BIS Research：无人机配送系统及制剂与助剂技术的无人机应用

 

作物保护化学品在防治侵染并损害整体农产品的病虫害方面发挥着关键作用，但也会进一步降低粮食生产的数量与质量。通过传统人工喷施方式过量、不适当地施用农药、除草剂、杀虫剂、杀菌剂等作物保护化学品，已导致环境中的有害要素加剧。此外，这些作物保护化学品的价格高昂，推高了经营成本。因此，引入精准施药技术已成为解决农户所面临局限、并确保生态可持续性的理想替代方案。本文将详细探讨以下要点：

- 无人机（UAV）在农业领域的主要应用、使用场景及其弊端
- 利益相关者分析：基于无人机的施药系统对助剂供应链的影响
- 生产适配无人机应用助剂的企业
- 无人机——农药喷施的未来

按应用划分的农业无人机市场

随着无人飞行器/无人航空系统（UAV/UAS）技术在航空航天与国防、医疗健康、零售等诸多行业中的发展，其在全球范围内的应用不断增多，农业中 UAV/UAS 的使用也日益增长。这些无人机结合图像数据分析，正被广泛应用于农业领域。

农业已成为对无人机感兴趣的企业与消费者最为青睐的领域，预计未来 5 至 10 年将迎来无人机的快速普及。基于无人机的成像、实时数据采集、处理与分析能力，它们正以多种方式有效重塑并助力整个作物生命周期，包括：

- 提供精确的三维地图用于早期土壤分析，有助于规划播种与养分状况，从而进一步降低种植总成本及其它开支
- 调整飞行高度、扫描农田、喷施适量液体（肥料、助剂），并确保受药区域覆盖均匀
- 精准追踪并评估作物生长，提供有关效率不足与养分缺乏以及细菌或真菌感染的数据，从而实现更好的作物管理
- 借助传感器并结合无人机，识别农田中干旱、灌溉不足及需要改善的区域

无人机施药系统在美国、印度和非洲的应用案例

美国目前处于全球农用助剂市场的前沿，由美国联邦航空管理局（FAA）主管该国农业作业中无人机的使用。雅马哈发动机公司研发的无人直升机雅马哈 RMAX 正在美国使用，它采用双叶旋翼，由视距内操作员遥控。该无人机最初仅在日本用于农业喷施，如今已获准在日本、韩国、泰国、澳大利亚、新西兰和美国开展作业。另一家知名的中国无人机制造商大疆（DJI）推出了 Agras MG-1，专为农药的精准变量喷施而设计。该公司目前正致力于实现这些无人机的自动化，以对大田作物施药。

同样，在印度，哈里亚纳邦的一位农户部署了可对作物进行空中喷药的定制无人机。这些无人机（尚未命名）有手动操作和自动操作两个版本，可承载 35 公斤负载。

即便在非洲，也有约 26% 的国家制定了管控无人机使用的严格法规。南非、毛里求斯、卢旺达、摩洛哥和坦桑尼亚等国已成功部署无人机用于作物巡检。在摩洛哥，无人航空系统主要用于高效施用作物保护化学品。摩洛哥最大的农业企业 Les Domaines Agricoles 就是一家这样的公司，它利用无人机技术和图像数据分析来确保有效施肥。

利益相关者分析——基于无人机的施药系统对助剂供应链的影响

无人机供应商为整个作物供应链贡献了巨大价值。用于防治病害、杂草和害虫的作物保护化学品喷施，目前是无人机在农业领域的新兴应用之一。无人机制造商正通过与各类农业合作社和农业顾问合作，不断拓展其在该行业的市场能力。

农户利用无人机采集的实时信息来规划其种植周期，并作出更好的决策。尽管与技术带来的收益/回报相比，初期实施成本较高，但无人机作为一种可行技术仍是一项合理的投资。

助剂制造商和提供作物保护化学品的企业，可以借助这种数据驱动的方法减少库存浪费并据此提前规划。

信贷和保险机构在作物周期中发挥着重要作用，因为大多数农户的生计在很大程度上依赖于农产品。作物保险可在作物歉收造成各类损失时为农户提供保障，而信贷机构则为农户提供急需的信贷，以购买技术先进的产品并使用其高效投入品。通过分析无人机从田间生成的实时信息，这些机构可以判断农户的信用状况，并以更高的可靠度支付赔款。

