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兰玉彬：精准农业航空-农药减施创新技术
兰玉彬简介：
国家“”特聘专家，教育部“海外名师”,国际农业航空施药技术联合实验室主任和首席科学家，华南农业大学教授和博士生导师，国家重点研发计划地面与航空植保专项首席科学家。美国农业部兼职高级研究员、德州农工大学兼职教授和博士生导师，国际农业与生物工程师学会精准农业航空分会创始人和主席,中国农业工程学会农业航空分会常务副主任委员，受聘中国科学技术协会“全国农业航空技术学科首席科学传播专家”，AOPA专家委员会副主任委员，国家航空植保科技创新联盟和国家农业航空产业技术创新战略联盟常务副理事长。精准农业航空创始人，长期从事精准农业航空、航空施药技术和航空遥感技术的开发与应用研究。
2016年11月26日，中国农业机械学会农机化分会与农机360网共同在海南博鳌举办主题为“提质 增效 补短板 数字化”的2016中国农业机械化论坛。国际农业航空施药技术联合实验室主任和首席科学家，华南农业大学教授和博士生导师兰玉彬应邀出席活动并作《精准农业航空-农药减施创新技术》的主题演讲。
一、精准农业航空技术
航空植保技术，作业效率高、适应性广、应付突发灾害能力强，在世界上得到了大量的应用。在美国、日本、俄罗斯等国家，航空植保使用量非常大，世界平均值为17%，而中国仅有2%，如果2%的比例能提高，将来食品里的农药含量就会降低很多。
农业部要求到2020年，农药使用量实现零增长，多次提到对植保器械特别是智能装备、航空植保方面的要求。精准农业航空技术主要是对作物的病虫害进行监测，基本上通过卫星或者有人、无人驾驶飞机，对地面作物的病虫害进行信息获取，之后可以在需要施药的地方施药，而不需要对整片田地进行施药。因为很多病虫害并不是发生在所有农田，可能只是在局部发生，所以可以采取精准施药。
遥感信息的获取可以通过很多方法，比如通过卫星，也可以通过有人驾驶、无人驾驶的飞机等。美国主要使用有人驾驶飞机，施药的时候有变量施药控制器，用一些先进的变量控制喷嘴等。施药之后再根据效果进行评估，否则，可能会给二次施药或后续施药带来困难。
二、精准农业航空技术现状
据了解，2016年各方面的投资进入到农用无人植保机行业的总额达到了50亿，全国最近这两年在无人机行业，从原来的十几家企业，到现在变成了300多家企业，所以这个行业的发展有一个刚性的需求。
据国际无人机协会2013年发布的研究报告显示，全球无人机经济贡献总量超过110亿美元，今后十年会达到1400亿美元。而在美国，2015年到2025年，它对美国的经济贡献达到821亿美元，其中80%来自于农业作业。可以看出美国对农用无人机作业非常看重。
美国农用无人机在2015年11月1号以前是禁止商业用途的，美国因反恐需要，对农用无人机看管非常严格。但从2015年11月1号以后就彻底放开了，这样美国就有很多农用无人机企业，如日本的雅马哈公司早就看到了这个商机，他们跟美国的教授合作，飞机马上就可以实现销售了。
中国精准农业航空近年来发展较快，一个是得益于政府的大力支持，还有科研工作者的推进，再加上企业的参与。因为现在很多企业，包括大疆、极飞等都在做此方面的研究。
2014年中央一号文件把加强农业航空建设写进了文件，农业部印发的《农药使用量零增长行动方案》把植保机械写进了行动方案。
农业部行动方案提出的技术路径有几个方面：控、替、精、统，这在农用航空领域都可以发挥作用。
去年11月，国家公布了七大试点专项，其中一个项目就是农药化肥零增长，这个项目是26亿元。首批专项里有航空高功效施药技术及装备智能化项目，这个项目总经费是9600万，其中国科经费是6700万，兰玉彬作为该项目的负责人和首席专家，与国内30多家单位共同申报此项目，2016年7月份获批，现在已经开始工作。
