什么是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)利用各種現(xiàn)代技術(shù)和信息工具來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)航空作業(yè)生產(chǎn)率的最大化，是“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的理念在航空植保施藥領(lǐng)域中的拓展。其基本思想就是通過空中和地面遙感，采集并解析具有地理位置的農(nóng)田中的作物長勢、病蟲草害等農(nóng)情信息，再將農(nóng)田分為作業(yè)網(wǎng)格，依據(jù)不同的農(nóng)情制定不同的噴霧作業(yè)處方，并對網(wǎng)格進行按需噴藥，即實行精準(zhǔn)噴灑，借此實現(xiàn)農(nóng)藥減施。因此，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用必將是未來農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展趨勢，也是智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)示意圖
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)研究現(xiàn)狀
隨著農(nóng)用無人機產(chǎn)品的逐漸成熟，農(nóng)業(yè)航空技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣，農(nóng)用無人機現(xiàn)主要被用來進行低空遙感信息獲取、雜交水稻輔助授粉、無人機撒播、航空超低量噴灑應(yīng)用、棉花脫葉劑噴施應(yīng)用等。
目前，從世界范圍來看，美國、西歐、日本的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)和裝備在國際上處于領(lǐng)先水平，他們始終把提高農(nóng)藥利用率、減少農(nóng)藥使用量放在保證食品安全、生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度上。美國是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空噴霧技術(shù)研究最先進的國家，具有完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)支撐機構(gòu)；對于霧滴沉積分布規(guī)律、最佳粒徑等基礎(chǔ)理論問題，美國和日本等國研究開始的較早，并用于指導(dǎo)施藥技術(shù)和機具的創(chuàng)新，如對靶噴霧技術(shù)、靜電噴霧技術(shù)、可控霧滴技術(shù)等。
我國開展農(nóng)業(yè)航空植保作業(yè)起步較晚，但近年來在政府大力支持、科研工作者推進以及各大企業(yè)積極參與下，國內(nèi)農(nóng)業(yè)航空植保作業(yè)發(fā)展勢頭十分迅猛。2014年“中央1號”文件要求“加快農(nóng)業(yè)航空建設(shè)”；2015年2月農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案》要求“因地制宜推廣固定翼飛機、直升機、植保無人機等現(xiàn)代植保機械”；2016年和2018年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機械化管理司委托華南農(nóng)業(yè)大學(xué)進行了“2016年我國農(nóng)用植保無人飛機發(fā)展形式分析與統(tǒng)計數(shù)據(jù)評估”和“2017年農(nóng)機購置補貼引導(dǎo)植保無人飛機規(guī)范應(yīng)用試點工作評估”的調(diào)研與分析等。
為加快推進航空施藥應(yīng)用技術(shù)的研究與推廣，國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國際聯(lián)合研究中心團隊先后在云南、湖南、新疆、河南等多地開展橙樹、水稻、棉花、小麥等多種作物的航空施藥技術(shù)試驗達50余次。
國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)
國際聯(lián)合研究中心工作進展
國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國際聯(lián)合研究中心以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展重大需求為導(dǎo)向，以提升農(nóng)業(yè)航空施藥關(guān)鍵技術(shù)與裝備的自主創(chuàng)新能力為目標(biāo)，通過聯(lián)合國外先進研究機構(gòu)、共同開展精準(zhǔn)航空技術(shù)聯(lián)合研究的方式，實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)航空研究水平的顯著提升。目前，中心已聯(lián)合美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)署航空應(yīng)用技術(shù)中心、澳大利亞昆士蘭大學(xué)農(nóng)藥應(yīng)用和安全中心、加拿大AG-NAV公司、美國陶氏杜邦公司和美國富美實FMC公司等國外高水平的農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)單位開展合作，專門從事精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)與裝備的研究開發(fā)等工作。
為加強未來中心與國外的學(xué)術(shù)交流，中心已與美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)署農(nóng)業(yè)航空研究中心、澳大利亞昆士蘭大學(xué)施藥安全中心、加拿大AG-NAV公司、巴基斯坦PMAS-Arid 農(nóng)業(yè)大學(xué)和英國哈珀-亞當(dāng)斯大學(xué)等5家單位達成合作意向，分別在相應(yīng)國家成立分中心，對農(nóng)業(yè)航空領(lǐng)域的國際合作起了引領(lǐng)和示范作用，同時借此推動國內(nèi)農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步，實現(xiàn)化肥農(nóng)藥減施。目前，中心根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和環(huán)境發(fā)展的需要，按照國家重點研發(fā)計劃項目“地面與航空高工效施藥技術(shù)及智能化裝備”的項目需求和發(fā)展主線，已圍繞低空遙感的農(nóng)情信息獲取與解析、農(nóng)用無人機智能控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)航空精準(zhǔn)施藥關(guān)鍵部件、控制技術(shù)與控制裝備、農(nóng)業(yè)航空施藥霧滴沉積分布規(guī)律等關(guān)鍵技術(shù)的研究應(yīng)用進行了大量的研究工作，根據(jù)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥的發(fā)展思想，已初步建立了一套地面與航空高工效立體遙感和植保施藥體系，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。
展望
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空技術(shù)將在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中多個環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，將對中國乃至世界智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷進步，以及國家和民眾對糧食安全和生態(tài)安全要求的提高，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用將會被越來越多的人所熟知。由于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用的作業(yè)特點，圖像實時處理技術(shù)、變量噴施技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、高精度RTK定位技術(shù)、多機協(xié)同作業(yè)技術(shù)及無人機噴施配套技術(shù)必將成為未來的研究方向和研究重點。
目前，國內(nèi)的航空植保事業(yè)還處于起步階段，航空植保尚未得到全面推廣應(yīng)用，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用還有較長的路要走。但我們相信，“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥”將是未來航空植保施藥的一個重要發(fā)展方向，整個行業(yè)需要團結(jié)一致，各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢，突破技術(shù)難關(guān)。
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