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农药快讯：2013年第10期
文章：63篇

我国农用航空技术进展

作者：王险峰更新时间：2013-05-20 点击量：1807

一、我国农业航空发展情况
    我国农业航空已有60年的历史，发展缓慢，整体素质低，现拥有农用飞机不足300架，而且只有72.8%的飞机可执行任务，每年飞机作业面积大约5,000万亩，耕地中采用飞机作业的仅占耕地面积的2.6%。其中黑龙江垦区1,500万～1,800万亩。全国共有通用航空机场68个，临时起点329个，其中黑龙江垦区56个。全世界拥有农林飞机3万架，每年作业面积15亿亩以上，飞机作业面积占总耕地面积的17%，其中美国、俄罗斯等国家则高达40%～50%。
    黑龙江垦区1963年开始从事小麦化学除草和部分灭虫作业，至今已有近50年的历史了。从1963年到1985年的20多年里，使用的飞机全部由民航局所属的航空企业提供，主要机型为“Y-5”。1985年成立黑龙江省农垦总局农业航空实验站，即现在的北大荒通用航空公司。农用飞机保有量由最初的5架发展到目前的52架，在“十二·五”期间计划发展到80架，年作业量在2,000万亩以上，已达到国际水平，为全国最高，已成为全国实现农业现代化的成功实践和可复制推广的经验。
    随着我国经济的发展，飞机作业需求迅速扩大，农用飞机供不应求，农业航空业进入大发展阶段，国内各通用航空公司纷纷转向，进入农业航空市场。
二、农用航空的技术进步
    1 作业项目从病虫害防治发展到人工影响天气、飞播造林、飞播牧草、叶面施肥、化除化控、喷施微量元素、脱叶催枯、农作物除草、草原治蝗、灭鼠等数十个作业项目。
    2 喷施设备从单一类型向多类型发展 20世纪70年代中期以前，我国的农业航空喷雾设备结构简单，仅能进行常量喷雾。1975年后改为多种类型的喷洒设备，有扇型喷嘴、圆锥型喷嘴和三种型号的旋转式雾化器，雾化性能好，雾滴大小可调控，可进行低容量、超低产量喷洒。作业从由地面信号引导发展到采用GPS定位导航。
    3 航空喷雾取代喷粉
    4 常量喷洒向低容量、超低容量发展
    5 降低飞行高度，更环保低容量喷洒技术飞行高度3～5 m，替代飞行高度为5～7 m的常量喷洒技术。
    6 大雾滴作业向小雾滴作业发展采用低容量喷洒技术后，农作物防病灭虫雾滴直径一般在120～180 µm；喷洒除草剂作业时采用大雾滴，一般雾滴直径在200～350 µm；森林灭虫、草原灭蝗雾滴直径为90～120 µm，主要目的是使雾滴直接喷洒在目标物上。
    7 由单一喷施作业向综合喷施作业发展进入20世纪80年代以后，对农业航空综合技术进行了试验研究，在喷施时期相吻合条件下，将两种以上的化学药剂（肥料）混合喷施，防治病虫害与作物叶面施肥相结合，达到一次多效，对农业生产作用更大，经济效益更高。
    8 信息化指挥和保障系统黑龙江农垦总局、分局及各农场都健全了管理和信息网络，建立健全了生产指挥和保障系统，做好农业航空的地面保障和生活服务工作，并为机组提供了交通、通讯、医疗、物资等方面的一切方便条件，保证了农业航空作业顺利完成。
    9 农业航空技术的实践总结推广 1988年有马德全执笔编写了《航空喷雾机械的正确调整与使用》，1985年出版的《大豆化学除草技术》、1988年出版的《新编植保实用技术》、1987年出版的《中国农垦农田杂草及防除》、1995年出版的《中国农田杂草化学防除》、2010年出版的《绿色农业植保技术》书中，专题介绍农业航空喷洒技术。1988年学术期刊出版社出版了王险峰、辛明远主编《除草剂喷洒技术》一书，详细介绍了航空喷洒除草剂技术。2007年中国农业出版社出版了郭庆才主编《农业航空技术指南》，系统总结了农业航空技术，并在全国推广使用。
三、农用航空的问题与发展
    1 农作物病虫害专业化统防统治需要加大植保机械的投入
    我国每年使用农药300多亿人民币，由于喷洒机械落后，农药利用率小于30%，不但浪费农药，而且造成了药害和环境污染，用好农药要解决五个问题：一是好的农艺措施，二是质量好的农药，三是好的农药使用技术，四是优良的植保机械，五是规范的植保机械使用技术。缺乏农用飞机，无法解决水稻、玉米、棉花、甘蔗、果树、经济作物林（橡胶、茶园）的有害生物防治。
    近年来，农业部已经重视农作物病虫害专业化统防统治，这项工作是以高度机械化的植保机械为基础，随着农村土地流转，土地集中连片，为大型植保机械和农用飞机发展创造了条件。
