这篇文章以“中美两种农业未来”为主线，比较了农业无人机在中国的快速普及与美国的受限增长，并把差异归因于土地结构、技术路径与政策选择。作者指出，中国无人机作业面积已超过耕地基数（同田多次飞防），约三分之一耕地每季至少一次无人机作业，由此在采用区域带来接近10%的农业柴油消耗避免；其背后是小地块、梯田/狭窄田块等碎片化格局，使无人机成为比拖拉机更可达、低门槛的“机械化植保”。作者进一步量化燃料、化学品与水资源影响：以拖拉机喷洒16.8 kg柴油/公顷对比无人机约0.21 kg汽油（发电机）/公顷，按2024年1.73亿公顷作业面积推算，避免柴油约140万–300万吨/年；农药平均降10%–30%，节水约435 L/公顷，增产在机械化地块多为0%–3%、在小农地块可达5%–10%，并估算总体减排约500万–1100万吨CO2e/年。美国部分则强调FAA监管与豁免叠加、以及针对大疆（DJI）的禁令讨论：若禁用最普及且成本最低的喷洒无人机，将抬升农民成本并放缓节能降化的转型。文章最后指出多国（泰国、印度、越南等）正“跨越式”复制中国路径，无人机有望在发展中国家避免未来拖拉机柴油需求增长；美国应在国家安全与农业竞争力之间权衡，并研究吸收中国经验。

原文

中国迅速普及农业无人机，是两大主要粮食生产国在技术路径分化方面最有意思的案例之一。对比十分鲜明。如今，中国的飞手每年用无人机作业覆盖的土地面积，已经大于全国耕地总面积，这意味着同一块田地会被无人机多次飞防，用于除草、防虫、施肥，有时还包括播种。中国的分析人士和设备制造商估计，全国约三分之一的耕地如今每个季节至少接受一次无人机作业。如此高的渗透率会带来真实的经济与能源结果。中国在已采用无人机的土地上，从以拖拉机为基础的喷洒方式转向由小型汽油发电机供电的电动无人机，避免了接近10%的农业柴油消耗。

与此同时，美国正在推进一个政策联盟，以复合型国家安全担忧为由针对大疆（DJI），并提出禁止该国最广泛使用的植保无人机。这场争论之所以重要，是因为一旦禁令落地，将移除美国目前唯一一种成本有效且已被广泛部署的播种与喷洒选项。它还会阻断一条在一个缺乏许多轻松降本路径的行业中，降低柴油使用和降低化学品需求的路线。

中国对农业无人机的拥抱并非凭空出现。该国的农场结构与美国截然不同。中国的农场由家庭联产承包责任制形成，该制度将零散的小块土地分配给每个家庭。这些地块常常位于梯田、狭窄的稻田里，或是不规则的小片区域，大型以拖拉机为基础的系统无法到达。许多省份的平均农场规模远低于1公顷。尽管中国十多年来一直鼓励土地规模化经营，但该政策主要通过允许家庭将使用权出租给更大的经营者来实现。土地的底层几何形态往往并未改变。许多规模化后的农场仍然要管理几十块小地，而不是一整块大田。地貌并未在大尺度上被重塑，无法支撑美国常见的那种重型机械化。这一细微差别解释了为何规模化并不会减少无人机的作用。有时反而会增加，因为一个整合后的经营者要管理分散在各处的五十块田地，就需要一种能快速覆盖所有地块且作业质量一致的工具。无人机以大型轮式系统无法实现的方式解决了这个问题。

在许多地区，中国还直接从人工劳动跨越到无人机。背负式喷洒在2000年代仍很常见，在陡坡地带有时至今仍常见。引入拖拉机和高地隙喷药机需要道路、土地整合、平整作业以及碎片化地区经营者所不具备的资本。无人机是一条进入机械化植保的低门槛路径。它们避免土壤压实，能够到达梯田和形状尴尬的地块，并使作业人员免于直接接触化学品。

