按照《全國國土規(guī)劃綱要（2016 – 2030年）》要求，我國的耕地紅線（指經(jīng)常進(jìn)行耕種的土地面積最低值）到2020年要保持在18.65億畝。由此可見，農(nóng)業(yè)植保市場空間巨大。然而，與之配套的農(nóng)藥噴灑方式，目前仍以傳統(tǒng)的手動施藥或機(jī)械施藥為主，技術(shù)含量更高的無人機(jī)植保的普及率并不高。

究其原因，是因為早期無人機(jī)植保并不能真正實現(xiàn)解放雙手的無人操縱模式，仍需要人工操縱，而專業(yè)從業(yè)人員數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場的實際需要。另外，無人機(jī)受硬件限制，日常養(yǎng)護(hù)維修成本不菲，一旦損壞不僅修理費用高，還會耽誤有限的噴藥時間，大大增加了無人機(jī)植保的使用成本。

相比之下，日本的無人機(jī)植保應(yīng)用一直處于世界前列，很早就開始普及無人機(jī)植保作業(yè)。由于日本的水稻等作物種植不同于旱地，其特殊環(huán)境使得地面裝備使用困難，而且日本人均耕地面積較小、地形多山，不適合有人駕駛固定翼飛機(jī)作業(yè)，因此在農(nóng)業(yè)病蟲害防控方面，無人機(jī)植保占了很大優(yōu)勢。

早在20世紀(jì)80年代，日本植保無人機(jī)的研制工作就開始了。1983年，雅馬哈公司接到日本農(nóng)林水產(chǎn)省提出的研制單旋翼無人直升機(jī)的要求，經(jīng)過4年研究，設(shè)計出了載荷為20kg的R-50無人直升機(jī)，并很快投入到農(nóng)業(yè)噴灑的實踐作業(yè)中。

1991年，日本農(nóng)林水產(chǎn)省出臺了推廣植保無人機(jī)在稻田中應(yīng)用的相關(guān)政策，為植保無人機(jī)的普及創(chuàng)造了有利環(huán)境，大量與無人機(jī)植保相關(guān)的企業(yè)應(yīng)運而生。完善的服務(wù)體系，成為無人機(jī)植保行業(yè)發(fā)展的有力保障。時至今日，僅用于水稻施藥的專用農(nóng)藥就研發(fā)出133種。

此外，日本農(nóng)民購買、維修無人機(jī)可享受補貼。每臺植保無人機(jī)的售后保養(yǎng)維修費用一般為100萬日元/年（約5.16萬人民幣）。政府補貼金額則不低于40萬日元/年（折2.06萬人民幣/年）。當(dāng)無人機(jī)出現(xiàn)故障后，可直接去附近的修理廠維修，發(fā)生重大損壞時還可免費獲得備用機(jī)。

以雅馬哈公司為例，其擁有一整套專門針對農(nóng)業(yè)植保設(shè)計的運作體系，可保障農(nóng)民從購買使用到日后維修保養(yǎng)都不用操心。該公司實行直營模式，即由公司負(fù)責(zé)組織培訓(xùn)和監(jiān)管。無論農(nóng)民是否曾接觸過無人機(jī)，都必須通過雅馬哈公司的官方培訓(xùn)才能使用無人機(jī)進(jìn)行植保作業(yè)。此外，每次作業(yè)前都應(yīng)進(jìn)行報備。

由于雅馬哈公司的植保無人機(jī)均為單旋翼結(jié)構(gòu)的無人直升機(jī)，且完全靠手動操縱作業(yè)，因此對于飛手的操作，該公司也制定了一套運營規(guī)范。比如，每次作業(yè)的團(tuán)隊至少由3人組成，其中一人負(fù)責(zé)操縱無人機(jī)，并控制其飛行高度，另外兩人則站在農(nóng)田相鄰的兩邊，分別負(fù)責(zé)監(jiān)視無人機(jī)橫列和縱列的飛行軌跡。操縱無人機(jī)時，人員必須站在至少距機(jī)體20m外的地方，而且飛行中的無人機(jī)必須遠(yuǎn)離周邊的障礙物，最小距離不得低于20m。

使用階段，雅馬哈公司會對每臺設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并嚴(yán)格限制飛行時間。如AYH-3型植保無人機(jī)，單次作業(yè)時間不超過15分鐘，每飛行500小時就必須強制進(jìn)行保養(yǎng)檢測，一旦檢測出問題，必須統(tǒng)一返回總部進(jìn)行維修，不得繼續(xù)使用。此外，每架無人機(jī)的使用年限也有嚴(yán)格限制，即使通過年檢，使用時間也不得超過5年。到達(dá)使用年限的無人機(jī)會統(tǒng)一回收并進(jìn)行報廢處理。當(dāng)然，報廢后的無人機(jī)會根據(jù)實際情況進(jìn)行分類處理，硬件性能較好的機(jī)型，會折價對外出售，以做它用。