    2 农用飞机要选好机型
    （1）固定翼农用飞机
    目前我国现有机型有“Y-5B”型飞机，发动机马力为1,000马力，载药量1,000升（千克），作业高度（距作物顶端）5～7m，作业效率1,100～1,200亩/小时。“Y-11”型飞机，发动机马力285马力（单台发动机），载药量800升（千克），作业高度（距作物顶端）3～6 m，作业效率：1,000～1,100亩/小时。“M-18A”型飞机，发动机马力1,000马力，载药量1,350～1,500升（千克），作业高度（距作物顶端）3～5 m、林业灭虫作业10～15 m，作业效率2,000～2,200亩/小时。“GA-200”型飞机发动机，250马力，载药量500升（千克），作业高度（距作物顶端）3～5 m，作业效率800～1,000亩/小时。“N-5A”型飞机发动机马力400马力，载药量700升（千克），作业高度（距作物顶端）3～5 m，作业效率1,000～1,200亩/小时。“PL-12”型飞机，发动机马力400马力，载药量700升（千克），作业高度（距作物顶端）3～5 m，作业效率1,000～1,200亩/小时。
    我国农用飞机多年来在一机多用的思想指导下，以“Y-5B”型飞机为主，马力大、耗油多、载药量少、成本高，应转变指导思想，淘汰“Y-5B”型飞机，发展专用性能强的农用飞机。
    （2）旋翼农用飞机（直升机）
    我国幅员辽阔、地形复杂，在果树、经济作物林（如橡胶）、水稻、高秆作物如玉米、棉花、甘蔗生育后期应该发展旋翼农用飞机。它不需要专门的跑道机场，作业空转时间少，但作业费用高，需要引进或生产旋翼农用飞机进行试点，研究其使用技术，制定使用技术规范，使用技术成熟再推广使用。
    （3）小型遥控旋翼（直升机）飞机用于农业的问题
    在种植规模小、地形复杂的条件下，可考虑人工遥控小型直升机，这类直升机自重小，无人驾驶，机动灵活。
    存在的问题是受低空气流影响，在复杂地形无法控制飞行高度，雾滴飘移损失大，不容易做到喷洒均匀。目前从国外引进或国内制造的小型遥控旋翼飞机（直升机）还有很多工作要做：一是该项技术不够成熟，引进或国内生产后，没有成熟的规范使用技术；二是需要组织认真试验示范，吸收消化，进行专题认真研究，规范使用技术：三是对各类机型通过专家进行鉴定，再推广使用。
    3 有关农用航空飞机施药使用技术问题
    （1）关于超低容量喷雾问题
    超低容量喷雾喷洒的雾滴直径为80 µm以下，全是飘移雾滴，从环保考虑，容易造成远距离飘移，在逆风条件下可飘移10公里，可造成环境污染和药害，国外发达国家已立法禁止超低容量喷雾。我国从20世纪70年代开始研究推广，由于没有适合于超低容量的农药剂型，再加上植保机械、气候影响等原因没有得到发展，仅在森林、草原灭虫有过一定面积的使用。我国一般也不宜推广超低容量喷雾。
    （2）关于如何解决在高温干旱条件下农用航空飞机施药药效差的问题
    多年来主要在北方使用飞机作业，作业季节气候高温干旱严重影响药效。在高温干旱条件下飞机作业喷液量小，雾滴细，飘移挥发损失严重，特别是在干旱条件下，作物叶面气孔、水孔关闭，叶面蜡质层增厚，水剂很难被作物吸收和传导，药液雾滴在作物叶面停留时间短，在短时间内随水分挥发掉。
    黑龙江省农垦总局植保站经多年研究，解决高温干旱条件下飞机作业加植物油型喷雾助剂新技术。飞机作业气候条件分两类：一类是适宜作业气候条件，温度13～27℃，空气湿度相对大于65%，风速4米/秒以下，药液中加入喷液量1%植物油型喷雾助剂，可减少30%～50%用药量；二类是不适宜作业气候条件，温度大于27℃，空气湿度相对小于65%，风速4米/秒以下，药液中加入喷液量1%植物油型喷雾助剂，可减少20%～30%用药量，在新疆仍然可获得稳定的药效。
    （3）飞机喷雾农艺要求标准
    ① 对喷洒雾滴直径的要求：飞机喷洒雾滴分五种：第一种是烟雾雾滴直径小于50 µm；第二种是弥雾雾滴直径50～100 µm；第三种是细雾雾滴直径80～150 µm；第四种是中雾雾滴直径200～400 µm；第五种是粗雾雾滴直径400～600 µm。根据防治对象和喷施条件，选择适宜的雾滴，国外称为控制雾滴大小喷施技术。黑龙江省农垦通用航空公司采用的农用航空喷施技术，经引进、复制、消化，目前喷洒设备完全可以控制喷洒雾滴大小。如森林灭虫用细雾，雾滴直径80～120 µm，苗前除草剂采用粗雾滴，雾滴直径400～450 µm，其他农业作业采用中雾滴，雾滴直径200～400 µm。

