马竞 裴晓峰 栾峰
摘要：盘锦市和锦州市农机技术推广部门在稻蟹种养地块联合开展无人机多功能作业试验，分析了无人机规模化应用的经济可行性。结果表明，采用大疆T40无人机完成40 hm2规模化稻蟹综合种养地块田间施药、追肥、蟹料投喂管理工作，与传统作业方式相比，年节本达19 290元，经济效益较好。
关键词：稻蟹种养；
农用无人机；
作业效果；
经济效益
中图分类号：S233.3 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2023）01-0040-04
随着我国现阶段农业科学技术的发展，高科技的农机装备逐渐应用在农业生产中，无人机在农业领域的应用越来越广泛[1]，已经从最早的单一植保作业发展到直播、肥料播撒、饲料投喂等多项田间管理作业，农用无人机购买主体也从最初专业从事植保作业的社会化服务组织向种田大户过渡。农用植保无人机通过地面对其进行遥控或设定GPS飞行控制来实现植保作业[2]，具有作业效率高、喷洒效果好、污染程度低及适应环境能力强等特点，正逐渐成为植保作业的主要方式[3]，其与插秧机、收割机、拖拉机等传统水稻生产机具一道，成为大多数稻蟹综合种养大户的配套农机具，其作业功能及其效果得到了充分认可。为了进一步验证无人机在稻蟹种养地块的多功能作业效果，2021年盘锦市和锦州市农机技术推广部门联合开展了相关试验研究，并分析了无人机在盘锦地区规模化应用的經济可行性。
1 农用无人机作业效果分析
1.1 大疆T30无人机施药作业效果测试
大疆T30无人机是2021年盘锦农用无人机市场的主力机型，其施药作业采用压力式喷头，施液均匀性试验设计及测试结果见表1、表2。
由表1和表2数据可知，水稻高度0.80 m处（作物冠层以下、中层以上部分）的最小雾滴分布密度为27滴/cm2 ，大于雾滴分布密度25滴/cm2的行业标准要求；
平均雾滴密度为52滴/cm2，标准差为17.70，雾滴分布均匀性变异系数为34%。以上指标均满足行业标准要求。
1.2 大疆T40无人机播撒作业效果测试
大疆T40无人机是2022年盘锦农用无人机市场的主力机型，其在播撒效果、施药效果方面与大疆T30无人机相比有了进一步提高。2022年针对大疆T40无人机的播撒效果开展了相关试验，试验设计及测试结果见表3、表4。
由表3和表4数据可知，在有效喷幅范围内，采样点平均肥料量为4.60 g，标准差为0.74；
施肥均匀性变异系数为16.10%，低于施肥均匀度≤30%的行业标准要求。从最小雾滴分布密度、雾滴分布均匀性及肥料播撒均匀性3个适用性指标测试结果看，无人机在高效作业的同时，其作业质量能满足行业标准要求，符合当前规模化标准化集约化的水稻生产发展要求。
2 农用无人机田间管理综合效益分析
按40 hm2稻蟹综合种养规模计算，利用大疆T40无人机开展田间施药、追肥、投喂蟹料成本投入情况调查。
2.1 施药作业成本分析
2.1.1 无人机施药作业成本
1） 人工成本。无人机施药作业需2人，每天作业8 h（上午5—9点，下午4—8点），日工资500元（机手300元+配药200元），日作业40 hm2（按最大公顷施液量计算），小计人工费0.83元/667 m2
2） 充电成本。汽油发电机每架次充电油耗0.50 L，每天作业8 h共充电40架次，则日充电油耗为20 L，667 m2耗油量0.03 L，按92#汽油8.50元/L计，施药作业发电机油耗为0.28元/667 m2。
3） 折旧成本。大疆T40无人机电池保险期内可充电1 500架次，每块电池8 500元，施药作业按3次计算（6月下旬纹枯病第1次、7月下旬稻瘟病第2次、8月上旬稻瘟病第3次），累计充电120架次，作业面积120 hm2，电池总折旧680元，小计电池折旧费用为0.38元/667 m2。
4） 其他成本。其他零部件损坏多数能通过保费理赔解决，当年折旧按0.40万元（保费费用）计算，而其他不能解决的费用约0.20万元，故其他部件当年总计折旧费用为0.60万元。按年度总作业面积2 440 hm2计算（施药+施肥+蟹料投喂），则其他零部件折旧费为0.17元/667 m2。
2.1.2 人工作业成本
若施药环节采取人力背负式电动喷雾器作业方式，则第1次施药费用为8元/667 m2，第2次、第3次施药费用均为10元/667 m2，小计人工作业平均费用为9.33元/667 m2。人力背负式电动喷雾器施药作业与大疆T40无人机施药作业的单位成本对比详见表5。
由表5可知，使用大疆T40无人机进行施药作业比人力背负式电动喷雾器作业方式节本7.30元/667 m2。
2.2 施肥作业成本分析
2.2.1 无人机施肥作业成本
1） 人工成本。无人机施肥作业需2人配合，最大公顷施肥量按112.50 kg计，作业效率按3.53 hm2/h计，则40 hm2作业面积需作业12 h。机手日工资300元，加肥工人日工资300元，小计人工费用为1.00元/667 m2。
2） 充电成本。12 h作业需充电60架次，汽油发电机每架次充电油耗0.60 L（相对于施药作业，追肥作业充电时间稍长一些），则40 hm2油耗约36 L。按92#汽油8.50元/L计，施肥作业充电油耗费用为0.51元/667 m2。
3） 折旧成本。大疆T40无人机电池保险期内可充电1 500架次，每块电池8 500元，施肥作业按3次计算（6月10日施蘖肥、6月22日施蘖肥、7月10日前施穗肥），需充电180架次。按作业面积120 hm2计，则电池总折旧1 020元，小计电池折旧费用0.57元/667 m2。其他部件折旧费用与施药作业费用相同，小计0.17元/667 m2。