在中国，对能够在一天内为许多农户喷洒几十公顷土地的服务承包商而言，部署一台5000到8000美元的无人机在经济上非常划算。这一模式在中国农村反复出现，并得到地方政府的强力支持；地方政府认为无人机是一种负担得起的方式，既能提升植保质量，也能缓解劳动力压力。相比之下，美国经营者依赖的是大型、已摊销的喷洒设备，这些设备由柴油发动机驱动，且运行在他们容易进入的田块中。在美国，无人机是对既有机械化体系的一种增量补充，而不是第一种机械化选项。

这种分化带来的燃料结果值得检视。根据大疆在其可持续性评估中强调的数据，中国以拖拉机为基础的喷洒方式，在完成一年一整套植保作业（多次飞防/多次通行）时，平均每公顷消耗约16.8千克柴油。无人机作业用电力和小型汽油发电机的燃烧来替代这部分负荷，折算约为每公顷0.21千克汽油。由此，净减少的燃料使用约为每公顷16千克。

如果把这一结果按2024年报告的1.73亿公顷无人机作业面积进行放大，理论上可避免的柴油消耗几乎达到每年300万吨，尽管仍有一部分燃料用于发电机。即便假设无人机作业面积中有一半此前是依靠人工劳动而非机械完成的，被避免的柴油仍在每年140万到150万吨的范围内。中国农业柴油需求约为1970万吨，因此无人机正在对燃料使用产生可测量的影响。相比之下，美国在2024年的无人机喷洒面积约为400万公顷（1000万英亩），这对全国柴油统计完全没有影响，因为拖拉机和喷洒设备仍然占据主导地位。

化学品与用水量也会受到影响。中国的研究与商业化试验报告显示，与拖拉机施药相比，无人机平均可将农药用量降低10%至30%；与人工背负式喷洒相比，降幅往往更大。大疆（DJI）自身的基准测试以每公顷1.5千克农药作为参考值。

以2024年报告的1.73亿公顷无人机作业面积计算，这一参考值意味着基线化学品负荷约为26万吨。若按20%的降幅估算，每年可减少约5.2万吨农药产品用量。棉花与水稻的田间试验还常见到通过更精准的施用，实现10%至20%的化肥节省。

节水效应同样显著。无人机喷洒避免了背负式系统每公顷所需的数百升用水。大疆给出的数据是：每公顷可节约435升用水，按2024年的作业面积折算，总计约为750亿升。

增产效应没有那么夸张，但仍然重要。在平坦、机械化程度高、喷洒设备本就能卡住最佳窗口的地块上，无人机的覆盖效果大多与拖拉机相当。在这种情况下，由于传统机械本就作业到位，增产幅度较低，通常在0%至3%。但在以小农为主、过去背负式喷洒占主导的地块上，情况会发生变化：晚喷或喷洒不均更常见，因杂草或虫害先于防控而造成的减产会不断累积。无人机在这些省份的应用常报告5%至10%的增产。若以这种视角综合评估中国约三分之一耕地的无人机应用，全国层面的效果大致相当于无人机采用区域实现2%至5%的产量提升。这意味着在不新增耕地的情况下，可额外获得约500万至1300万吨“粮食当量”。对重视粮食安全的国家而言，这是一个有意义的改进。

当无人机替代拖拉机、并支持更智能的施肥方式时，中国农业的温室气体排放结构也会发生变化。就燃料端而言，合理的中位估算认为，无人机每年可在喷洒作业中减少约140万至300万吨柴油消耗。燃烧1吨柴油约排放3.15吨二氧化碳（CO2），因此这部分燃料减少可使年度CO2排放减少约440万至950万吨。

化肥使用的变化则带来另一层影响。对水稻与小麦开展的无人机变量施肥试验显示，在采用该做法的田块上，化肥用量可降低约10%。如果有1000万公顷以这种方式管理，且典型施氮量为每公顷150千克，则氮肥减少量约为15万吨（以氮计）。按NH3（氨）口径折算，这相当于约18万吨氨无需生产；若按常规工艺进行工业制氨，则可避免约40万至50万吨CO2排放。在土壤端，更少的氮投入也意味着更少的一氧化二氮（N2O）生成。按IPCC默认假设（约1%的施用氮会转化为N2O），这一氮投入减少仅从N2O排放一项就可避免约60万吨CO2e/年（考虑其极高的全球变暖潜势）。

