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空中新农具!农业无人机能做的不仅仅是打药

   日期:2025-09-01 16:02:38     来源:中国战略新兴产业    浏览:0    评论:0    

中国战略新兴产业融媒体记者 李子吉

>>8月7日,在北大荒集团黑龙江格球山农场有限公司第二管理区,一架植保无人机为玉米喷施“营养液”。新华社发,陆文祥/摄。

1911年,德国最早提出用飞机喷洒农药控制森林害虫的计划。

1987年,Yamaha公司受日本农业部委托,研制生产出载药量20kg喷药无人直升机R-50,这也是全世界最先研制成功的农用无人直升机。

2004年,在“863”计划的支持下,农业部(现农业农村部)、各地方农业科学院和少部分科研院校等开始植保无人机的研究和推广工作。2007年,我国开启植保无人机的产业化探索。

时至今日,随着应用场景的拓展,无人机已超越简单的喷洒工具范畴,进化成为集作物监测、精准施药、产量预估等多元化功能于一体的先进农业生产平台。

8月23日,农民日报社与大疆农业在北京联合举办《农业无人机行业白皮书(2024/2025)》(以下简称“《白皮书》”)新闻发布会。作为双方首次联合推出的行业权威报告,该《白皮书》全面梳理了全球农业无人机行业的发展趋势、技术创新与应用价值,为农业现代化转型提供重要参考。

与会专家阐述,目前农业无人机的作业对象几乎覆盖了全部农作物,农业低空经济应用场景已从传统的植保作业拓展到种子撒播、农资吊运、农情监测等多种场景。随着我国低空经济的持续发展、农业无人机技术的进一步迭代升级,其应用场景、作业服务对象将迎来更广阔的发展空间。农民日报社党委书记、社长宁启文表示:“农业无人机正以科技之力重塑传统生产模式,成为保障粮食安全的新引擎。”

年作业量突破26亿亩次

市场规模约130亿元

2024年以来,全球农业无人机应用版图持续扩大,以大疆为行业龙头的农业无人机产业规模呈现逐年翻番的发展态势,产品的市场保有量、作业量、从业人员数量逐年递增。

《白皮书》数据显示,2024年中国农业无人机年作业量突破26亿亩次,带动近50万人从事飞防服务行业,同时累计实现节水约3.3亿吨、减少碳排放4258万吨;按5元/亩的作业单价进行粗略估算,能够形成约130亿元的飞防市场规模。这一规模还未包括无人机在渔业、林业、牧业等新兴领域的潜力挖掘。

在这一系列数据的背后,是人员结构的重塑,越来越多青年回归乡村,女性飞手占比持续提升;是农业价值的拓展,从传统植保延伸至农林牧渔全领域,从单一作业升级为全流程管理;更是农业新生态的诞生,从喷洒、播撒的应用拓展到农业无人机吊运。

大疆创新副总裁邵建伙提到,农业无人机作为重要的生产工具,已成为驱动农业农村现代化的新质生产力。农业生产方式的智能化革新,吸引更多的年轻人转型成为新农人,回归家乡、扎根农村,成为持续建设和美乡村的有生力量。

与此同时,应用场景持续拓展。

2024年,农业无人机吊运技术从概念走向实践。

秭归处于长江西陵峡两岸,全县脐橙种植面积40万亩,是著名的脐橙之乡。然而,山岗丘陵起伏长期限制了机械化的普及,果农们不得不依靠人力将收获的脐橙从陡峭山坡背下山。2024年12月11日,大疆T100完成了新品发布后首秀,以卓越表现赢得了现场嘉宾的赞赏。凭借强大的载重能力,大疆T100仅用不到两分钟便完成了载重85公斤橙子的吊运任务,这一速度足足是人工效率的数十倍。

