文|立方知造局 赵笑达

编辑|唐晓园

当我们讨论农业无人机时，我们在讨论什么？

1959年，毛泽东说：“农业的根本出路在于机械化。”

那年，中共中央工作会议通过了成立农业机械部的决定，毛泽东高兴地指出：“今年已经成立了农业机械部，农业机械化的实现，看来为期不远了。”

一句常被提及的话：“中国用仅占全球耕地9%的土地，养活了全世界近20%的人口。”天平两端，一端是自豪，另一端是心酸——

由于机械化程度不够，在很长一段时间里，为了养活这“近20%的人口”，中国农民面朝黄土背朝天，辛苦劳累，不计回报。

如果把养活全国人口比作一场战役，那么过去中国农业做到的，是一场惨胜。

60多年过去了。农业农村部2022年1月提出，到2025年，全国农作物耕种收综合机械化率将达到75%。先辈的梦想变为现实。

只有一件事让所有人始料未及——中国最先实现农业机械化“弯道超车”的，不是拖拉机，而是农业无人机。

发端于2010年的中国农业无人机，仅用了十余年的时间，就站上了全球巅峰：

一、到2020年，中国农业无人机保有量达到了6万多架，远超传统航空植保大国——美国和日本；

二、在海外，中国农业无人机广受欢迎，尤其在日本，力压其本土大牌雅马哈，成为了日本飞手和经销商的新宠。

在立方知造局看来，农业无人机是一个缩影，代表了先进制造与传统农业之间能量惊人的化学反应。

它把中国农业机械化进度狠狠地向前推一把。

本期立方深度，我们邀请了中国民用无人机龙头——大疆创新公关总监谢阗地，谢阗地先生作为无人机领域专家，和我们聊了聊中国农业无人机那些不为人知的事：

它有着怎样的前世今生？

背后隐秘而强大的生长逻辑是什么?

走向海外时，因何战胜强敌?

赶美超日，突如其来的加速

农业无人机有多重要？

一架多旋翼无人机，一天可以连续作业400-800亩（最新的产品作业量更高），是人工效率的30倍以上。

无人机的喷雾技术能减少50%以上的农药以及90%左右的用水。

在大幅提升效率的同时，也把农药对人体的伤害，降到了最低。

很长一段时间里，美日是航空植保的领先者。

美国的航空植保历史，几乎和飞机发展史一样长。

百年间美国发展出的成熟航空植保体系，如同曼哈顿的摩天楼一样密集。

日本实现农业机械化是在1967年，比中国早了半个世纪以上。1987年，雅马哈成功研制出了R-50油动单旋翼无人机，更让日本在全世界范围内率先进入了无人机植保时代。

“日本家庭的餐桌上，每两碗米饭中就有一碗是用雅马哈无人机灌溉出来的。”

当美国和日本的航空植保覆盖率早已超过50%以上时，到2017年中国的航空植保覆盖率还只有2.6%。

近几年，中国农业无人机迎来“大跃进”，保有量逆袭成了世界第一。

背后原因除了智慧农业利好的大环境，还有中国无人机自身的硬实力——一是成熟的产业链，二是高度自主创新能力。

中国民用无人机一定程度上受益于智能手机市场的发展。由于智能手机零部件大部分与无人机相似或重合，因此其成熟产业链的“红利”可以被无人机快速吃到。

而农业无人机，是在无人机产业链和技术已经发展得相当成熟的阶段，才开始启动。

到2020年，中国农业无人机每年作业量，已经达到十亿亩次以上。

航空植保领域，是一场“变道超车”。美国用固定翼植保机，日本用直升机，中国则直接拿出自己的领先强项——多旋翼无人机，杀进了航空植保的市场，甚至杀进了对方的本土市场。

