T20的飞行速度是是1.5-4m/s。

③细化颗粒度,增加附着力。

大颗粒水粒变成水雾,然后再将水雾变成更小颗粒的烟雾,其目的是为了增加水滴在空气中的停留时间,以便于水滴能充分附着于叶面,尤其是叶子背面。

这方面有很多办法,比如让水滴雾化。有热雾化和常温雾化等不同的技术,热雾化是通过汽油加热让药液附着在汽油颗粒上然后漂浮在空气中,但热雾颗粒中药液在高温中会起化学反应,药效会变差,另一种是在常温下,通过物理方式把水滴和药滴雾化,这样的话药液不发生化学反应,药效不会变,南京极目公司现在推广的就是这种技术。

作者:柳琪,农业机械、农机360、农机通、《农机市场》、《当代农机》、《农机质量与监督》、《高端农产品》的专栏作家

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