市场上的农艺师和经销商也可以利用提取的作物指标与收获时间表，来规划其分销计划并防止损失。

生产适配无人机应用助剂的企业

助剂在农业领域主要用于提升杀虫剂、农药和除草剂的性能，进而改善作物保护化学品的效力，并有助于实现更好的分布和减少飘移。根据 BIS Research 的一份报告，全球农用助剂市场预计将从 2016 年的 28 亿美元增长至 2021 年的 36 亿美元，2016 至 2021 年的复合年增长率为 5.5%。Adjuvant Plus Inc.、ORO AGRI、Helena Chemical Company、Wilbur Ellis Company LLC、Solvay AG、Nufarm Ltd.、Momentive LLC、Akzo Nobel Inc.、BASF SE、Evonik Industries 和 Elkem Silicones 等公司，是农用助剂市场的主要参与者。

喷雾飘移目前被视为施药者和农药制造商面临的最具挑战性的问题。它能损害植物、动物和环境，甚至可能影响人体健康。企业已推出与无人机应用相适配的助剂和制剂。这些制剂（凭借其润湿、铺展、黏附、减少蒸发以及抗喷雾飘移等特性）能够通过调控物理和化学性质，最大限度地减少甚至消除喷施施药中的问题。


助剂和制剂减少喷雾飘移的潜力，可以通过测量不同浓度下的雾滴粒径来评判。因此，确保为无人机喷施选用正确的助剂，是减少喷雾飘移负面影响所采取的主要做法之一。

无人机施药系统用于喷施的弊端

在农田中部署无人机用于喷施或其它用途的一大弊端，是装备齐全的无人机（包括传感器、雷达及相关硬件和软件）成本极其高昂。若再加上习得无人机操控技术技能与知识所需的费用，价格会进一步提高。  尽管也有更便宜的无人机可选，但它们大多装备简陋，不足以胜任农业作业。在涉及无人机设备的多数情形中，性能的提升与价格的上涨直接成正比。

用户对无人机的另一大关切是隐私。无人机可以在不被察觉的情况下采集数据，从而带来隐私泄露的风险。此外，使用无人机时还存在某些安全隐患，因此它们应配备感知与规避系统，以防止潜在碰撞。

各国对将无人机/UAS 用于农业用途的规则和法规各有不同。例如，美国联邦政府将把无人机用于农业用途视为商业活动。农户须接受 FAA 的操作员培训并取得认证，才有资格获得远程驾驶员执照。远程驾驶员必须遵守无人机飞行的指定高度，否则可能面临高额罚款和处罚。
根据加拿大卫生部下属的有害生物管理局（PMRA），在加拿大，借助无人机施用农药在《有害生物防治产品法》下仍不被允许。申请人需向 PMRA 提交说明新增危害与风险的数据，以获取批准。

无人机——农药喷施的未来

借助当前无人机技术的进步，喷施是无人机技术在农业领域目前正经历空前增长的一项应用。无人机在农业领域的部署正以极高的速度获得全球农户的认可。无人机使农户能够采集到宝贵的数据，从而进一步提升利润和生产力，同时减轻环境危害。根据 BIS Research 的一份报告，2018 年全球农业无人机市场创造了超过 9.5 亿美元的收入，其中无人机喷施应用约占市场价值的 9%。 

将无人机用于各类农药喷施应用，可使农户实现资源的有效投入，并及时保护作物免受有害生物侵害。终端用户正迅速认识到无人机所提供的效率与可负担性优势——它们有助于获得高产和优质作物。未来数年，用于农药喷施的无人机需求预计将进一步增长。然而，隐私和安全仍是农户的一大关切。解决与隐私、安全及安保相关的问题，有助于该技术的成功落地。

 无人机技术已为用户带来数不清的益处，使其值得为此承担风险。农户将能在作物生产中节省时间、精力和金钱，同时无人机技术还能与环境保护和高效的生产力水平有效协同。

关于 BIS Research

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