立方知造局通过多方途径了解，如今的日本植保无人机市场霸主，不再是雅马哈，而是大疆。

为什么东北人的无人机群特别多？

“这帮小屁孩，真的懂农业吗？”——来自农民网友。

所谓“小屁孩”，是指媒体聚光灯下，那些无人机企业产品负责人——也是当下中国科技领域的年轻精英。

农业无人机有自己独特的产品逻辑——农药漂移控制、穿透效果、精准定位技术、避障能力、电池寿命……哪样做不好，都可能成为致命短板。

有用户抱怨，他明明将农田中间的一片鱼塘设置成了禁飞区，结果无人机还是无差别地给鱼塘喷了农药。

农业无人机必须遵循这样的一套成败逻辑：没有下过地，就没有发言权。

当你的肤色接近下地的农民，你的产品才能得到他们的青睐。

另一个出人意料的事儿是：使用多旋翼无人机意愿度最高的用户群体，在东北。

如果你在网上寻找农业无人机飞手群，就会发现，东北人的群特别多。

买农业无人机的，分享无人机经验的，吐槽炸机事件上了央视新闻的，都是东北人。

这是因为，多旋翼无人机从来没有想过与固定翼植保机“划江而治”，据立方知造局了解，大疆近些年植保作业量最高的地区，就是东北和新疆。

农业无人机最成熟的应用，是小麦、水稻、大豆等粮食作物。而东北正是粮食重要基地，天然就是无人机的主战场。

已经在东北有数十年使用历史的固定翼植保机，完全无法对多旋翼无人机构成威胁。

首先与作业效率相关。相对于固定翼飞机，多旋翼无人机可以飞得更低，并通过旋翼产生的气流将水雾吹入农田，减少喷雾漂移造成的浪费，因此更加节省药水。这也是为什么北大荒集团等，用了几十年的固定翼植保机，现在也开始换用多旋翼无人机。

其次，多旋翼无人机甚至不需要考虑“存量替代”，直接可以做增量市场。

即便是国内植保作业面积最高的黑龙江，晚至2019年，全省植保渗透率也不足11%。

为什么会造成这种局面？

固定翼植保机的经营门槛太高，是核心原因。

高门槛让相关农垦集团面临亏损危机，无法扩充规模，也让普通农民和植保队进入无门，只能让巨大的增量市场一直闲置，直到多旋翼农业无人机的出现。

这为新时代农民创业提供了一条新通道。

当然，创业有风险，投资需谨慎。审慎的建议留给个体，大胆的预估则献给潮流。

高科技、干净、体面，这些曾几乎不可能和农业沾边，在今天已成为现实。

以下是立方知造局与谢阗地先生的访谈内容——

01. 中国农业无人机的“生长”逻辑

立方知造局：中国农业无人机，包括整个农业航空，是近几年才发展起来的。中国农业无人机是在什么样的需求或契机下兴起的？

谢阗地：中国农业航空发端的背后，有一个耐人寻味的故事：

2006年，央视下属的一个机构去日本购买农业无人机时，遭到了扣压，理由是日本经济产业省认为这批机器可能涉及军用。所以购买的10台无人机，只交付了9台，第10台被扣了。

这件事情在当时对国内起到了一定的刺激作用，它让农科院、中国农大等机构院校意识到：农业无人机，中国只能搞自研，否则就会面临卡脖子的尴尬处境。

从那年起，相关院校开始发展中国自己的农业航空学科，并开展招生活动，既包括研究生，也包括本科生。

于是，2010年左右，第一批农业航空人才，开始陆续进入科研体系，并向社会溢出。

而这些人才的一个重要去向，就是无人机相关企业。大疆由于在业内积累了一定的声望，因此成了这些人才的一个不错的选择。

当这些人才集结起来时，水到渠成，农业团队也就因此成立。

所以，回顾这件事就会发现，无人机植保市场并非我们通常认为的“先有市场需求，于是成立相应团队”，而是伴随着对科研人才的培养，当他们走上社会，就自然聚集形成团队，构建起了研发能力。

