航空施药技术的发展历程

李珊

与地面机械田间作业相比较，航空施药可不留下辙印和破坏农作物、降低作业成本。航空施药技术是在飞机上悬挂喷洒设备，实现空中施药防控病虫害，应付突发性病虫害能力强，作业效率高、单位面积施药量少。1911年，德国提出飞机喷洒农药控制森林虫害；1949年，美国着手研制农用飞机；1987年，日本最先成功研制农用无人直升机，目前日本拥有约2500架农用无人机，是喷药农用无人机第一大国。美国是航空喷雾最发达的国家，农业航空对农业的直接贡献率达15%以上。20世纪70年代，美国启动航空喷施技术参数优化的研究，输入喷嘴、飞机类型、天气因素、药液等，可预测飘移的运动、产生的雾滴和地面沉积模式等。美国投入73亿美元支持农用飞机的发展，豁免起降100美元/次的机场使用费。目前，美国每年作业耕地面积3亿多亩，65%的化学农药使用飞机喷洒，尤其水稻施药100%航空作业。目前，美国农用航空相关企业2000多家，20多個机型品种、4000多架飞机在役、3200多名农用飞机驾驶员在册，固定翼飞机（有人驾驶）约占88%，分为单翼、双翼、直升机。

1架C-46型飞机于1951年5月连续2天在广州市执行了41架次的灭蚊蝇任务，揭开了我国农业航空发展的序幕。我国农业航空作业量呈现逐年上升的趋势，但在通用航空所占比例越来越小。截至2014年9月，我国通航企业226家，在册有人驾驶通航飞机、直升机总量1786架，从业人员1.1万人。截至2015年12月，中国无人机相关研发、生产、服务单位有400家，其中植保无人机企业超过约200家，植保无人机保有量约3000架。我国航空植保服务组织发展迅速，截至2013年底，从事无人机农业航空技术产品与材料的生产企业超过200家；有的企业、合作社已购买轻型飞机、无人机、直升机从事航空植保服务。山东省航空植保主要应用于东亚飞蝗应急，年防治面积约6.67万公顷。目前，山东益农农用航空服务队拥有2架农用无人驾驶喷药飞机、3架300C型直升飞机、4架A2C型农用飞机，作业能力达0.67万公顷/天。据统计，山东省2013年航空植保作业面积达6.67万公顷，主要用于小麦“一喷三防”和玉米“一防双减”作业。

目前，我国农作物重大有害生物发生面积70～80亿亩次/年，农作物病虫草害能导致严重危害的100多种，种类共约1700多种。据联合国粮农组织计算，如果不采取防控，每年农作物病虫害可导致我国粮食损失1500亿公斤，果品、蔬菜上亿吨，油料0.68亿公斤、棉花190多万吨，经济损失5000亿元以上。我国《农业航空作业质量技术指标》规定，固定翼飞机从事农林牧业的喷洒作业（常量、低容量和超低容量喷洒化学农药和肥料）的技术指标；固定翼飞机从事农林业的播洒作业（飞机播树种、稻种、草种等项作业）的质量技术指标。《飞机喷施设备性能技术指标》规定，飞机机载喷雾装备液压喷头和旋转雾化器喷洒性能的技术指标和要求，还规定飞机播种设备性能技术指标、性能检测的技术指标等。《航空作业装备技术》（郭庆才编著）对于固定翼飞机喷洒作业方式、喷雾雾滴粒径、防治时间、喷液量、喷洒药剂选择等作了讲解。近年来，国际先进的施药技术，如静电喷雾技术、低量施药技术、低飘移喷雾技术、GPS自动导航技术等的研究已启动。