为了考核农用遥控飞行植保机在农田作业的适用性、可靠性、安全性和经济性, 2015年河南省农机推广站按照农业部农机推广总站《关于开展农业机械化技术验证工作试点的通知》要求,选定了试点,制定了《遥控飞行植保技术验证方案》,选择国内有代表性的电动、油动及带自动巡航的3种机型4种型号的农用遥控飞行植保机,在河南省舞阳县东红农机专业合作社的玉米、大豆地块进行了田间作业测试及大面积跟踪调查,性能测试面积380亩,跟踪调查面积3500亩。
一、试验内容
1.试验机型 3WTXC8-5电动无人植保机、极飞p20自动巡航植保机、3WQF125-16油动无人植保机、3WDM8-18电动无人植保机。
2.试验地块 高秆作物为玉米,矮秆作物为大豆,每种作物每种机型一块地,共8块地。每块地平均48亩。
3.试验考核指标
(1)作业效率查定 2015年7月30日~31日,组织4组技术人员对4台农用遥控飞行植保机进行作业效率查定。每个机型在玉米、大豆地块各查定4个班次,作业效率查定结果见表1。
表1 生产查定结果汇总
试验 地块 | 机具 类型 | 平均班次时间(分钟) | 平均班 次作业量 (亩) | 纯工作小 时生产率 (亩\小时) | 班次小时 生产率(kg 亩\小时) | 单位燃油 消耗量 (升\公顷) | |||||
平均作业时间(分钟) | 平均非作业时间(分钟) | ||||||||||
纯工作 时间 | 加注药液时间和机具 加油或更换电池时间 | 调整保 养时间 | 组织不善 停机时间 | 机具故 障时间 | 转移地 块时间 | ||||||
玉米 | 3WTXC8-5电动 无人植保机 | 7.17 | 1.87 |
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| 0.53 |
| 8.4 | 70.35 | 52.65 |
|
极飞p20自动巡航植保机 | 14.7 | 0.5 | 1 | 1.83 | 38 | 20 | 14.25 | 58.05 | 11.25 |
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3WQF125-16油 动无人植保机 | 12.2 | 1.63 | 0.38 | 1.25 |
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| 22.35 | 109.5 | 91.65 | 0.75 | |
3WDM8-18电动 无人植保机 | 5.1 | 2.12 |
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| 11.7 | 137.7 | 97.2 |
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大豆 | 3WTXC8-5电动 无人植保机 | 6.65 | 2.25 |
|
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| 7.05 | 63.6 | 49.8 |
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极飞p20自动巡 航植保机 | 5.5 | 1.75 | 0.6 | 1.25 | 10 |
| 7.95 | 86.7 | 24.9 |
| |
3WQF125-16油 动无人植保机 | 9.87 | 5.17 |
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| 19.95 | 121.35 | 79.65 | 0.59 | |
3WDM8-18电动无人植保机 | 4.74 | 2.1 |
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| 17.4 | 220.2 | 152.7 |
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(2)作业适应性考核 2015年7月~8月,对5名飞控手进行不同作物、不同地深的作业适应性走访调查,作业适应性调查见表2和表3。
(3)综合防病效果测定 2015年7月31日~8月28日,在试验点进行综合防病效果测定。在每个地块固定3个点,玉米地块每个点调查20株玉米,大豆地块每点调查20株大豆的虫数。调查时间分别在喷药前1天及喷后7天、14天、28天, 综合防治效果调查数据见表4。
(4)作业成本及收益调查 2015年8月~11月,对舞阳县便民种植农民专业合作社购买的祥云3WTXC8-5遥控多旋翼植保喷雾机进行了作业成本及收益调查,调查数据见表5。
二、试验结果及分析
1.作业效率分析 通过生产查定结果汇总表(表1)可以看出,4台农用遥控飞行植保机在玉米地块作业面积194.7亩,载药量5kg的电动无人植保机平均班次小时生产率为52.65亩/小时;带自动巡航功能的电动无人植保机因为出现故障,影响了作业效率,没有统计在内;载药量16kg的油动无人植保机平均班次小时生产率为91.65亩/小时;载药量18kg的电动无人植保机平均班次小时生产率为97.2亩/小时。4台农用遥控飞行植保机在大豆地块作业面积186亩,载药量5kg的电动无人植保机平均班次小时生产率为49.8亩/小时,带自动巡航功能的电动无人植保机因为出现故障,影响了作业效率,没有统计在内;载药量16kg的油动无人植保机平均班次小时生产率为79.65亩/小时;载药量18kg的电动无人植保机平均班次小时生产率为152.7亩/小时。农用遥控飞行植保机在正常作业情况下,加注药液和机具加油、更换电池时间平均在2分钟左右,载药量越大,作业效率越高。
表2 不同作物作业质量考核表
