[科普中国]-无人飞机直播水稻，从理想走进现实

水稻是国内第一大口粮作物，常年种植面积在4.5亿左右，目前水稻的种植方式主要有机插秧和直播两种模式，其中机插秧是主要的模式，约占70%，直播只占少部分。

水稻直播是不进行育秧、移栽，而直接将种子播于大田的一种栽培方式，可节省大量劳力，缓解劳力季节性紧张的矛盾，在安徽、江苏、河南南部、湖北大部、湖南、江西等水稻大区较为常见。

水稻的直播分为人工直播和机直播，其中机直播需要用到地面水稻直播机和空中的直播无人飞机，本文重点介绍的无人飞机。

笔者是从2016年开始接触到使用植保无人飞机播种水稻的，在四年间引进了不同厂家的机器进行试验，从中看到了无人机直播水稻的高效率和便捷性，同时也发现了一些问题和困难。

笔者认为水稻直播是一种趋势，用无人飞机直播水稻必将普及，所以我们需要系统的研究一下这种用新型农机播种传统农作物的模式。

一、无人飞机直播水稻效率高，契合农业规模化大方向

无人飞机由于受电池技术和有效载荷量的限制，在植保、施肥、投饵等作业时要频繁起降，效率并不能很好的发挥出来，但是无人飞机用于水稻直播上并不受载荷量的影响，尤其在南方水田区。

目前国内主流的植保无人飞机载荷量是20L（相当于20公斤），如深圳大T20、XP 2020是电动多旋翼20L的代表机型，深圳常锋和沈阳壮龙还50L的油动多翼机型，而杂交稻一亩地地2-3斤种子，常规稻6-8斤，早籼稻5-8斤，也就是说用现有的20L的多旋翼植保无人飞机直播水稻一次起飞可以播3亩，用时5分钟左右，从实际作业看，加上辅助作业时间，以及转场等，一架20L的无人飞机一小时可以播种50-70亩，只需2-3个人，效率远高于地面机械和人工撒播且成本更低。

二、无人飞机要种好水稻，关键是处理好以下环节的问题

笔者长期关注和调查无人飞机直播水稻，并且利用承包的十几亩水田，自己也在尝试水稻无人机直播，发现要搞好无人机直播水稻，需要处理好下几个环节：

1、水田整理

与机插秧相比，直播水稻对田面和苗床的要求要高的多，机插秧如果是大苗移栽的话，基本上不会出现漂秧现象，所以畦面高低相差3寸左右也基本上不影响插秧质量，但是水稻直播时田面一定要整平、作畦，尤其是无人机直播，有别于机面机械的穴直播，种子完全是在畦面上的，所以对畦面的平整要求更高。

水稻机播前耕整地质量要求做到“平整、洁净、细碎、沉实”。耕整深度均匀一致，田块平整，地表高低落差不大于3厘米；田面洁净，无残茬、无杂草、无杂物、无浮渣等；土层下碎上糊，上烂下实；田面泥浆沉实达到泥水分清，沉实而不板结，机械作业时不陷机、不壅泥。。

畦面的平整度其实是水稻直播能否成功的关键因素之后，所以用户要在播种前进行田间除杂、蓄水、翻耕、平整以及开沟等基础工作。

在平整地时建议用户最好使用激光平地机，虽然有一定的投入和成本，但是出苗率和一致性会大大提高。

2、种子处理

无人飞机直播对种子的要求要比地面机械高的多，因为无人飞机载荷量非常有限，每次起飞成本很高，在载荷量有限的情况下，无人飞机的直播从一开始就在走精量播种的技术路线，也就是最经济播种量，为此会对种子成活率要求很高，并且对于播种进种子的状态和形态要求也很高。

笔者曾经的几次失败都是因为种子处理环节没有作好，比如芽长的太长，堵塞了排种器等。

种前的种子处理，要做好晒种、选种、浸种、催芽、晾干五个工作：

①晒种。前提是良种，最好在正规有实力的农资店购买，常规稻可以用自己家的种子，杂交稻必须购买商品种子，晒种要1～2天，对有芒的种子进行脱芒。

②选种。采用风选、清水选或盐水选（盐水比重为1.06～1.12）方式选种，去除瘪粒和带枝梗的谷秆杂物。盐水选种后应立即用清水淘洗，清除谷壳外盐份，如果是商品种可不进行风选或盐水选，因为种子出厂前已选好。

③浸种。用药剂浸种，按每4千克稻种1包菌虫清药粉的比例，将药粉倒入清水搅拌均匀，然后将稻种倒入浸种用的容器内再拌均匀，以防水稻恶苗病，浸种时，要求水面保持高出稻种6～7厘米，气温在25度以下浸48小时，气温在25度以上浸24～40小时，一直浸至水层面有“泡泡”（稻种吸足水份的标志）出现。

④催芽。浸种之后就要催芽至破胸露白即可播种。催完芽后需沥干水份，但是旱直播墒情不好时不建议催芽，直播干谷。

⑤晾干：把经过保温催芽后的种子在室内平铺晾干，注意是晾干不是晒干，堆层不超过10厘米，晾干的标准是用手抓一把稻种，松手后能全部自然落下，如果粘手就是水分大，粘手的稻种同样会粘住排种器而导致不能播，需要借助风扇等加快水分蒸发。