云南的香蕉种植区域地形复杂,道路狭窄且崎岖,许多地方无法通行运输车辆,以往只能依靠人力肩挑背扛或用小型三轮车转运。香蕉串重量大,每串可达几十斤,人工搬运不仅效率低,而且劳动强度极大。此外,香蕉属于易损水果,在颠簸的运输过程中,果实极易被挤压、碰撞,造成表皮破损、腐烂。传统运输方式难以避免这种情况,每年因运输不当造成的香蕉损耗率高达20%-30%,严重影响种植户的收益。然而,由于无人机吊运过程平稳,减少了香蕉之间的挤压和碰撞,将香蕉的运输损耗率降低至5%以下。同时,吊运速度快,能在最短时间内将香蕉运至冷链运输环节,进一步保障了香蕉的新鲜度和品质,减少了种植户的经济损失。

拉萨南北山绿化工程中,无人机单日吊运量达5500kg,是骡子运力的14倍。据悉,今年在西藏吊运树苗的大疆农业无人机数量超过了1000台,总飞行架次超100万,其中草籽飞播和喷洒作业面积近30万亩。根据《西藏日报》新闻报道,2025年完成绿化面积约30万亩,绿化效率是之前的1.7倍。至此,拉萨南北山绿化工程绿化总面积达100余万亩,绿化进度为总目标的50%左右,随着农业无人机吊运场景的成熟和更多的飞手加入树苗吊运,在未来5年内完成总绿化目标将变得非常容易。

农业无人机正不断突破环境与地形限制,为复杂地区的农业生产与生态治理提供了全新解决方案。

环境与药效测试成果显著

植保无人机的诞生是为了解决农业打药痛点

2024年,全国植保无人机的保有量达到25.1万架,作业面积更是高达26.7亿亩次,同比增长近25%。

在植保无人机的加持下,相比人工喷洒农药,无人机作业效率可提升30倍以上,农药使用量减少30%以上,作业成本降低50%以上。在黑龙江、河南山东等农业大省,无人机植保服务覆盖率超过60%,尤其是黑龙江,植保无人机保有量、作业面积连续5年居全国首位,农业作业应用比例高达94.3%。

如今,新疆的棉田、东北的林间、中原的麦田、南方的果园,处处可见无人机身影。且随着技术的迭代更新,植保无人机已成为集打药、施肥、播种、授粉、撒饲料、巡田巡园于一体的“种田利器”。

随着农业无人机在精准农业中的应用日益广泛,雾滴沉积与飘移的模拟已成为预测喷洒性能的重要工具,可显著降低田间试验成本,缩短时间。

2021年至2024年,多家国际机构与高校开展农业无人机飘移测试。大疆农业联合全球的合作伙伴开展合作,对不同机型也进行了系统测试,结果显示:无人机造成的飘移比传统载人飞机(例如直升机、小型农业固定翼飞机)造成的飘移要小;无人机造成的飘移比小型地面设备(例如手动背负式喷雾器、小型吊杆喷雾器)造成的飘移略多;与大型地面设备相比,无人机由于喷头高度和地面设备的喷头高度基本一致,因此表现出相似的飘移情况。

为了防止飘移,在设计方面:要优化喷头设计,增加较粗雾滴的数量;要增强无人机的气流动力学,利用下洗气流并将喷雾雾滴压到作物表面以促进沉积。

与此同时,为了尽量减少飘移,要选择低风速条件进行作业。开始作业前,要检查田地,确保下风处没有水体或敏感作物区域,如果风速超过3.4米/秒,避免喷洒除草剂;采用适当的飞行高度和速度,避免过高或过快的参数;根据不同的农药和田间条件调整雾滴大小。

除了解决植保打药这一农业生产痛点,极大地提高了农业生产效率,植保无人机还通过精准施药减少了农药使用,推动了农业绿色发展和现代化变革。

基于AI大模型技术,中国农业科学院植物保护研究所开发出针对果树冠层的精准喷洒算法,实现施药量降低近48%,这意味着无人机在提升作业效率的同时,也有效减少了农业面源污染。

政策环境日益完善

多国积极推动政策松绑与标准统一

2024年,全球农业无人机应用版图持续拓展,有些国家的法规从“仅允许试验性使用”到“开放大面积喷洒作业”;有些国家从“仅允许特定作物作业”到“开放所有场景应用”。这些变化背后,是各国对农业无人机科技的认可,以及对新技术支持农业发展的肯定。