地面与航空高功效施药技术及智能化装备。在高功效农药制剂助剂研制上，要开发超低容量喷雾剂制剂，这个项目实际上还包含了地面的果园、水田设施农业等方面的植保装备，这个项目也已经获批。
在农业航空研究领域方面，农业部农业机械化研究所在“十一五”期间获得了项目，他们也建设成了国内第一个农业航空专用风洞。第二个是北京农业智能装备技术研究中心，赵春江老师那里也建立了农业航空实验室、风洞等研究。
谈到植保无人机的发展，目前还存在很多问题，其中一个是大规模作业需要解决电池载荷及续航能力。因为现在中国无人机的发展，80%、90%都是做电动无人机，因为这方面的飞机造价比较低，操作起来比较容易，但是电池的载荷续航能力是个很大的问题。再一个是专业农药研发和喷洒技术规范推进缓慢，以及作业稳定性有待大大提高。维修及培训后市场需要同步搭建，统一的行业标准亟待推出。
三、精准农业航空未来发展方向
精准农业航空未来发展方向上存在几个问题，一个是图像实时处理系统、多传感器数据融合技术、变量喷洒系统，这些都是将来我国要攻克的方向。在农情低空遥感监测、航空作业装备与体系、农业航空的基础与应用平台方面，我国还有很多工作要做。
兰玉彬在现场还重点介绍了华南农业大学精准农业航空团队。这是他回国后在该方面花费很大精力做的一项工作。华南农业大学精准农业航空团队目前有36位老师，博士、硕士、研究生40余人，总共80人。成立了国际农业航空施药技术联合实验室、广东省农业航空应用工程技术中心等研究平台，成为国家航空产业技术创新战略联盟理事长单位等，将来打算申报教育部国际能源航空方面的实验室。目前已经建成8个实验室，其中包括遥感、作业平台、喷施雾化、检测技术、药效研究、传感器开发、航空大数据、产学研合作实验室。该团队也引进了国外的“”团队，现在主持5个国家的自然基金项目，达到1.4亿。并且还有一个圆形展厅，国内外十几家有代表的无人机企业都在此有展览，还有无人机风场、雾滴场测试平台等。
华南农业大学在今年的8月27日正式批准建立国际精准能源航空研究院，学校也建立了跨学科的团队，通过高水平的大学建设等经费，花费3千万购置了大量的设备仪器。同时，学校还成立了一个无人机协会，去年和今年两次参加国际飞行器设计挑战赛，这个挑战赛的水平非常高，跟国内北航、南航等真正做飞行器方面的单位竞争，学校获得了二等奖、三等奖。
华南农业大学也在主办世界精准农业航空会议，今年11月13-14日召开了第五届国际精准农业航空会议。同时，还举办了全国大学生无人机创新大赛，这是首届无人机创新大赛，在广州，有105个选手参加了创新大赛。
目前他们跟国内外很多地方，比如美国农业部，农业航空研究中心等都在做很多国际化的合作。研究方向包括很多方面，也有国内的很多企业，如广州极飞、深圳高科、北大荒通用航空等进行了大量的合作实验。主要在无人机旋翼风场测量，袁隆平的一个项目做杂交水稻的感化授粉获得了成功，原来是靠人工用杆子打，现在我们可以提高8倍的效率。
还有基于北斗的实时监测，参与这个项目做北斗在无人机方面的应用，作为该项目的参加单位之一，他们也做了大量的开发和系统工作。
在无人机方面，使用手动喷雾机进行工作是非常难的。一个新兴事物的发展很不容易，现在农用无人机的发展因为这个行业比较乱，大家众说不一，但方向还是正确的，这就是为什么国家投入大量的费用的原因。
毛主席有一句话：农业的根本出路在于机械化。现代农业的出路在何方?农业机械化的智能化肯定是一个重要关口与路径。众所周知，拖拉机替代耕牛是一次飞跃，收割机替代镰刀是一次飞跃，无人机替代背负式喷雾器肯定也是一次飞跃。
