Rantizo研发出用于精准农业的无人机自主喷雾系统

想象一下，一支由10架无人机组成的小舰队盘旋在大豆田上空，时而在叶冠上方几英尺处洒下一抹极细的除草剂喷雾。宛若踩着曼妙的芭蕾舞步伐，无人机轻轻略过广袤的田野，仅在绝对精准的位置，才会留下一尾几乎看不见的雾痕，这是多么令人心驰神往的景象！20年前，此情此景胜似天方夜谭，而如今却已不再遥远。

无人机，即无人驾驶飞行器（UAVs），已越来越多的应用于各类农业生产中。实际上，仅过去3年间，风投公司在无人机领域的投资就已超过5.71亿美元，主要关注点是图像和数据收集。农用无人机开始广受瞩目的一项用途是作为农药喷施工具。

目前，多数农民和专业施药员都是借助缓慢行进的拖拉机，在背后向田间喷洒农药，这种方式笨重低效、耗费劳力、时效要求高，有时甚至会造成危险。此类常用的施药系统固然有效，但成本昂贵，还会导致农药的过度使用。农药的过度使用会导致抗性，使顽固杂草难以清除。农民都希望能以一种可变速率、定点喷施的方式给药，但在现有技术条件下很难实现。

Rantizo公司首席执行官Michael Ott认为，精准农业及无人机施药的实现要比很多人想象中来得更快。Rantizo是美国爱荷华州的一家初创公司，他们认为无人机施药在技术及市场层面均已大体准备就绪。为此，他们正着手开发一款用于精准农业的无人机自主喷雾系统。Ott表示：“我们正在开发一个能满足农民和专业施药员需求的农药喷施平台，我们始终从客户需求的角度出发，考虑无人机喷雾技术如何解决他们的实际问题。”

Ott先生并不是唯一 一位将无人机视作现代化农药喷施解决方案的人。无人机行业已经意识到喷药无人机的潜在市场，如今市面上已涌现出多款产品，且至少有一家公司在宣传半自动无人机舰队，只需一名操作人员便可同时管理多达10架无人机。

《华尔街日报》于2015年11月报道称：“农业被认为是无人机行业的首要潜在发展领域，因为无人机技术能用于监测作物状态并收集实时大田信息。”报道大篇幅介绍了中国无人机制造商大疆创新的“农用无人机”，目前其售价约为1.3万美元。

Ott先生创立Rantizo公司的想法，来源于他所建的另一家精准农业初创公司，该公司开发了一款种衣剂，能在发芽阶段将氮元素直接输送至种子内部，促进早期生长。Ott先生聘用出身于内布拉斯加州某农场的前麦肯锡顾问Matt Beckwith，自此播下了Rantizo的种子。

Rantizo的技术平台以无人机农药喷施为核心，旨在解决相关问题，其切入点不仅仅是改良无人机本身，而在农药喷施方式上也力求技术革新。Rantizo平台的主要特色之一是静电喷雾器，它可以使农药液滴带上静电，通过化学分子间的相互排斥，形成一层液膜包裹在作物表面，甚至能裹住叶片背面，使农药功效达到最大化。Ott表示：“这种方法形成的液膜十分均匀，使每英亩农药用量低至一盎司，液膜能完全包裹住叶片的正反面。”

静电喷雾器也弥补了无人机的一个不足，即无法承载过多的重量。传统喷雾系统会将农药大量稀释，而Rantizo无人机则无需稀释，喷洒剂量也与标签所示完全相同，使喷施过程既经济又高效。

Ott先生认为：“减少化学品的使用也将引起农民越来越多的关注。目前所有的植保措施皆依赖于化学品，导致作物对除草剂产生了一定的抗性，因此需要增加化学品用量，从而进一步助长了抗性的形成，以致不得不施用更多化学品，最终陷入一种恶性循环。”

过去，农民必须亲自步行或尽可能开车进到田里，才能探查病虫草害疫情；而近年来，他们只需订阅卫星数据服务，便能在笔记本或平板电脑上监控作物情况，大大节省了时间。

Ott先生表示，有了卫星图像之后，农民又遇到了一项新的挑战。在病虫草害尤为严重时，农民对专业服务人员（如专业施药员，以及能驾驶飞机或直升机喷洒农药的飞行员）的高度需求，往往是一个严重的瓶颈。由于土壤过度潮湿，农民也经常无法用自己的设备处理问题区域。此外，重型机械反复出入田间，也会对土壤造成过度碾压并导致减产。普渡大学的教授Rick Foster 表示：“我作为一名研究人员，在土壤过湿而无法及时下地喷药时，都会感到无比沮丧，可见种植者心中的挫败感更是超乎想象。无人机肯定有助于缓解这一问题。”

相比之下，无人机喷洒则“更加灵活”，Ott先生表示，有了无人机，农民或专业施药员就能在杂草刚出现时就施用除草剂，减少了除草剂用量，也避免了土壤碾压的问题。

Ott先生透露，刚开始Rantizo的客户将是专业施药员。“专业施药员是具有丰富经验的农药使用者，他们通过了相关的培训和认证，符合法规的要求。然而这并不意味着他们拥有Rantizo平台所需的全部认证。”据Ott先生称，Rantizo的用户将需要持有美国联邦航空管理局的无人机操作员认证。

关于在居民区进行商用无人机操作的安全问题依然受到社会的重视，但Ott先生相信，农业用途将是开发无人机经济价值的绝佳切入点，因为农用无人机的操作将在远离密集人群的地区进行。虽然目前还没有那种翩翩起舞的成熟无人机舰队，但Rantizo正在利用八轴无人机对其平台进行测试，并计划在2019年将初版产品投放市场。