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无人机在乌鲁木齐市米东区三道坝镇农业植保中的应用现状及前景

2026-05-14 13:04:28

本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2025年第10期，目次29

摘要：该文以乌鲁木齐市米东区三道坝镇为研究对象，通过实地调研分析无人机植保在当地农业生产中的应用情况。结果显示，无人机可精准作业，能快速完成大面积药物喷洒，降低人力成本、减少农药浪费，并提升病虫害防治效果，从而大幅提高农业生产效率。但无人机应用也面临负载能力有限、性价比不高等问题。随着科技不断发展与政策支持力度加大，无人机有望推动该镇农业向现代化、精准化方向转型升级。

关键词：无人机；农业植保；应用现状；三道坝镇

无人机作为新兴技术的典型代表，凭借其高效、精准、灵活等特性，正逐步改变传统农业的作业模式，为农业发展注入新的活力。乌鲁木齐市三道坝镇作为典型城郊农业乡镇，在农业发展过程中面临着传统植保方式劳动强度大、效率低等诸多问题。在此背景下，研究无人机在该镇农业植保中的应用现状及前景，不仅有助于解决当地农业发展的实际问题，也为其他类似地区提供了宝贵的借鉴经验，具有重要的现实意义。

无人机在三道坝镇的应用现状

1.1 应用优势与实践成效

1.1.1 安全高效，适配地形特征

三道坝镇地处冲积扇平原，地形多样，含低洼水稻田与坡地蔬菜田。无人机植保技术以其灵活性和高覆盖能力，已实现95%以上地块覆盖。2024年夏管期，杜家庄村使用大疆T60无人机进行水稻病虫害防治，搭载高精度GPS定位系统（误差≤2 cm）与智能航线规划功能，实现每小时作业面积100亩（1亩=1/15 hm2），较人工植保（1.6亩/小时）效率提升62.5倍；皇宫村红薯田采用普通纯电无人机，单次可完成200亩叶面肥喷洒，全程无需人员下田，减少了农药接触风险，全年未发生植保作业安全事故。同时，无人机支持垂直起降，可从货车临时起降点起飞，跨地块作业机动性强，适配镇内分散种植格局。

1.1.2 喷洒均匀，降低作物损伤

无人机配备高效率超低量施药系统，亩均施药量控制在0.5～ 1升。飞行过程中，飞行高度控制在作物顶端50～80 cm，通过旋翼产生2～3 m/s气流，强化农药雾化效果与叶片附着率，喷洒均匀度达90%，较人工作业节省农药20%，提高了整体防治效率[1]。与传统轮式机械作业（水稻田碾压损伤率5%）相比，无人机采用非接触作业方式，作物损伤率为零。2024年数据显示，采用无人机植保的水稻亩均增产5%、红薯商品率提升8%。此外，无人机具备低电量自动返航、信号中断续飞功能，全年植保作业准确率达98%，无漏喷、重喷现象。

1.1.3 操作便捷，推广基础扎实

中国农业无人机产业链成熟，为三道坝镇农户提供了纯电、油动等多类型机型的便利采购渠道。镇农业发展服务中心每年开展2期操作培训，农户通过3天学习即可掌握航线规划、药量调节等基础操控技能。2024年已培训飞手120人，覆盖全镇60%规模种植主体。当地已逐步形成“机型分层适配+本地化培训”的无人机推广服务体系。

1.2 主流机型与应用分布

当前，三道坝镇植保无人机以多旋翼机型为主，按动力类型呈现差异化分布，具体情况见下表1。纯电无人机价格亲民、操作简便，负载5～10升，适合10亩以下小农户使用，每日需多次更换电池。油动无人机负载与续航能力突出（15～20升，60～90分钟），单次作业面积大，主要服务于20～50亩中等规模种植户。油电混动机型价格较高、操作复杂，目前仅由部分30亩以上规模农户选用。此外，仍有约10%的农户因资金或操作技能限制，尚未使用无人机植保服务。整体上，无人机在该镇的应用呈现出与经营规模相匹配的梯次分布特点，推动植保作业向高效化、精准化方向发展。