项目 作物 | 防控效果 | 作业均匀性 | 操作难易程度 | ||||||
好 | 一般 | 差 | 好 | 一般 | 差 | 简单 | 一般 | 差 | |
玉米 |
| √ |
|
| √ |
|
| √ |
|
大豆 | √ |
|
| √ |
|
| √ |
|
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表3 不同地深作业质量考核表
项目 地深 | 防控效果 | 作业均匀性 | 操作难易程度 | ||||||
好 | 一般 | 差 | 好 | 一般 | 差 | 简单 | 一般 | 差 | |
150m | √ |
|
| √ |
|
| √ |
|
|
250m |
| √ |
|
| √ |
|
| √ |
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350m |
|
| √ |
|
| √ |
|
| √ |
450m |
|
| √ |
|
| √ |
|
| √ |
表4 农用遥控飞行植保机综合防治效果一览表
作业机具 | 种植 作物 | 防治效果 | ||||||
7.31日喷药前虫数(个) | 喷药七天虫数(个) | 防治效果 (%) | 喷药十四天虫数(个) | 防治效果 (%) | 喷药二十八天虫数(个) | 防治效果 (%) | ||
极飞p20自动巡航 植保机 | 玉米 | 120 | 61 | 49.2 | 21 | 82.5 | 15 | 87.5 |
大豆 | 92 | 12 | 86.96 | 9 | 90.2 | 7 | 92.4 | |
3WQF125-16油动 无人植保机 | 玉米 | 126 | 20 | 84.1 | 16 | 87.3 | 14 | 88.9 |
大豆 | 91 | 15 | 83.5 | 36 | 60.4 | 20 | 78.02 | |
3WTXC8-5电动无 人植保机 | 玉米 | 299 | 152 | 49.2 | 48 | 83.9 | 32 | 89.3 |
大豆 | 29 | 8 | 72.4 | 6 | 79.3 | 5 | 82.8 | |
3WDM8-18电动无 人植保机 | 玉米 | 79 | 21 | 73.4 | 15 | 81 | 8 | 89.9 |
大豆 | 36 | 7 | 80.6 | 5 | 86.1 | 4 | 88.9 | |
平均 |
|
| 72.42 |
| 81.34 |
| 87.22 |
2.作业适应性分析 通过不同作物作业质量考核表(表2)可以看出,遥控飞行植保机在大豆地块作业质量更好,主要由于大豆植株较矮,操作手视野开阔,机器容易操作。而玉米植株高度在7月底达到2m左右,操作手视线受影响,需要站到车上才能进行操作。通过不同地深作业质量考核表(表3)可以看出,遥控飞行植保机飞行距离达到250m以上,飞控手难以控制遥控飞行植保机,作业质量、防控效果都不理想。
3.综合防病效果分析 通过农用遥控飞行植保机综合防治效果一览表(表4)可以看出,4个型号的遥控飞行植保机在玉米、大豆地块作业7天以后,虫害大幅减少,防治效果平均为72.42%。14天左右防治效果平均为81.34%。28天左右虫害基本控制,防治效果平均为87.22%。极飞p20电动无人植保机在大豆地块的防治效果92.4%最好,主要是该机具有自动巡航功能,操控手在作业前结合天气条件和农作物长势,规划喷洒路线和药物喷洒量,作业时可远程监控无人机运行状况,使喷洒更精确高效,所以防控效果较好;3WQF125-16油动无人植保机在大豆地块的防治效果78.02%最低,主要是机器作业时,有一处往返衔接区域,由于操控手视觉上出现偏差,发生漏喷,虫害较多。遥控飞行植保机整体防治效果基本满足生产要求,主要是由于植保机飞行产生的气流吹动叶片,使叶片正反面均能着药,喷洒雾滴小,喷洒均匀,能有效地沾着在植物体和害虫表面,杀死物体内的病原菌和害虫,同时也能杀死空气中流动的病原菌和害虫,全面抑制病原菌的侵染,控制害虫的蔓延。
4.作业成本及收益调查分析 通过作业成本及收益调查表(表5)可以看出,3WTXC8-5遥控多旋翼植保喷雾机亩作业成本7.2元,作业过程中所使用药物均由农户自己提供,合作社只负责飞防作业。该机主要在舞阳当地进行植保作业,同时到周口、湖北等地作业,矮秆作物小麦和大豆作业收费10元/亩,高秆作物玉米作业12元/亩~15元/亩。亩平均收费13元,亩平均净收益5.8元。截至11月底,该机作业3500亩,收入4.55万元,纯收益2.03万元。该机补贴后价格为6万元,3年可收回投资,如果没有补贴,投资回收期更长。
三、问题及建议
一是目前土地经营规模偏小,致使遥控飞行植保机难以开展大面积连片作业,作业效率较低。而农用遥控飞行植保机价格较高,投资回收期长。二是农用遥控飞行植保机的可靠性和可操作性有待提高。个别机型在作业面积很小的情况下就出现电池和喷头故障,不带自动巡航功能的遥控飞行植保机作业时仅凭操控手视觉观察,很容易造成漏喷、重喷。 三是与农用遥控飞行植保机配套使用的专用病虫害防治药剂少,也没有统一的使用标准,药量和药效不能有效保证。四是农用遥控飞行植保机药箱容量较小,每亩地一般喷洒药物在0.5~1升,平均作业8分钟需加一次药,加药频繁,影响作业效率。针对上述问题,提出如下建议。
1.在加快土地规模化的同时,有关部门要加强统一植保的组织工作,以提高农用遥控飞行植保机的作业效率。
2.生产厂家要进一步提高机器的可靠性和可操作性,同时尽可能的降低机器生产成本,减轻农户购机压力。
3.农业植保部门、农药生产企业加强合作,研发出适宜农用遥控飞行植保机使用的高效低毒农药。
4.推广部门和生产企业联合对操控手进行技术培训,提高操控手的操作使用技能。
5.进一步扩大不同作物的试验示范面积,以获得更多的、更科学的技术数据和资料,为生产厂家改进设计、提高机器性能提供技术依据。