巴西民航局开发用户友好的注册/飞行授权系统,取消适航要求,降低使用门槛;农业部2024年10月发布《农业无人机人员培训条例》草案,规范培训流程、杜绝腐败,并计划搭建数字化管理平台,实现全生命周期管控。

欧盟明确无人机施药需满足“减害优势”“最佳防飘移技术”,启用ISO 23117-1标准规范喷洒系统设计,规范了小于150kg的无人机系统上的喷洒系统的设计和性能验证的要求和方法,以期从设计和性能上减少使用过程中潜在的环境污染风险。

2024年5月,西班牙民航局启动了用于无人机飞行审批的网站,在网站上设置了专用于农业无人机审批的快捷通道。截至2025年1月,西班牙民航局已处理了160份农业申请,并根据新程序批准了其中120份。

美国FAA将大疆全机型纳入“大载重豁免机型清单”,获豁免用户可直接使用,无需重复申请。

澳大利亚民航局在2024年5月发布《无人机让农业飞速发展》,整理了农业无人机的管理方式,包括注册到资质获取、安全使用,以及喷药需同时遵守当地农药法规的管理提示。特别提及了在个人土地上使用的宽松管理,以及在按照安全指南操作的情况下,无需特别的授权。同时,澳大利亚民航局给超视距运行、拓展视距运行、集群运行都开放了合规申请途径和运行指导。

这些变化不仅体现了全球对农业无人机价值的广泛认可,更为技术落地扫清了制度障碍。

2024年1月1日,《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》正式生效,从顶层设计明确了各个部门对无人机管理的基础。作为配套管理规则,民航局发布《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》,从运行角度对无人机的登记、执照、适航管理等进行规范。

2024年7月,民航局发布《中型民用无人驾驶航空器系统适航标准及符合性指导材料(试行)》,为中型民用无人驾驶航空器系统提供了一套完整的适航标准及相应符合性指导材料,适用于中型民用无人驾驶航空器系统的型号合格证、型号合格证更改、补充型号合格证等设计批准工作。

2024年12月,国家发展改革委低空经济发展司正式亮相,负责拟订并组织实施低空经济发展战略、中长期发展规划,这一机构的成立,进一步强化了国家对低空经济的统筹规划和管理,为低空经济的长远发展提供了有力的组织保障。

2025年,中央一号文件首次明确将“低空技术”与人工智能大数据并列,提出拓展智慧农业技术应用场景,标志着农业无人机正式跻身国家战略级“新农具”。“低空经济”上升为战略性新兴产业,为国家低空生产作业网络的建设提供了坚实支撑。

2025年1月23日,中国民用航空局综合司、农业农村部办公厅共同印发《农用无人驾驶航空器操控员培训管理规定(试行)》,详细指导厂商对农业无人机驾驶员进行规范的培训、考试和发证。根据《农用无人驾驶航空器操控员培训管理规定(试行)》,各民航地区管理局和省级农业农村部门组织对本辖域内培训有关活动进行管理,具体操作过程中可由农用无人驾驶航空器生产者直接组织培训,也可由农用无人驾驶航空器生产者委托相关机构等进行培训,培训教员资质由农用无人驾驶航空器生产者自主明确。该《规定》包含了培训大纲、基础学时、考核表和操作证样式,对培训标准和证件样式都做了统一规范化的管理。

农业农村部农业机械化总站副站长刘小伟表示,总站长期关注并支持农业无人机行业的规范与发展,重点围绕农机购置补贴、鉴定检测、操作人员培训、标准制定、自愿性认证、报废更新等方面系统推进,积极配合管理部门出台多项管理办法,持续推动行业走向标准化、规范化和高质量发展

中国农业机械化协会会长李伟国则提出,农业无人机的应用环境构建尤为关键,其中法律法规的完善是优化使用环境的重要一环。他特别提到,诸如150公斤起飞重量、30米飞行限高等现行规定,仍有进一步精准化、差异化的政策空间,亟需通过更具适应性的法律支持,为农业无人机的大规模规范应用提供坚实保障。(综合编辑)

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