综合柴油与化肥两方面影响，无人机普及带来的农业温室气体减排大致落在每年500万至1100万吨CO2e的区间。这些数值是近似估算，但它们强调了：在中国，无人机农业已是一个有意义的气候措施，同时也是降本与缓解劳动力压力的策略；而美国尚缺乏足够的普及度，难以看到类似的行业层面收益。

美国的情况则朝相反方向发展。美国联邦航空管理局（FAA）建立的无人机监管环境并非为农业喷洒而设计。Part 107用于认证操作员，但禁止航空喷洒；Part 137规范航空施药，其制度设计面向有人驾驶的农用喷洒机。任何重量超过55磅的无人机都需要依据Section 44807获得特别豁免。多数喷洒无人机在满载时重量远超100磅，因此都需要豁免。每位飞手和每家运营企业还必须满足各州农药施用人员规则，并遵守美国环保署（EPA）标签限制——这些限制规定哪些产品可以通过航空方式施用。许多标签并未提及无人机，因为它们在无人机出现之前就已制定。上述层层要求形成了复杂的许可叠加体系，放缓了普及速度，并限制了合法可开展的作业范围。此外，美国也缺少全国性的支持体系来培训操作员，或建立与中国生态相匹配的区域化服务网络。结果就是：普及速度缓慢，无人机在美国植保中仍只是一个边缘要素。

围绕大疆（DJI）的问题又叠加在这种国内摩擦之上。大疆在农业无人机领域占据主导地位。行业调查与飞手协会常引用接近80%的数据，表示大疆承担了美国植保无人机喷洒飞行的份额。大疆全球农业无人机保有量已远超40万台。Agras T40是其主力机型，在中国的价格（补贴前）约为5000至8000美元；同款在美国的价格约为1.5万至2万美元。美国本土替代品价格要高出数倍，且缺乏大疆那样的量产规模与零部件生态。在中国农场，一套无人机以远低于拖拉机的资本成本，为数十块小地块提供机械化能力；在美国农场，一台高地隙喷药机的价格则高达40万至70万美元。没有任何一家本土无人机制造商能够以相近成本填补大疆被禁后留下的空缺。禁令将移除无人机喷洒的最低成本入口，并限制市场中唯一仍在增长的细分领域。

美国与中国的耕地规模和农业生产率对比，为这些选择提供了背景语境。美国大约拥有1.5亿至1.7亿公顷耕地，且其地貌条件非常适合机械化作业。中国耕地约为1.29亿公顷，土地碎片化程度更高，但每年生产的谷物总吨位反而更大。中国的粮食产量往往达到6亿至7亿吨，而美国更接近4.5亿至5亿吨。历史上，中国通过复种、密集投入以及庞大的农村劳动力队伍，在有限的土地基础上实现了较高的产出。无人机为这一体系增加了一层新的“稳定性与时效性”，使作业更一致、时机更精准。美国本就具备规模化与机械化基础，无人机更多是边际层面的优化工具，而不是改变系统的技术。它们在复杂地块、潮湿条件以及拖拉机难以进入的地块边界区域仍然能带来收益，但并不会像在中国的小农碎片化土地结构中那样改变全国层面的生产格局。

还有一些发展中国家正在开始复制中国所呈现的模式：无人机成为最先可行的机械化形式，而不是拖拉机体系成熟之后的“后期补充”。泰国已报告其相当比例的耕地接受无人机作业，其扩张速度接近中国。印度正在推动无人机服务运营商培训项目，早期试验显示喷洒用水大幅减少、产量提升更明显，尤其是在过去以背负式喷雾为常态的地区。巴西和阿根廷的部分地区正在调整法规以支持无人机喷洒，并出现快速的早期增长，因为无人机能够覆盖陡坡或不规则地块——这些地块对拖拉机而言从来都不具备经济性。越南与印度尼西亚正在为水稻及其他作物尝试无人机喷洒，适用于小块田地中拖拉机难以高效作业的场景。这些国家共享一些共同特征：中小规模地块占主导、地形起伏不平，以及长期以来机械化水平较低。在这样的环境中，无人机并不是与既有机械车队竞争；它们直接替代人工劳动，填补机械化缺口。