应用过程中存在的核心问题

2.1 负载与续航制约作业效率

当前各类型无人机在负载续航方面均存在制约作业效率的突出问题：纯电无人机续航短（20～30分钟），需频繁更换电池，单日8小时作业需配备5～6块电池，额外增加设备投入（约4000元）与时间成本（换电耗时占比15%）；油动无人机虽续航更长，但噪音大（≥85分贝），在蔬菜大棚周边作业易干扰传粉昆虫，导致黄瓜坐果率下降5%；油电混动机型虽在续航与环保之间取得一定平衡，但其动力系统复杂，故障率较纯电机型高10%，维修周期长达3～5天，影响农时作业。未来要结合地块规模优化无人机动力系统，推动其与农业生产深度融合[2]。

2.2 成本投入与农户承受力不匹配

三道坝镇60%农户年农业收入不足5万元，纯电无人机（1.5万元）购置成本占年收入30%，油电混动机型（5万元）占比达100%，超出多数小农户承受能力。同时，无人机后期维护成本较高，纯电无人机电池使用1年后续航下降30%（需更换）、控制系统年均故障率15%，年均维修支出50元，进一步加重农户负担。仅5%大规模种植户（100亩以上）可承担纯油无人机10～15万元的成本，小农户仍以人工植保为主，技术普及存在“断层”。

2.3 技术适配与培训服务不足

现有无人机多为通用机型，缺乏针对当地特色的定制化设计：水稻倒伏地块（年均发生率8%）易导致无人机撞苗，蔬菜大棚（高度2.5～3米）需低矮机型（当前主流机型高度1.5米，仍存在剐蹭风险）。此外，技术培训覆盖面和深度均有待提升。全镇仅10%农户接受过系统培训，20%农户因操作不熟练导致作业误差超5 cm，30%农户无法自主排查简单故障（如电池接触不良），需依赖厂家售后，响应时间长达24小时，延误病虫害防治时机。

发展前景与优化建议

3.1 无人机应用前景

在三道坝镇“蔬菜+水稻”轮作模式下，无人机技术正从单一植保向全环节延伸。参考沿海经验，2026年可设定量化目标：整地环节实现30%地块采用无人驾驶旋耕机完成深耕与平地，误差控制在±2 cm；种植环节推动50%水稻田应用无人插秧机，株距行距实现智能调控；收获环节力争40%蔬菜基地采用无人收割机，使损耗率降低至5%以内。通过“无人机+智能管控”模式，预计可解放20%季节性劳动力，推动土地流转率提升至35%，助力三道坝镇农业向规模化、标准化转型[3]。

3.2 针对性优化对策

3.2.1 强化政策扶持，降低使用成本

建议争取新疆自治区农业补贴，对纯电无人机给予30%购置补贴（单台上限9000元），油电混动机型补贴20%；在镇域设立“无人机共享中心”，提供按亩租赁服务（10元/亩），小农户单次作业10亩仅需支付100元，较自购设备成本降低80%。同时，与电池厂家合作推出“以旧换新”政策，旧电池抵扣50%新电池费用，延长设备使用寿命。

3.2.2 完善培训服务，提升技术普及度

镇农业发展服务中心联合无人机企业，将培训频次增至每年4期，新增“倒伏水稻田避障操作、大棚低矮机型操控、故障快速排查”等本地化课程，计划2025年实现培训覆盖50%种植户；在5个行政村设立维修服务点，配备电池、电机等常用配件，建立“1小时响应、24小时维修”机制，缩短故障处理时间。

3.2.3 推动技术适配，创新应用模式

引入氢动力无人机（如青鹟10机型，续航7～8小时），在100亩以上连片水稻田试点，解决续航短板；联合企业研发大棚专用低矮无人机（机身高度≤1.2 米），提升空间适配性。同时，构建“无人机植保+大数据监测”模式，将作业数据（如施药量、病虫害分布）接入米东区农业云平台，结合土壤墒情传感器数据，实现病虫害预警与精准施药联动，进一步提升植保效果。

结语

三道坝镇无人机在水稻植保领域已实现全覆盖，凭借作业高效、施药精准、作物损伤低的优势，已成为破解传统农业痛点的关键抓手，但受设备成本、技术适配性、服务配套等因素制约，其在整地、播种、收割等全环节的推广仍需突破瓶颈。未来通过政策扶持降成本、技术适配提效能、培训服务强基础，有望在2026年实现整地、种植、收获环节无人机械覆盖率达30%以上，形成“小农户+规模化服务”的可持续模式，为北疆城郊型农业现代化转型提供可复制、可推广的实践经验。