訪中國農業大學藥械與施藥技術研究中心主任 何雄奎
何雄奎教授:現任中國農業大學藥械與施藥技術研究中心主任、國際標準委員會ISO/TC 23/SC 6植保機械與施藥技術分委員會委員、中國國家標準化技術委員會委員、中國植保機械與施藥技術委員會主任委員、全國植保機械與清洗機械學會副理事長。長期從事農業機械化工程、藥械與施藥技術的教學與科研工作,先后主持30余項國家級研究項目,成功開發了多項新產品, 已獲國家發明專利19項。
無人機植保在中國火了。然而“火了”并不一定就代表了行業利好,如果不突破一些關鍵技術,那么飛防的發展就會極其緩慢。
作為中國農業大學藥械與施藥技術研究中心主任,何雄奎教授是國內最早關注并研究植保飛防的專家人士,他對整個中國植保飛防的發展有著很清晰的脈絡。那么植保飛防發展的關鍵點是什么?近日,筆者專訪了這個飛防領域的大佬何雄奎教授。
從植保無人機應用最成熟的日本來說,日本農用植保無人機有四十年來年的研究與發展史,但在早期的十年間發展卻非常緩慢。
在何雄奎教授看來,施藥有兩個關鍵的問題:第一是在不同的作物上把農藥稀釋于載體中(如水)以多大的霧滴、濃度噴出去,效果更好;第二是把農藥均勻地噴灑到作物的冠層里,使得農藥霧滴在冠層中的里里外外、上上下下都沉積分布均勻,減少農藥的流失。現在沉積在作物冠層里的農藥比例占比才30%左右,近70%的農藥流失在大氣和土壤里。中國每年農藥消耗號稱130萬噸,實際上有近百萬噸浪費了,污染了環境。
中國農業大學藥械與施藥技術研究中心
(全面積藥液均勻分布誤差標準 國際ISO標準:藥液均勻分布誤差≤10%;我們中國國家標準:藥液均勻分布誤差≤15%;德國和荷蘭是兩個最高標準的國家:藥液均勻分布誤差≤7%。噴頭、流量、壓力均勻。目前中國手動噴霧機的藥液均勻分布實際情況是誤差46.56%。日本航空施藥目前藥液均勻分布誤差能達到30%左右。)
在早期,日本農用無人機的載藥量太小、霧滴太細,導致漂失嚴重,解決了效率問題,卻沒解決環境污染問題。
在這個發展過程中,日本就研發了固態除草劑,在除草劑的航空施藥上,有效解決了霧滴飄移問題。在殺菌劑和殺蟲劑的施藥上,日本人逐漸明白無人機只是代替地面藥械和手動噴霧器的工具,反過來把研究的重心轉移到了施藥技術上。
圍繞施藥技術來改進施藥設備本身,比如把飛機發動機的轉速降下來,把主槳的轉速降下來,真正去控制速度和高度,實現超低空低速飛行打藥。打殺蟲劑、殺菌劑的時候飛行高度控制在2米以下,打除草劑和調節劑的時候,飛行高度控制在0.5米—1米之間。在打除草劑和生長調節劑的時候,把用量改到每畝地3—5升,用量大了,速度降下來,效率下來了,霧滴大了,防漂移能力強,用水量大了,很多藥劑的適應性就好了。
在經過這個調整之后,也就是2005年前后,日本植保無人機市場才真正進入快速發展時期。當前,日本雅馬哈植保無人機一般配置3個噴頭,90%裝配扇形霧噴頭的情況較多,使用離心式噴頭的情況較少。飛機壽命可達到1000小時,使用年限6-9年。藥箱的載藥液量可達16L,兩邊各一個8L藥液箱,插入式藥箱裝卸非常方便。噴灑能力來看,每架飛機每天作業約300-450畝/天,飛機的滯空作業時間達到5小時。
何雄奎教授認為,日本植保飛防真正先進的不是雅馬哈機器本身有多么先進,而是航空施藥技術比我們先進很多。
“航空是一個達到目標終點的廣義概念,而施藥是有防效與目標主題概念的,飛行軌跡的精準并不代表著精準施藥,所以中國植保無人機防治發展的關鍵點是突破關鍵的施藥技術,真正做到低空低速均勻施藥,取得好的防治效果。”何雄奎教授說,“比如在噴霧系統里,噴頭、泵都需要專用的,但現在國內的無人機噴霧系統都不太符合要求,關鍵設備大多借用與地面植保機械的,霧化系統需要提高,濃度如果太高了,就容易出藥害。”
“目前中國,終端市場在倒逼植保無人機的發展,但如果一味炒作,一味追求快,追求效率以及一些對結果不負責任的低價競爭,會極大地阻礙這個行業的發展,例如假如你的飛機噴灑高度在4-5米之間,那么噴幅過寬,在自然環境下由于自然風速隨時變化,即使按設定的軌跡精準飛行,也根本無法精準噴幅,會造成重噴與漏噴,達不到應有的防治效果。”何雄奎教授坦言,“植保無人機雖發展迅猛,但面臨著不少挑戰。當下飛防行業必須加快植保無人機飛行平臺、飛控系統與施藥技術研究,加快專用農藥制劑研發和施藥操作規范與檢測標準研究。”
此外,售后服務體系不健全也是中國飛防行業的一大短板。日本雅馬哈裸機價格約1000萬日幣,年售后維修費約100萬日幣/年,保險費用達到40萬日幣/年。良好的售后服務是植保無人機產業高效運行的基礎。日本雅馬哈公司的植保無人機售后服務體系遍布全國,各地都有廠家認可的修理工廠。植保無人機發生故障后,可以開車拉去修理工廠修理,2小時應對。如飛機重大故障不能就近維修,雅馬哈公司提供備用機繼續作業,故障飛機送總部維修。服務體系非常完善,因此用戶都為植保無人機購買保險。
何雄奎教授希望當下整個植保無人機行業不要炒作,而要思考每一款機型真正該怎么使用,如何實現仿地飛行,如何使操作變得簡單化,如何根據施藥技術來改正機器,如何突破航空施藥技術,這是整個植保飛防產業要認真思考的問題。