王晓宇

四五月份是小麦的扬花期至灌浆期，也是小麦由营养生长向生殖生长转化的重要时期，这一个时期决定了小麦籽粒的多少，因此，可以说，小麦是否能够稳产高产，关键就要看这一个阶段。但是，恰恰在这个阶段，由于阴雨潮湿天气的增多，麦田墒情充足，小麦很容易爆发吸浆虫、穗蚜、赤霉病等病虫害，因此，当下也是农作物植保的关键期。说到植保，近两年，无人机成了当之无愧的植保明星。

在今年“虫口夺粮”的关键时期，无人机也成了很多地方的首选机械。“植保一直是我们合作社的弱项，为了解决这个问题，我们打算引进几台无人机，这样全程机械化产业链就完整了。”辽宁省康平汇老农人农机专业合作社理事长孟亚杰对无人机的植保能力充满期待。无独有偶，北京兴农天力农机专业合作社陈领在中德农机化发展论坛上在对于合作社未来的规划中也提到，当前，国内外大力发展现代农业，无人植保机技术的推广和使用将引领都市型现代农业的发展，合作社想抓住无人植保机在京郊现代化农业应用的空缺这一契机，引进无人植保机进行精准喷洒农药、作物授粉、农业测绘、病虫害监测等。

的确，无人机在植保方面具有很多优势，是传统植保方式无法比拟的。“首先，无人机采用人工遥控技术和自动导航技术，保证了作业人员的安全性；其次，无人机自动化程度高，作业机组人员相对较少，降低了劳动强度以及用工量，在我国当前农村劳动力减少、用工费用高的情况下是十分有利的；第三，无人机采用超低空作业，其飞行产生的下沉气流使得农药在喷洒时漂移减少，沉积增加，使作业环境空气中农药的含量大大降低，减少了农药对环境的污染；第四，无人机特别适合于小地块作业，我国耕地状况复杂，多丘陵山地，无人机的应用可以大大提高这类地区农业机械化水平。”针对无人机的优点，中国农业大学农业工程系教授何雄奎娓娓道来。

商家也看准了无人机的这些优势，以及其巨大的市场需求，将目光瞄准了这块“蛋糕”。今年4月份在北京举办的第七届中国国际农业航空技术装备展览会上，就汇聚了中航科工、极飞科技、零度智控、天鹰兄弟、大疆创新、高科新农等近百家无人机企业，全面展示了适用于林业、渔业、牧业的航空飞行器及配件。据统计,截至2015年12月,中国无人机研发生产企业已超过400家,其中,生产植保无人机的企业超过100家，无人机产业的热度可见一斑。然而在无人机市场如火如荼的发展热潮背后，是否真的意味着无人植保机前途无量呢？

植保无人机市场热成为不争的事实。植保无人机在发展的过程当中，不断改进自身存在的弱点，包括电池蓄电能力、药箱的承载量等方面都有很大的进步。但是，在关注这些问题的同时，大家似乎都忽视了植保无人机药剂选择的问题。在农业航空技术装备展览会上，记者采访了多家企业相关负责人以及与会观众，大多对无人机应该使用什么样的药剂没有专门的了解，很多无人机终端用户表示，在实际作业中，无人机仍旧使用传统喷雾设备使用的农药，而市场上专门针对无人机生产的农药也十分鲜见，无人机专用农药的缺失与无人机的火爆形成了鲜明的对比，那么无人机专用农药究竟有多么重要呢？

对此，中国农业科学院油料作物研究所程晓晖博士解释道，“植保无人机采用雾化喷头，其喷雾药滴直径大约是传统植保机械喷出雾滴直径十分之一甚至更小，因此，传统农药分子粒径过大很难达到植保的最佳效果甚至堵塞喷头。同时，植保作业还涉及农药浓度的问题，由于无人机药箱载重量有限，所以，在配比农药时一旦兑水量过少，植保作业时很容易出现药剂浓度过高，这样就会对农作物产生药害。”除此之外，他还表示，“我们对于无人机专用药剂还有一些附加要求。针对无人机喷药雾滴细小，易挥发这个问题，在药剂中还应添加一些防止挥发的成分。同时，为保证药滴能够作用于植物的叶片和中下部，在药剂中还应添加粘着剂以及沉降剂，而这些物质在一般农药中是不存在的。”