全球趋势显示出一个容易被忽视的次生效应。随着无人机在那些仍在扩大农业产出的国家中接管喷洒、施肥以及部分播种作业，它们也在避免一条“未来增长路径”——即拖拉机柴油需求随之扩张的路径。许多发展中国家尚未建立起庞大的大马力喷洒机或拖拉机车队。如果无人机成为默认选项，那么原本为建设机械化植保体系而额外燃烧的化石燃料就不会出现。印度、泰国、越南等国家，可能会看到与中国大规模实现的“柴油与化肥相关排放避免”类似的效果。基于无人机的农业正在小农地区呈现为一种电气化形式：它把机械动力带到农田，却不会增加全球柴油发动机的存量。就今天的绝对规模而言，这一结果仍然有限，但随着更多国家走上同样的“跨越式”路径，其影响将不断扩大。

不同的技术轨迹之所以重要，是因为农业正面临降低成本与减少燃料使用的压力。中国选择了一种契合其土地结构、并能支撑粮食安全目标的工具。美国则在考虑一项禁令：通过移除最有效、且供应最广泛的农业无人机，反而会抬高本国农民的成本。这一选择将使农资投入成本维持在更高水平，并放缓向更高效喷洒方式转型的速度。它还会削弱一种能够降低柴油使用的工具——而在农业这样“可选项不多”的领域，这本应是一种优势；尽管现任政府很可能会把这一点视为“好处”。这一决策处在国家安全与农业竞争力的交叉点上。

中国所走的路径清楚表明，无人机农业能够降低燃料使用、降低化学品需求、减少温室气体排放，并提高产量。美国仍有机会研究这一模式，并将其调整以适应自身的土地条件。另一种选择，则是形成一种政策环境：在一个这些结果尤为重要的时期，使农业现代化变得更昂贵、也更缺乏能源效率。

全球趋势显示出一个容易被忽视的次生效应。随着无人机在那些仍在扩大农业产出的国家中接管喷洒、施肥以及部分播种作业，它们也在避免一条“未来增长路径”——即拖拉机柴油需求随之扩张的路径。许多发展中国家尚未建立起庞大的大马力喷洒机或拖拉机车队。如果无人机成为默认选项，那么原本为建设机械化植保体系而额外燃烧的化石燃料就不会出现。印度、泰国、越南等国家，可能会看到与中国大规模实现的“柴油与化肥相关排放避免”类似的效果。基于无人机的农业正在小农地区呈现为一种电气化形式：它把机械动力带到农田，却不会增加全球柴油发动机的存量。就今天的绝对规模而言，这一结果仍然有限，但随着更多国家走上同样的“跨越式”路径，其影响将不断扩大。

不同的技术轨迹之所以重要，是因为农业正面临降低成本与减少燃料使用的压力。中国选择了一种契合其土地结构、并能支撑粮食安全目标的工具。美国则在考虑一项禁令：通过移除最有效、且供应最广泛的农业无人机，反而会抬高本国农民的成本。这一选择将使农资投入成本维持在更高水平，并放缓向更高效喷洒方式转型的速度。它还会削弱一种能够降低柴油使用的工具——而在农业这样“可选项不多”的领域，这本应是一种优势；尽管现任政府很可能会把这一点视为“好处”。这一决策处在国家安全与农业竞争力的交叉点上。

中国所走的路径清楚表明，无人机农业能够降低燃料使用、降低化学品需求、减少温室气体排放，并提高产量。美国仍有机会研究这一模式，并将其调整以适应自身的土地条件。另一种选择，则是形成一种政策环境：在一个这些结果尤为重要的时期，使农业现代化变得更昂贵、也更缺乏能源效率。