3、机具选择

种子处理好就需要选择播种器了，农用无人飞机配套水稻直播器进行作业。

目前主要有撒播（无序）、条播（有序），其中农用无人飞机撒播作业模仿人工撒播方式，撒播半径可达4.5米；农用无人飞机水稻条播播后种子成行，有利于水稻后续生长，行距20～30厘米可调整，目前国内无人直播机有有以下四种水稻播种器可供选择：

①甩盘式撒播器

这是一种传统的利用离心力原理设计的撒播装置，与撒肥机的原理是一样的，国内的无人使用最多就是这种装置，由于技术含量低，一些飞手还自己动手制造，大疆使用的也甩盘式撒播器，但并非首创发明者，因为在大疆之前珠海羽人、高科新农机、安阳全丰等公司都推出了类似的装备，只是大疆进行了多方面的优化和改进，使得撒播更加高效和均匀。

②多通道喷播器

极飞的四通道喷播器最有代表性，是理用气流和气压将种子喷到泥里，种子能一部分或全面入泥，能提高发芽率和成活率，同时扎根也深。

极飞智能播撒系统能解决离心甩盘飞播设备用量不精准、播撒不均匀、伤害胚芽的问题，其在搅拌器、定量器和喷躲器三大关键件上做了革新和改进，能保障种子、化肥、农药等固体颗粒都能被精确地播撒至所需位置。

其工作原理是十字搅拌器把种子分离和搅拌之后保证下落到每个定量器里的种子数量一致，定量器里的种子重力下落到喷射器后被强气流均匀的吹落到地面，喷射器里的涵道能产生18M/S的高速气流。

③分体式精量条播器

这是一种组合式的播种装置，图中是8行直播机，相应的有8个播种器，每个播种器都可以独立作业，播种器中最核心的部件是排种器，采用的是气吸式播种方式，可以看出来是吸收了传统的精量播种机的先进技术。

其工作原理是用高压气体将排种器中分发出来的种子弹射到泥土里，借助自动导航技术可以实现成行精量播种。

从理论上珠海羽人公司的精量条播无人飞机是技术含量最高的，条播可以保证秧苗能得到充足的光照，提高产量，同时精量播种又节省了种子，在收获作业时也能有效降低损失率。

④一体式精量条播器

该播种器由一个储料桶和一个多通道排种装备组成，与分体式相比，明显的结构更加简化，成本更低，且出故障的机率降低，同时播种口接近地面，如果有一定的气压的话可以实现穴直播的效果，所以笔者很看好这种播种装置。

总结：目前国内至少有4种无人机播种器，工作原理各不相同，作业效率各有行千秋，但整体看都在试验推广过程中，说不上哪种更成熟，如果对质量要求不高就选择甩盘式撒播器。

4、除草和控草

水稻直播存在杂草难控制的问题，当然无人机直播也不可避免。这应该是水稻直播中面临的最大的问题，直播稻田杂草发生量大，草相复杂，对除草技术要求高，成本大，如防治不到位，易形成杂草、麦苗与秧苗争肥、争光、争水现象，对秧苗生长影响较大。

①水稻1叶1心期化学除草

直播后2～4天内，田面无明显积水时喷施“直播净”100克/亩（或播种后2～4天，喷施“30%扫弗特乳油（丙草胺）”100毫升/亩），兑水15～20千克，施后保持土壤无积水但湿润至水稻1叶1心期。

②水稻4叶1心期时化学除草（根据田面杂草生长情况选择）

方法1：在水稻4～5叶期，杂草2～3叶期，每亩施用“6%稻喜”除草剂150毫升（100毫升装1.5瓶），或在杂草3-5叶期每亩施用“6%稻喜” 除草剂200毫升（100毫升装2瓶），每亩兑水15～20千克对杂草茎叶进行高浓度细喷雾（一定要细喷雾，药要打到杂草上）。如大田杂草丁香蓼等莎草科杂草和阔叶杂草多时，可再添加48%灭草松水剂200毫升。用药前需排水，使杂草茎叶2/3以上露出水面，施药后需在24小时至72小时内灌水，保持3～5厘米水层5～7天。

方法2：在水稻4～-5叶，杂草2-4叶期时，每亩施用2.5%稻杰（五氟磺草胺）油悬浮剂80毫升,加每亩用10%千金（氰氟草酯）乳油120毫升，每亩兑水15～20千克对杂草茎叶进行高浓度细喷雾（一定要细喷雾，药要打到杂草上）。如大田杂草丁香蓼等莎草科杂草和阔叶杂草多时，可再添加48%灭草松水剂200毫升。用药前需排水，使杂草茎叶2/3以上露出水面，施药后需在24小时至72小时内灌水，保持3～5厘米水层5～7天。

总结：国内水稻种植必然向着集约化、规模化方向发展，水稻直播将逐渐取代水稻机插秧，而无人机直播也将取代地面直播机械，这是一种大趋势，但是无人机直播水稻还面临着一系列的问题和困难，需要时间的沉淀和系统性的努力。

作者：柳琪，农业机械、农机360、农机通、《农机市场》、《当代农机》、《农机质量与监督》、《高端农产品》的专栏作家