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經10多年的發展，我國植保無人機低空低量航空作業從0開始至逐漸興起，到今天的發展迅猛，成就非凡。據農業部相關部門統計，截至2016年5月，全國在用的農用無人機共178種，生產廠家300余家，可掛載5~20L的藥箱，噴幅在5~20m之間，可適用于不同的施藥條件，噴霧作業效率高達6ha/h，能有效及時防治水稻病蟲草害。至2017年9月，不完全統計，全國植保無人機裝機量達到近10000架，已經在包括水稻、小麥、玉米、甘蔗、果樹、棉花等多種作物上進行了病蟲害防治作業，實際效果證明已經能夠達到實用水平，正處于迅速發展階段。
植保無人機及其施藥技術在我國取得了長足的進步，隨著經濟的發展，中國與亞洲其他很多國家諸如日本等一樣都面臨著人口老齡化和人口縮減的嚴峻形勢，農業勞動力短缺的趨勢未來會愈發明顯，加之一家一戶的小規模生產模式的長期存在，為了保障我國農業的穩定和可持續發展，加快實現農業機械化，特別是山區與水田的全程機械化作業水平已經成為中國國家層面的發展戰略，植保無人機低空低量高效航空施藥技術取代人力背負手動噴霧作業的確順應符合當前中國農業現代化發展的要求，提升了中國植保機械化水平。但在農用植保無人機快速且迅猛發展的過程中，既充滿機遇又面對挑戰。
首先，使用植保無人機進行農藥噴灑作業相對于傳統人工施藥方式作業效率優勢明顯。植保無人機低空低量施藥在中國已應用在玉米、水稻、小麥等作物上以及丘陵地帶，植保無人機獨特的優勢還在于易于部署和使用，特別是適用于在小地塊、復雜地形等人工或地面與拖拉機配掛的地面大型植保機具難以進地作業的丘陵、山地、水田等區域。在中國大部分小地塊農田的植保作業中，無人機載荷和電池連續使用時長的局限性并不是無人機施藥的主要障礙，但是植保無人機的市場占有偏重于那些施藥更加均勻、作業可靠且續航時間長，堅固耐用的無人機。
其次，考慮到植保無人機及其施藥技術的新穎性和復雜性，植保無人機解決了高效作業的效率問題，但施藥的均勻性對植保無人機來講是一個很大的挑戰，植保無人機的均勻施藥技術的研發應放在首要地位。低空低量無人機噴霧與傳統的有人駕駛航空施藥和地面機具施藥不同，氣象條件的影響十分明顯，實現均勻施藥的各種施藥參數有必要進行進一步研究。中國目前缺乏適用于低空低量無人機航空施藥的施藥技術，也沒有針對植保無人機專用的專業噴霧系統，急需通過合適的噴頭的研發與選擇、噴頭與噴霧流場的匹配、藥箱設計、加藥系統等的系統化的研發來優化霧化與霧滴沉積狀態。至目前為止，也沒有科學合理的行業標準規范進入生產與應用市場，亟待專業的標準與規范能為不同天氣和地面條件下無人機植保作業合理施藥參數的確定提供可靠地指導。
再者，先進技術的研發與應用對無人機施藥技術在噴霧質量、防治效果和安全性方面的評估相當程度上會對無人機發展的進程產生影響，農藥在作物冠層中的穿透性、霧滴沉積量、覆蓋率和霧滴飄移控制是在評價無人機施藥效率和防治效果時需要優先考慮的。為了航線規劃和自主飛行更穩定和更精準，RTK僅精確了飛行軌跡，但無法精準作業噴幅、避免重噴與漏噴，亟待研發先進的新型飛控系統、傳感系統、軟件平臺。
另外，仍需充分研究小型單旋翼及多旋翼植保無人機霧滴沉積與空氣動力學以及其與溫濕度、風速等外界環境因素的相互作用的基礎理論，為針對植保作業的專用無人機及關鍵工作部件的設計提供理論指導，否則噴霧飄移造成環境污染和非靶標區域外飄失霧滴的沉積會導致相鄰作物嚴重的藥害以及對施藥人員的損害。尤其是象噴灑除草劑、生長調節劑這樣的敏感劑型時，距離作物冠層表面噴霧高度在1m以上很容易造成農藥的大量飄移，對施藥區域外附近敏感作物的藥害是一個很大的挑戰。基于田間測試的可飄移霧滴風險評估和減飄技術的運用是未來無人機施藥技術發展過程中需要考慮的重要方面。
對于植保無人機的市場化規模運營，植保無人機施藥技術的商業化需要政府、研究機構和企業及用戶等各利益攸關方的共同參與和合作。專業化組織可以提供收費合理的無人機病蟲害防治綜合服務，意味著將復雜的無人機植保技術帶到農民身邊變得切實可行，可以使農民逐漸接受這種農作物病蟲害防治技術。例如，通過政府領導下的直接購買當地農業合作社或植保服務公司的服務，采用無人機航空植保作業可以向農民提供作物病蟲害全程專業化快速防治服務。這些專業化組織將會在農藥供銷與植保作業全程扮演關鍵角色，而且還將負責提供無人機操控手培訓、進行植保作業、機具維修、保險、產品運送和交付。
專業化飛防組織還擁有不斷的飛防作業累積的經驗和能力，開發專業化的病蟲害防治體系，可以應對復雜的或大規模爆發性病蟲害防治。采用基于服務的商業模式會有助于農藥銷售并促進植保無人機施藥的推廣應用。在這項新技術的推廣階段，對價格格外注重的種植戶往往會抱有觀望態度。政府推出的針對植保服務的采購和刺激計劃，將會對農民對無人機植保作業的參與熱情產生積極影響，政府的采購和支持將會鼓勵專業化植保組織和無人機生產廠商更多地進行合作并且對植保服務領域加大投入。但是到目前為止，政策制定者既未發布采購無人機植保服務的相關計劃、技術標準與作業規范、也沒有對專業化病蟲害防治組織的構建提供足夠的資金支持。
同時，無人機植保作業，必須是既懂無人機與植保作業，又懂農藥與劑型的系統工程。植保技術與適用于無人機施藥的農藥新劑型的發展以及傳統農藥產品標簽的改進為施藥技術的改善提供了空間。懂得無人機及其操控、植物病蟲草害的防治技術是關鍵的一步，同時也要明確農藥劑型是影響農藥實際使用效果非常重要的因素，能改善霧滴霧化過程、減少霧滴飄失、提升農藥霧滴在靶標作物表面的持留量等。植保無人機施藥專用商品化農藥制劑迄今尚在研發階段，適用于無人機低空低量農藥噴灑的制劑會提升農藥分布均勻度，降低霧滴飄失潛力。另外，用于低空低量無人機施藥的農藥包裝上必須標明監管部門的授權許可標志，但當前的農藥產品包裝上并沒有針對無人機航空施藥的強制說明和推薦使用劑量。未來需要對農藥產品標簽進行改進或在包裝中提供額外的專用航空施藥說明書，產品包裝上也要表明針對無人機噴霧作業的使用劑量和施藥液量。
綜上所述，考慮到植保無人機這一新興行業的快速發展，深入研究植保無人機低空低量施藥技術的迫切性不容忽視，更好的認知新興的無人機施藥技術會有助于優化無人機設計、推廣與應用，促進農藥的高效、安全使用，為中國農用植保無人機市場的健康、有序發展作出貢獻。對于植保無人機來講，我們走出了關鍵的一步，但“革命尚未成功、同志仍需努力”，謹借此與各位共勉。
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