多光譜無人機(jī)成農(nóng)業(yè)新神器,如何造福小農(nóng)戶?
今天的春耕備耕更加科技化,從新聞上看,山東、河南、湖北、黑龍江……全國多地都不僅廣泛用植保無人機(jī)噴藥與施肥,還用上多光譜無人機(jī)為農(nóng)田“開處方”。
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多光譜相機(jī),能“看”到更廣泛的光譜范圍,除了可見光,還能識別到紅外光和紫外光,進(jìn)而可以感知到許多肉眼看不到的信息。多光譜相機(jī)+無人機(jī),可以快速掃描大片農(nóng)田,感知到氮素含量、葉綠素含量及相關(guān)部位水分含量等重要信息、進(jìn)而分析出長勢,這常被形容為“給農(nóng)田做CT”。國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心航空應(yīng)用技術(shù)部主任張瑞瑞說,多光譜相機(jī)對植物光合作用、表面溫度分布、地表土壤濕度等都有能有更好的監(jiān)測效果。多光譜也是實(shí)時監(jiān)測病蟲害的一種有效手段,與其它手段結(jié)合可以好地掌握病蟲害的分布情況。
圖:湖北荊門用無人機(jī)給油菜田“開處方” 來源:央視
這些科學(xué)數(shù)據(jù),可以支撐農(nóng)事精準(zhǔn)決策,特別是在遇到災(zāi)害時。今年年初一些地區(qū)遭遇雨雪冰凍天氣,湖北荊門等地就馬上出動了多光譜無人機(jī),捕捉到了作物的長勢差異、判斷健康狀況,生成的農(nóng)業(yè)“處方圖”有效指導(dǎo)農(nóng)業(yè)無人機(jī)精準(zhǔn)變量施肥,進(jìn)行更加精準(zhǔn)的“救治”。
在平時,依托多光譜技術(shù)精準(zhǔn)施肥,也能大幅節(jié)約肥料的用量。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)研究院院長何雄奎教授還說,利用多光譜技術(shù)獲取病蟲害信息,也可以更加精準(zhǔn)地變量噴撒農(nóng)藥。
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圖:大疆Mavic 3M無人機(jī)
多光譜無人機(jī)雖然并非新生事物,但從嘗鮮走向常用,也僅是最近一、兩年的事。一位黑龍的植保飛手說,過去的多光譜無人機(jī)價格很貴,價格超過10萬元,功能少,效率也較低,所以很少有人使用。直到2019年,高性價比的大疆精靈4多光譜版問世,才讓這項(xiàng)技術(shù)開始能落地。而2022年底,大疆Mavic 3多光譜版無人機(jī)問世,這款機(jī)型性價比更高,而且續(xù)航能力、圖傳能力、易用性都大幅提高,其所采集的數(shù)據(jù)可以通過云端直接下發(fā)給植保無人機(jī),這才讓多光譜無人機(jī)開始加速推廣。現(xiàn)在,除了一些政府部門會用多光譜無人機(jī)做農(nóng)業(yè)調(diào)查、監(jiān)測外,很多大型農(nóng)墾集團(tuán)、種植園也會用上該技術(shù)。
圖:變量精準(zhǔn)施肥
從公開報道看,最近兩年,北大荒集團(tuán)、江蘇農(nóng)墾集團(tuán)、天津食品集團(tuán)等都用上了多光譜無人機(jī),有些農(nóng)墾集團(tuán)還組織大規(guī)模的相關(guān)培訓(xùn),以向各分公司推廣該技術(shù)。用多光譜無人機(jī)精準(zhǔn)巡田,監(jiān)測作物長勢、病蟲草害,比人工巡查更快也更準(zhǔn)確,依靠這些數(shù)據(jù)變量施肥也更能保證農(nóng)田的養(yǎng)分供給均衡、提升化肥的使用效率。那位植保飛手說,用上多光譜無人機(jī)后,普通的田地好的時候能省下20%的化肥,極端時候甚至能省下一半,每100畝農(nóng)田能省下數(shù)萬元的成本,對于大規(guī)模種田而言可以省下很大一筆錢。大疆農(nóng)業(yè)工程師鐘穎還介紹,人工一天只能巡田約200畝,且非常辛苦,而多光譜無人機(jī)一個架次就能輕松覆蓋3000畝的田地。
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但是目前小農(nóng)戶們還很少使用多光譜無人機(jī)。多位植保飛手都認(rèn)為,小規(guī)模種植戶能省下來的錢有限,采購一臺設(shè)備卻需要幾萬元,從成本上看并不劃算。而且普通用戶也不太確定有了農(nóng)田“處方圖”后該怎樣噴藥、還有很多疑慮。張瑞瑞主任還說,現(xiàn)階段還不能宣傳在應(yīng)對病蟲害時可以精準(zhǔn)施藥,因?yàn)榫植康貕K出現(xiàn)病蟲害,就說明該地已經(jīng)有病蟲發(fā)生的潛在風(fēng)險,還是要全面防控、防微杜漸。對于變量區(qū)域精準(zhǔn)施藥技術(shù),還需要更多的科學(xué)研究。
圖:疆石河子棉花種植區(qū),大疆M3M多光譜農(nóng)業(yè)無人機(jī)生成棉花變量化控處方,棉花產(chǎn)量逐年提升,每畝增收可到200余元
但是張瑞瑞主任同樣認(rèn)為多光譜無人機(jī)會在農(nóng)業(yè)上發(fā)揮更多的作用,現(xiàn)階段在支撐農(nóng)事精準(zhǔn)決策、指導(dǎo)農(nóng)機(jī)作業(yè)等方面非常實(shí)用,未來將會發(fā)揮越來越大的作用。何雄奎教授也說,這項(xiàng)技術(shù)可以解決一線中的實(shí)際問題,很快也將會服務(wù)于普通的農(nóng)戶。
圖:大疆M3M多光譜無人機(jī)與大疆農(nóng)服、大疆農(nóng)業(yè)無人機(jī)平臺結(jié)合
而這項(xiàng)技術(shù)如何向廣大小農(nóng)戶普及?業(yè)內(nèi)看好服務(wù)模式。何雄奎教授說,農(nóng)戶不必去購買一架多光譜無人機(jī),而是可以向農(nóng)業(yè)服務(wù)公司購買“農(nóng)田CT”服務(wù)。鐘穎則表示,現(xiàn)在許多飛防植保隊(duì)、農(nóng)資商已經(jīng)開始提供多光譜無人機(jī)巡檢服務(wù),每畝的成本很低,小農(nóng)戶按畝數(shù)購買服務(wù)的價格也就很低。一些植保隊(duì)也樂于提供這樣的增值服務(wù),因?yàn)檫@既可以增加營收,也能提高服務(wù)對象的畝產(chǎn)量、進(jìn)而提高客戶的粘性。