2.2.2 人工作業成本
采取人工追肥作业方式的市场价格1.00元/kg，1次追肥作业7.50 kg，合计人工追肥作业费用为7.50元/667 m2。人工追肥作业与大疆T40无人机施肥作业单位成本对比详见表6。
2.3 蟹料投喂作业成本分析
2.3.1 无人机蟹料投喂作业成本
1） 人工成本。无人机蟹料投喂作业按投饲量11.25 kg/hm2计，40 hm2需450 kg，每架次投喂40 kg，则共需12架次。完成40 hm2蟹料投喂作业需机手1人作业3 h，机手工资按200元/d计，则小计人工费用为0.33元/667 m2。
2） 充电成本。蟹料投喂充电油耗与施药作业基本相同，按每架次0.50 L计，则12架次耗油6 L。按92#汽油8.50元/L计，则蟹料投喂作业单位油耗费用为0.09元/667 m2。
3） 折旧成本。蟹料投喂作业一般从7月10日—9月25日，总计约75 d。期间，扣掉雨天、施药后停喂料及进入9月后减少投喂次数，实际喂料天数按55 d计，则蟹料投喂作业累计充电660架次，2 200 hm2投喂作业面积的电池总折旧费用为3 740元，小计电池折旧费为0.11元/667 m2。其他部件折旧费用与施药作业费用相同，小计0.17元/667 m2。
2.3.2 人工蟹料投喂作业成本
采取人工蟹料投喂作业方式的市场价格0.60元/kg。人工蟹料投喂作业与无人机投喂作业单位成本对比详见表7。
3 结语
采用大疆T40无人机对40 hm2规模化稻蟹综合种养地块进行田间施药、追肥、蟹料投喂作业，与人工作业进行成本对比分析。结果表明：采用无人机施药作业，每个生产周期3次施药，施药作业总面积120 hm2，较传统人工作业节省施药作业成本7.30元/667 m2×120 hm2＝13 140元；
采用无人机追肥作业，每个生产周期3次追肥，追肥作业总面积120 hm2，较传统人工作业节省施肥作业成本5.25元/667 m2×120 hm2＝9 450元；
采用无人机投喂蟹料作业，每个生产周期作业55次，投喂作业总面积2 200 hm2，较传统人工作业增加投喂作业成本0.10元/667 m2×2 200 hm2＝3 300元。综上，采用大疆T40无人机完成40 hm2规模化稻蟹综合种养地块田间施药、追肥、蟹料投喂管理工作，与传统作业方式相比，年节本达13 140+9 450-3 300＝19 290元，经济效益较好。
参考文献
[1] 冯浩，武靖韬，史睿哲，等.植保无人机组装应用实践研究[J].农机使用与维修，2022（7）：124-127.
[2] 张学静.实施植保无人机作业效果与分析[J].当代农机，2016（11）：63-64.
[3] 杨亚飞，金濯，祝戴乐，等.农用植保无人机发展研究现状[J].南方农机，2019（9）：22-22+36.
Analysis on the Operation Effect and Economic Benefit of Agricultural UAV in Large-scale Rice-crab Integrated Planting and Breeding Plots
MA Jing1，PEI Xiaofeng1，LUAN Feng2
（1. Jinzhou City Agriculture and Countryside Comprehensive Service Center， Jinzhou Liaoning 121000， China; 2. Panjin City Modern Agricultural Development Center， Panjin Liaoning 110002， China）
Abstract：
The agricultural machinery technology extension department of Panjin City and Jinzhou City jointly carried out the multi-functional operation test of UAV in the rice and crab breeding plot， and analyzed the economic feasibility of large-scale application of UAV. The results showed that compared with the traditional operation method， the DJI T40 UAV was used to complete the field application， topdressing and crab feeding management of 40 hm2 large-scale rice-crab integrated breeding plot， with an annual savings of 19 290 yuan and good economic benefits.
Key words：
rice and crab breeding; Agricultural UAV; the effect of operation; economic benefits