表1 飞机喷洒雾滴直径大小的规定（µm）

喷洒类型	喷洒对象		雾滴大小	备注
常量	除草剂	苗前苗后	300～400 250～300
	杀虫剂		250～300	内吸性300～350
	杀菌、杀螨剂		250～300	内吸性300～350
	化学肥料		250～300
低容量	除草剂	苗前	250～300
		苗后	200～250
	杀虫剂		150～200	内吸性200～250
	杀菌、杀螨剂		150～200	内吸性200～250
	叶面肥		200～250
超低容量	杀虫剂杀菌、杀螨剂	卫生害虫	80
		农林牧业害虫	80～120
		农林业病害虫	80～120

② 对喷洒雾滴密度的要求：喷洒苗前除草剂要求雾滴密度不少于20个/cm2，进行喷洒超低容量喷雾要求雾滴不少于10个/cm2，喷洒苗后除草剂、杀虫剂、叶面肥、杀菌剂等其他作业要求雾滴密度不少于30个/cm2。

表2 雾滴覆盖密度的规定（个/cm2）

喷洒类型	喷洒对象		雾滴覆盖密度	备注
常量	除草剂	苗前苗后	30～40 40～50
	杀虫剂		40～50	内吸性30～40
	杀菌、杀螨剂		50～60	内吸性30～40
	叶面肥		30～40
低容量	除草剂	苗前	20～30
		苗后	30～40
	杀虫剂		30～40	内吸性25～35
	杀菌、杀螨剂		35～45	内吸性25～35
	叶面肥		25～35
超低容量	杀虫剂杀菌、杀螨剂	农林牧业害虫	15～20	内吸性5～15
		农林业病虫害	20～40	内吸性15～25
注：采用喷洒雾滴直径250µm以下施药必须加喷液量1%植物油型喷雾助剂，才能获得稳定的效果。

③ 对飞机飞行高度、喷幅要求：

表3 航空作业对飞行高度、喷幅的要求

飞机型号	农业作业		其中灭虫	森林灭虫
飞机型号	飞行高度(m)	喷幅(m)	喷幅(m)	飞行高度(m)	喷幅(m)
PL-12	3～4	18～20	20	10～15	30
M-18A	3～4	25～45	50	10～15	60
Y-11	3～4	40～45	50	10～15	60
N-5A	3～4	35～40	35	10～15	50
GA-200	3～4	18～20	20	10～15	30
Y-5B	5～7	45～50	50	10～15	60

④ 作业项目对喷液量的要求：根据作业项目选择适宜的雾滴直径、密度、飞机飞行高度、喷幅及喷液量（见表4）。

表4 对喷液量的要求

作业项目	喷液量（L/hm2）	备注
森林灭虫	15～20	高温干旱条件下适当增加喷液量可减少飘移和挥发损失
杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂	15～20
叶面肥	20～50
苗前除草剂	30～50
苗后除草剂	20～30

⑤ 喷洒农药、叶面肥对气象条件的要求：在适宜气象条件下喷洒农药、叶面肥，一般晴天上午8点以前，下午6点以后，最好夜间无露水时喷洒作业。在不适宜气象条件下农药、叶面肥的飘移、挥发损失严重，作物、杂草等对农药、叶面肥的吸收传导性差，严重影响药效、肥效，不推荐喷洒作业（见表5）。