尽管中国无人机企业在进入农业植保市场的时间先后稍有不同，但总体而言，中国农业无人机的起步，都是从第一批农业航空人才溢出到社会开始的。

立方知造局：中国农业无人机的研发与产品设计，有什么独特之处？

谢阗地：在产品迭代的过程中，我们发现，相较于传统民用无人机，农业无人机不仅需要做应用层面的变化，而是从整个研发设计上与传统航拍无人机不同。

我们不能简单地以“飞行平台+不同任务负载”的方式去构建农业无人机产品，这是一个误区。

应该围绕喷洒与播撒的结构需要，在结构外部去设计无人机的飞行系统、结构模块、机械部分，以及需要搭载的软件体系。

所以大疆从MG系列开始，开始按照这个思路开始迭代。尤其是T系列，是一个重要的转折点，也引领了农业无人机领域新的产品设计体系。

所以我们看到，农业无人机的产品发展历程，非常注重实际的下田操作，并不是“先出现市场需求、然后去迎合”那么简单。

立方知造局：中国各个区域不同的地理、气候环境，会对农业无人机有怎样的多样化需求？

谢阗地：东北、新疆那样的大片农场，与南方的小块农田之间，会有不同。但这背后真正产生影响的，不是地理因素，而是经济因素。

新疆有建设兵团机制，黑龙江有农垦机制，这些都是由建国初期的经济体系决定的；而海南之所以有大量连片土地，是因为它是一个经济特区，没有经历过土改，没有重新分配。

而现在的土地集约问题，取决于政府如何去做土地流转。

一个典型的案例是安徽某地，他们用流转的方式把很多农民零散的土地集中在一起进行种植规划，再用公社的方式集中管理。

这种方式有利于推动农业机械化和数字化，因此被新闻联播点评表扬过。

再如江苏，也有类似做法。

但除此以外，因为历史原因，南方大量的土地被切割得很零散。这就带来了一个经济问题：由于使用权零散掌握在各人手中，因此难以得到很好的规划与部署。

带来的结果是，农业植保服务无法批量化展开，导致成本很高。

比如，植保队用一个小时打完一片农田，转场去下一个地方可能需要花费两个小时，这对他们的盈利会产生很大影响。

所以中国农业植保面临的，主要是地区经济结构差异问题，地理因素倒在其次，也容易用技术解决。

立方知造局：未来土地流转进程会不会越来越快？

谢阗地：这要看国家战略。

2021年的一号文件提出的，是建设高质量农田，这是针对那些已经完成了流转、进行了连片化的农田进行机械化改造，甚至开始步入数字化。

在整个耕种管收4个环节的管理，数字化使得中央能够实时感知和监测土地情况，统一部署土地使用与休耕等事务。

从这个角度看，土地流转可能还不是优先级最高的问题。

此前另外一个重点是扶贫。扶贫意味着很多地方的当务之急不是提升效率，而是先保证其有产出，或者开始商业化。

例如一些贫困地区，农业未能实现货币化，还停留在“自己种粮自己吃”的阶段，仅仅保证全家不饿，不可能花钱去采购任何服务。

只有先让他进入经济循环体系，他才可能有钱采购服务。

所以地区间存在很多差异，要解决的问题也相应不同。有的区域已经开始迈向农业数字化，而有的地方，则需要首先实现农业的商业化。

02. 精准农业：小飞机如何实现高效率？

立方知造局：东北或新疆那样的大型农田植保，用较大型的固定翼或单旋翼飞机是否效率更高？

谢阗地：这是一个常见误区。

其实大型飞机追求的只是总量最大，而多旋翼的效率才是最高的。

例如黑龙江很早就使用载人植保飞机，但这些年他们比其他省份更快投入到了无人机设备换代中。

设备更新背后的原因，一是精准，二是成本。

大型的飞机喷洒，无法做到减水减药，对增产增收也没有直接帮助，它是一种粗放的作业模式。而且大型飞机则常常需要过量的农药才能保证所有地方都喷到。

此外，大型飞机的作业时间实际上并不比多旋翼的作业时间少。

这就涉及到大家常有的另一个误区：将续航时间与效率简单挂钩。

农业无人机追求的不是长续航，而是药电配合。

例如40升载重的无人机，需要确保打完以后，电池最好只剩下10%，回来直接换电换药。否则如果40升打完之后，飞回来还剩50%的电，电池换还是不换？

如果再飞出去，就可能耗光电量后带回来没打完的药，就会降低效率。

所以农业无人机一块电池基本上只需要满足飞满12分钟，不会更长。