正常使用的無人機(jī)難免會出現(xiàn)各種各樣的小毛病，雅馬哈公司為此提供了整機(jī)30小時免費、零件100小時免費的維修服務(wù)。正常情況下，足以滿足5年內(nèi)的一般維修保養(yǎng)需求。當(dāng)然，對于損壞的無人機(jī)，雅馬哈公司也有一套完整的檢測流程和相關(guān)要求，如非人為造成的損壞，公司會負(fù)責(zé)統(tǒng)一修理。而因人為操作失誤，如燃油耗盡、視距外飛行等則只能由用戶自己掏錢修理。

除無人機(jī)使用規(guī)范外，雅馬哈公司對農(nóng)藥的使用也有自己的獨到之處。其會根據(jù)農(nóng)作物種類的不同，配置不同的藥液，統(tǒng)一發(fā)放給農(nóng)民使用。而這些藥液的配方則是公司的機(jī)密。據(jù)雅馬哈公司技術(shù)人員介紹，為更好地平衡藥液的效果和成本，稀釋的比例有嚴(yán)格限制，如水稻的藥液和清水比例為1：1000，而花類植物的稀釋比例則為1：5000。

成熟的配套服務(wù)，使得雅馬哈公司在日本農(nóng)業(yè)植保市場一直占有領(lǐng)先優(yōu)勢。然而仍然存在一些問題：由于需要人為操縱無人機(jī)作業(yè)，因此其每畝農(nóng)作物的實際成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我國。

我國農(nóng)業(yè)植保成本相比日本更低，不僅是因為人工成本，更多是在技術(shù)方面。我國的主流機(jī)型選擇了一條與日本完全不同的路線。首先，日本的農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)都為油動無人直升機(jī)，而我國更多采用多旋翼無人機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動，整機(jī)造價更低。其次，目前日本的無人機(jī)在作業(yè)時仍需人為操縱和干預(yù)，而我國的無人機(jī)配備有自駕儀，可通過地面站設(shè)定好飛行路線，自主飛行作業(yè)，甚至只需一人一機(jī)即可完成小范圍農(nóng)田的植保作業(yè)。

消費級無人機(jī)市場領(lǐng)軍企業(yè)大疆就推出了專業(yè)的農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)MG-1。該機(jī)可攜藥10L，具備定速、定高飛行、定流量噴灑、智能操作、智能記憶、自動跟隨地形等功能。官方宣稱，MG-1每小時作業(yè)范圍可達(dá)40 – 60畝，大大提高了作業(yè)效率。雖然大疆在消費級無人機(jī)市場保有量較高，但進(jìn)入植保無人機(jī)領(lǐng)域并不早。在其之前，極飛就推出了P系列植保無人機(jī)，同樣采用多旋翼結(jié)構(gòu)。通過多年累積的實踐經(jīng)驗，極飛不僅制造無人機(jī)，還建立了一套運營管理系統(tǒng)，各地方的植保人員可通過軟件直接提交作業(yè)任務(wù)，并上傳至后方服務(wù)器統(tǒng)一管理，而公司也能實時了解作業(yè)進(jìn)度并提供相關(guān)保障。

大量有實力的科技公司進(jìn)入無人機(jī)植保市場，勢必會引發(fā)新一輪的競爭。這種對抗的好處是，能快速推進(jìn)相關(guān)軟硬件和技術(shù)的發(fā)展，推出更符合我國農(nóng)業(yè)國情的產(chǎn)品。

值得注意的是，我國農(nóng)作物種類豐富，植保作業(yè)時間也不盡相同，僅提供優(yōu)秀的硬件產(chǎn)品還不夠，更應(yīng)提高軟實力，如把握各地區(qū)、各種植物的作業(yè)周期對農(nóng)業(yè)植保就至關(guān)重要。表1列出了我國主要地區(qū)的農(nóng)作物噴藥時間和作物特點，供大家參考。

從日本的發(fā)展經(jīng)驗可以看出，要想大范圍推廣普及無人機(jī)植保，至少需要兩方面的配合。一方面，需要提供完善的保險。目前，市面上常見的多旋翼機(jī)型單機(jī)價格通常為3 – 4萬元，套機(jī)價格超過5萬元，而部分單旋翼無人直升機(jī)價格更是高達(dá)10萬元，甚至比汽車還貴。一旦無人機(jī)出現(xiàn)損壞，維修或更換的成本很高。而目前，與無人機(jī)有關(guān)的險種較少，且更多是針對消費級無人機(jī)制定的，賠償金額較低，通常只有幾千元。

另一方面，需要政府為無人機(jī)植保制定相應(yīng)的補貼政策，并將植保無人機(jī)列入農(nóng)機(jī)產(chǎn)品序列。目前，浙江省、江西省、重慶市、湖南省、廣東省、安徽省、河南省等已于2017年陸續(xù)公布了植保無人機(jī)的相關(guān)補貼政策，單臺植保無人機(jī)（油動）最高可補貼5萬余元。

隨著植保無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用，將會彌補我國在農(nóng)業(yè)無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的空白，是中國農(nóng)業(yè)無人機(jī)械和技術(shù)的一次革命。而農(nóng)用無人機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，則標(biāo)志著我國農(nóng)業(yè)走向了高科技農(nóng)業(yè)的新時代。