表5 喷洒农药、叶面肥对气象条件的要求

喷洒种类

气温

空气相对温度

风速

(m/s)

苗前除草剂、苗后除草剂、杀虫剂、

杀菌剂、植物生长调节剂、叶面肥

适宜气象条件

13～27℃

>65%

不适宜气象条件

>27℃

<65%

⑥ 气象条件与农药喷雾助剂用药量：在适宜的气象条件下，施药时加入农药喷雾助剂，可增加药效，如液体肥料、矿物油、人工合成的非离子表面活性剂、植物油型的喷雾助剂具有明显的增效作用，喷洒触杀性农药使用矿物油、人工合成的非离子表面活性剂会增加药害，可选用植物油型的喷雾助剂。
    在不适宜气象条件下要想喷雾作业，必须在喷雾作业时加入喷液量1%植物油型农药喷雾助剂；加入其他类型的农药喷雾助剂如液体肥料、矿物油、人工合成的非离子表面活性剂等无增效作用。
    4 农用航空作业中常见问题与解决方法
    （1）飞机喷防组织指挥人员不专业农用飞机喷防灭虫、追肥、灭草等指挥作业者不是植保专业人员的比较普遍，有些航空作业管理、指挥缺乏科学性，违章作业严重。
    因此，应加强农用航空施药作业指挥人员的培训。要想成为赢家，首先成为行家，飞防作业必须由懂植保的人员指挥。对参加作业人员进行农用航空作业专业培训，学习农用航空作业指南，有关农业植保知识，达到会作业区划，能指导信号员；正确选择药剂、叶面肥，进行合理混配；根据天气采取适当而有效施药措施，确保有效施药。
    （2）加喷雾助剂后效果差喷药时加入喷雾助剂后效果差，有两个原因，一是选择价格便宜的人工合成的非离子表面活性剂，或矿物油，或液体肥料型的喷雾助剂，遇到高温干旱就失效，二是加入了植物油型的喷雾助剂，添加的浓度不够，传统做法是按作业面积计算，新技术是按照喷洒药液浓度计算，高温干旱条件下必须用喷液量的1%。
    （3）关于喷液量问题在高温干旱条件下应适当增加喷液量，从实际出发，在高温干旱条件下作业建议灭虫、防病喷液量由每公顷20 L增加到30～40 L，追施磷酸二氢钾需要考虑其溶解度为6%，每升加60 g，为保证每公顷喷洒3,000 g磷酸二氢钾，将喷液量调到每公顷50 L以上。
    （4）飞机作业前的培训问题农用航空喷药前缺乏对有关人员进行农用航空作业专业培训。农用航空技术是高科技，进行作业前从指挥管理人员到参与作业人员都需要认真培训，培训内容为飞机场准备、作业计划和区划、调集程序信号、地面组织与安全保障、农用航空施药技术、农用航空技术质量标准、有害生物防治效果及叶面施肥效果标准、农用航空飞行作业安全管理、农药安全使用常识等。
    （5）合理混配农药农药、叶面肥混配使用之前要了解其特性，可混性，没有资料的可当场做可混性试验。
    （6）参考资料有关飞机喷防作业的详细内容，请参考中国农业出版社出版的《绿色农业植保技术》、《除草剂安全应用手册》、《农业航空技术指南》以及学术期刊出版社出版的《除草剂喷洒技术》等图书。

表6 不同气象条件与农药喷雾助剂的用量

喷洒种类	气温	空气相对温度	风速 (米/秒)	加植物油型喷雾助剂		人工合成非离子表面活性剂
喷洒种类	气温	空气相对温度	风速 (米/秒)	用量 (喷液量)	减少农药用量	用量(喷液量)	减少农药用量
苗前除草剂、苗后除草剂、杀菌剂、植物生长调节剂、叶面肥	13～27℃	>65%	<4	0.5%	30%～50%	0.1%～0.5%	30%～50%
苗前除草剂、苗后除草剂、杀菌剂、植物生长调节剂、叶面肥	>27℃	<65%	<4	1%	20%～30%	人工合成非离子表面活性剂在不适宜气象条件下无增效作用，不推荐使用。不推荐与触杀性除草剂混用，混用会增加药害

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