而只要做好药电配合，无人机可以按照测绘好的地图自动飞，飞手则在这个过程中在地面做配药，并给电池充电，这样一来，就可以保持连续作业的状态。

所以我们可以发现，单次的载重量并不决定整个事情的效率。大型植保机，如果计算地面准备时间、整箱药配置时间等，其实并不比多旋翼更快。

这也是为什么东北地区换多旋翼无人机的动力非常强。作为使用者，他们知道实际的痛点在哪。

立方知造局：还有哪些技术可能会对精准农业起到帮助？

谢阗地：在精准农业上的追求，没有极致。工程师会想出各种各样的办法来减水减药、增产增收。

例如此前我看过的一个视频，介绍了一种拖拉机，比无人机还要精准。通过激光雷达扫描，它可以精准计算出走过的路径有多少株秧苗，然后进行非常精准的点喷。

这是国外一家拖拉机公司通过人工智能实现的。尽管它还处于实验阶段，而且成本很高，看上去有些极端，但也是一种思路。

目前大疆主要用测绘技术来配合农业植保，这里面既包括图像语义，也包括多光谱监测。

多光谱可以监测到整块土地里面，氮磷钾含量的偏差度，那么在哪些地方应该施氮肥，哪些地方应该施钾肥，就可以根据监测数据进行变量控制，不该撒的地方可以不撒，需要补的地方就可以多撒，这就是所谓的数字化。

03.农业无人机出海：被全世界欢迎

立方知造局：过去日本航空植保市场里，其本土品牌一家独大，大疆如何看待日本市场的机遇？

谢阗地：现在日本农业植保市场，中国农业无人机其实更受追捧。

日本在上世纪90年代到21世纪初都做得很好，可以说是全世界的典范。他们率先把所有农业飞机以及其他数据放在了日本的农业省，相当于农业部有了一个统一的可视化平台。

这在互联网刚刚兴起的时代，非常惊人。但是再往后，这些技术却并没有迭代。

而另一方面，因为传统的植保直升机很大、很难操作，有一个很完整的培训体系，培训完之后，有操作资格证的人收入也很高，就形成了一些既得利益集团。

这样一来，就没有很强的动力去吸纳更多的年轻人，或上线更新的技术。

于是，在想进入这一行业的年轻人觉得没有了机会的时候，他们突然发现，更加简单好用的中国无人机提供了新的机会。

而对于经销商来说，情况也很类似。

日本很多经销商的痛点，是老品类没有增长、服务不好等问题，而中国无人机的到来，提供了更好的服务和更新的技术。

因此几乎各方都很欢迎中国无人机。

所以这件事情并不是技术层面的问题，而是有点像经济或社会问题。当一种经济结构或社会体系限制了生产力，新的生产关系就一定会出来去发展生产。

所以中国无人机在日本做的不错，获得了很好的海外增长。

立方知造局：如何看待农业无人机的海外市场前景？

谢阗地：2022年，大疆会投入更多在农业无人机的海外市场上。因为我们注意到，包括中东、南美、东南亚等，农业植保需求都非常强烈。

一方面，中国的综合国力提升之后，不少国家有更强的意愿去研究中国到底哪些地方做得好，有哪些新东西，然后开始模仿。

例如很多东南亚国家，会对中国产品产生一种自然的信任。

所以这些年中国农业无人机在东南亚国家，在阿根廷、巴西等南美洲国家，都获得了不错的反馈。

包括无人机在内的一系列农业相关作业模式、产品，开始进入他们的视野，也就相应形成了市场机会。

现在中国有兴趣与更多国家在农产品层面上达成合作，这个通道就更宽了。

最后，立方逮着谢老师，给无人机爱好者们一个彩蛋。

立方知造局：如果我现在要DIY一架无人机，哪些零部件可以从中国厂商那里购买，哪些还需要依赖国外？

谢阗地：所有零部件，都可以从中国厂商购买。

我们要问的反而应该是：如果我想在美国DIY一架无人机，哪些零部件需要从中国购买？

民用无人机一直是中国领先，尤其是电子制造方面的资源，可以说中国有全球最好的优势。较上游的电子零部件，大多也是中国造的，尤其是在开发者领域有许多支持DIY的方案。

反而美国国防部，2018年设想开发一种完全“美国制造”的“蓝色无人机计划”，直到现在也不算完全实现了。

从飞行平台的角度，并没有什么罕见的零部件。此前也有外媒拆解我们的产品得出结论：绝大部分零部件都是通用产品，所有零部件在中国都能找到供应商。

但是如果有特殊的负载单元，或者有特殊的性能指标要求，需要国内不强甚至不存在的行业去供给，那就没办法了。