贾杰 孙璐 张倩茹

摘要：文章综述了无人机技术在山西果园中的应用现状，分析了无人机技术在山西果园应用中的优势与不足，并提出了建议，为促进果园采用无人机植保、授粉、监测等深层次应用提供参考。

关键词：无人机;果园;现状;发展

文章编号：1005-345X（2019）06-0045-03中图分类号：$66文献标识码：A

随着山西省经济转型，煤炭产业比重明显下降，新兴产业比重快速提升，近年来，山西省果品产业迅速发展，已成为山西省经济增长不可或缺的一部分。然而随着社会经济水平提高，人工费用不断上涨，同时山区、乡镇年轻人向城市发展，使果树管理劳动力用工严重短缺，导致果品生产成本不断提高。在此形势下，为科学合理配置资源，优化产业结构，创新果园机械化发展模式，促进果品生产规模化、机械化、集约化、智慧化发展，山西省将通过典型县区果园示范推广，进一步提高山西省果园机械化综合水平，加快现代果业发展步伐，从而起到减轻果农劳动强度与时间、提高果品生产效率、节约劳动成本的作用。

山西省位于中国北部，地处黄河流域中段，全省地貌以山地、丘陵为主，占总面积的80，<左右，高低起伏落差大。2018年山西全省果园面积3.633×10⁶hm²，大部分果园都位于山地和丘陵，鉴于果园特殊的地理环境位置，牵引式果园喷药机、自走式果园喷药机等大型机械难以进入，防病虫害、施肥、授粉、果园面积测量等工作极其困难。同时有数据表明，随着全球生态环境的变化，特别是温度的上升，使害虫繁殖代数增加，我省果园病虫草鼠害发生面积呈逐年上升趋势。果园无人机技术的引入能够节约农村劳动力，提高施肥、施药、授粉效率，还能有效保护农民的身体健康，防止农药对施药者的伤害，是果园机械化发展中必不可少的机械之一。

1. 我省果园无人机应用现状

现阶段，无人机技术的使用在我国农业领域处于初期发展阶段，大多被应用在农田的植保、观测、监测等方面。近年来，随着无人机技术在农业领域的发展，我省果园也不断引入了无人机技术。2012年，山西省开始引进农用植保无人机装备，开展飞防施药演示和作业;2015年，吕梁市农机局在全市建立了6个无人机植保示范区，并配备了先进的植保无人机;2017年3月19日，山西农谷科创城创业创新3·19行动启动现场，山西科普惠农飞防总队正式成立;2017年运城盐湖工业园区与山西瓦屋农业科技有限公司签订了项目落地协议，筹备了国内无人机行业第1条全自研的自动化生产线;2018年6月，运城市稷山县田航农林飞防大队成立无人机植保技术;至2018年底，全省植保无人机保有量达286台，累计作业面积超过20万hm²;2019年山西省农业机械发展中还将进一步完善植保无人机补贴试点工作;2019年平遥县农业农村局联合山西和之瑞联合社开展2019年万名农民培训行动无人机培训班，进一步提高农民的操作技能。

2014年临县农机局8翼和18翼两台无人植保機，在曲峪镇曲峪村和开阳村黄河滩上的枣林进行飞防植保试验;2016年，祁县果业中心联合北京韦加无人机科技公司在古县镇蒲桑村进行了无人机酥梨授粉技术试验;2017年第四代智能植保无人机应用于万荣县汉薛镇西景村苹果园，山西吉县东城乡上社提村、东赵村苹果种植园在2017年也引进了无人机技术，为果树喷洒农药，山西吉县柏山寺乡西岭村26.7hm²的果树试验田，新MG-1SRTK版机型无人机进行精准喷洒作业，MG-1S可实时感知地形变化，并根据地形和果树高度及时调整飞行高度，确保飞行中的均匀喷洒，截止2017年，无人机植保服务在吉县超过0.3万hm²果园;2018年为强化示范推广效果，山西省在新绛县、侯马市建立了两个无人机植保示范区，示范作业面积400hm²，引进不同厂家的6台植保无人机，开展农作物和果园无人机植保飞防试验示范;2019年晋中市襄垣乡桑城村果园进行了植保无人机防治模拟训练;2019年3月稷山县农机中心在清河镇荆庄村开展了无人机桃树梳花定果喷洒作业，在我省农机补贴、农机科技创新和示范推广等项目带动下，临汾、运城、晋城等多地农机推广部门探索农用无人机果园授粉、叶肥播撒等新功能，拓展农用无人机的应用范围和领域，未来几年山西省还将继续加大新型植保无人机的示范和推广力度，推动植保无人机技术向智能化方向发展。

2 无人机在山西果园应用中的优势与问题

2.1 无人机在山西果园应用中的优势

针对山西果园多处于山地、丘陵地形复杂，人工及大型机械设备无法进入，无人机作业不受树体高度、果园位置等地理环境气候条件的限制，能够实现对指定地块不同部位（树叶、树枝、树干等）的精准作业。

无人机进行植保作业时，安全高效，操作人员不需要处于喷洒农药地块中，因此能有效降低施药人员接触农药时间及农药量，保护施药者的身体健康，防止农药对施药者的伤害。

无人机作业还有精准快速、效率高、操作便捷等特点，与传统人工方式相比较无人机喷洒至少可以节约50%的农药使用量，节约90%的用水量;植保无人机喷施作业效率约为15min/hm²，比常规人工喷洒效率高出百倍;无人机利用GPS导航技术和数学模型计算能够实现精准作业且不受时间限制，在夜晚及能见度低时亦可作业。

2.2 无人机在山西果园应用中的问题

第一，对于果农来说无人机购买成本过高，以大疆MGl为例，4.2万元的裸机，加上10块电池，再加上其他费用，整套设备8万-10万元，且无人机维护、保养、培训等费用较高，使得小果园农产望而却步;第二，有效载荷较小，目前大多数植保载药量在10kg左右，因此需要平凡起落进行加药，使得实际操作中效率降低;第三，目前与植保无人相配套的果树农药还没有研发完善，在施药过程中大多使用人工用药和机械用药的勾兑药，没有针对无人机施药特点的专用药，且缺乏相应的标准，导致喷药效果、农药残留等难以评估;第四，具体的作业流程和操作时间还都有待进一步规范;第五，山西果园无人机技术主要应用在果园植保方面，而授粉、疏花疏果、图像采集、实时监测等其他方面少之又少，应用范围较为狭窄。

3 无人机在山西果园应用中展望

我省农业、农机等部门，应加大对无人机研制和其专用农药研发的科研投入，切实落实无人机购置补贴政策，加强无人机作业示范果园的建设，加大力度组织培训专业操作人员;加强无人机在果园中的应用范围，例如应用于果树种质资源调差、果园监测管理、果树授粉、疏花疏果等方面。无人机技术是新型农业现代化的高科技手段，随着社会经济和科技水平的发展，农业机械手段，必将取代人工劳动力。无人机技术在山西果园中的应用对于有效防治各类果树病虫害发生，提高防治效率和防治质量，进一步降低农药残留，提高果品品质，促进果农增收，发展山西省水果产业，保护生态环境具有重要意义。