据了解，目前，无人机服务人员配置农药，一般根据手动机械凭经验来配置农药，传统农药的剂型和浓度不适合无人机喷洒，飞防专用农药具有润湿快、渗透强、分布更均匀、沉降速度快、飘移小、与常规农药相比减少用药量30%，效率提高到80%以上。不可否认，在现代农业转型时期，单纯依靠无人机制造业火爆是不足以让整个植保无人机产业飞得更远的，配套药剂生产也应紧跟其步伐。

针对植保无人机专用药剂的研制这个问题，程晓晖博士认为，农药生产企业应担负起主要责任，“隔行如隔山，在生产无人机专用药剂方面，无人机制造商与农药制造商相比，自然处于弱势。可是，目前，大部分农药生产厂家还没有意识到无人机专用药剂这个市场的广阔。与此同时，相关科研院校也应该重视对此类药剂的研发。”

作为药械与施药技术研究领域的专家，近年来，何雄奎教授一直致力于研发适合低空低量航空喷雾的专用防飘防蒸发新剂型，包括防飘防蒸发杀虫新剂型、防飘防蒸发杀菌新剂型、防飘防蒸发除草新剂型等药剂，并取得良好成果。何雄奎通过实验发现，在无风的密闭空间，在不同的试验温度N℃下，雾滴从3米高度下降到地面，体积损失30%，但是，添加了0.5%抗蒸发AS-2植物油剂之后，药剂抗蒸发能力明显提高。“无人机在施药作业中，药剂传递的流程包括从药箱经过喷头雾化产生药滴，这其中会有一部分蒸发和漂移，然后剩余的药滴与作物撞击后还会有部分弹跳，余下药剂才能真正在作物表面湿润、扩展，进而向植物体内转移产生生物效果。由此可见，在药剂中添加抗蒸发、高沉积、润渗透、抗漂移的成分就是控制了药剂在传递流程中的损失。”何雄奎说。

据了解，农用无人植保飞机采用超低量喷雾，农药的剂型应以油剂为好，其次是乳油、水剂、水乳剂等。目前，国内有些企业正在研究植保无人机专用药剂，特别是在水稻、小麦、棉花、玉米等大田作物病虫害的不同靶标的防治，有的企业已经获得国家发明专利或正在申报专利。相比起科研院校与企业之间的“单打独斗”，将两者联合在一起，优势互补，才能早日将植保无人机专用药剂大范围推向市场，无人机用户也就再也不用为不合适的药剂担心了。

美国是农业航空应用技术最成熟的国家之一，已形成较完善的农业航空产业体系。据统计，美国农业航空对农业的直接贡献率为15%以上。目前美国有农用航空相关企业2000多家，已成立国家农业航空协会（National Agricultural Aviation Association, NAAA）和近40个州级农业航空协会，NAAA有来自于46个州的会员1800个。国家大力扶持农业航空产业的发展是美国农业航空发达的重要原因之一。美国从上世纪70年代就开始研究航空喷施作业技术参数的优化模型，用户输入喷嘴、药液、飞机类型、天气因素等，通过对内部数据库调用，即可预测可能产生的飘移、雾滴的运动和地面沉积模式等。

俄罗斯地广人稀，拥有数目庞大的农用飞机作业队伍，数量高达1.1万架，作业机型以有人驾驶固定翼飞机为主，年处理耕地面积约占总耕地面积35%以上。澳大利亚、加拿大、巴西农业航空的发展模式与美国类似，目前主要机型为有人驾驶的固定翼飞机和旋翼直升机。加拿大农业航空协会（Canada Agricultural Aviation Association, CAAA）目前共有会员169个。

巴西作为发展中国家，在国家政策的扶持下，包括农业航空在内的通用航空发展迅速，农业航空协会（Brazilian National Agricultural Aviation Association, SINDAG）目前共有单位会员143个。

日本农民户均耕地面积较小，地形多山，耕地面积较小，不适合有人驾驶固定翼飞机作业，因此日本农业航空以直升机为主。日本是最早将微小型农用无人机用于农业生产的国家之一，1990年，日本山叶公司推出世界第一架主要用于喷洒农药的无人机，无人机在农林业方面的应用发展迅速，日本农用无人机航空协会（Japan Unmanned Aerial Vehicle Association，JUAV）目前共有单位会员11个。据日本农林水产省统计，从2004年开始，水稻生产中微小型农用无人直升机的用量已超过有人驾驶直升机。日本目前用于农林业方面的无人直升机以YAMAHA RMAX系列为主，该机被誉为“空中机器人”，植保作业效率为7～10公顷/小时，主要用于播种、耕作、施肥、喷洒农药、病虫害防治等作业。目前，采用微小型农用无人机进行农业生产已成为日本农业发展的重要趋势之一。