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防飘失技术:植保机械最有前景的研发方向

发表时间:2019-10-26 12:02作者:山东祥瑞农林机械有限公司来源:山东祥瑞农林机械有限公司

        近年来,随着土地规模化种植和国家农药零增长政策的推进,地面高效宽幅喷杆喷雾机、果园弥雾机和植保无人机等高效植保作业装备得以迅速发展。然而,由于施药技术不成熟,专用药剂研究缺失,导致低容量、超低容量喷雾过程中农药飘失现象突出,作物药害事故频发,严重影响环境污染。

        为有效控制农药飘移,促进新型防飘移药剂、助剂和新型施药机具的研发、推广,规范高效植保作业的科学发展,近日,由中国农业大学药械与施药技术研究中心与中国农药工业协会、植保中国协会主办的第二届飘失与防飘技术国际学术研讨会在北京盛大召开。会议就“雾滴飘失规律及影响飘失因素、新型防飘减飘技术、雾滴飘移检测技术、飘失控制的管理与法规、植保无人机防飘减飘技术”进行研讨。

        “先进的植保机械装备和施药技术,不仅是保证作物高产,稳产的重要措施之一,也是推进农药化肥减施增效、提升农产品质量安全水平、减少农村污染和实现农业绿色发展的重要手段。”中国农业大学副校长龚元石在致辞中表示,由于我国地域辽阔,作物类型多样,对高质量安全农药、植保机械和施药技术的需求也是多样化,这就要求企业一定要根据自身的特点和作物的类型来研发产品,另外也要善于吸收最新研究成果,多向先进发达国家学习。

        全国农业技术推广服务中心,在综合治理和绿色防控框架下,如何有效实现化学防治精准化,是持续推进农药使用量负增长的着力点和关键点,农药使用漂失与防漂失技术研究为此提供关键支撑。特别是近些年植保无人机的兴起与普及,低容量和超低容量喷雾技术伴随着的漂移问题更加凸显,是影响靶标作物防效、带来非靶标作物药害、造成生态环境污染不可忽视的重要因素,需要政策法规、标准规程、产品技术的综合配套,予以全面研讨和积极推动。

        “控制农药漂移是实现精准施药、提高农药利用率的重要措施。”,农药的使用影响到农产品质量安全和有效供给,实践证明,农药使用不好,就会影响社会公众的消费信心,进而影响种植者的收益,传导至整个农药行业,造成严重影响,因此,在推进农药安全科学使用方面,管理部门、科研单位、生产企业、广大农户、社会公众是连在一起的命运共同体,需要统一思想认识,共担责任,合理推进工作。2015年以来,农业农村部一直在大力推进病虫害绿色防控、统防统治、高效药械的替代和精准施药技术的推广,提高科学用药水平,提高农药利用效率,实现农药使用量负增长的新目标。

        生态、安全、高效的精准农业是未来发展方向,植保无人机、喷杆喷雾机、果园喷雾机的发展应用对未来推进农业现代化进程具有重要意义,迎合了我国在农业现代化发展过程中对新型高效农业技术装备的迫切需要,特别是植保无人机省水省工,人机分离,得到广泛引用。发展过程中出现很多问题,比如漂移引起的重喷、漏喷,药害等问题,防漂移技术逐步成为热点。

        据统计,当前全国喷杆喷雾机(含牵引式和自走式)市场保有量约48万台,农药沉积率在55%~60%,喷幅最长可达32米,旱田水田都有大量应用。担架式动力喷雾机市场保有量约60万台,农药沉积率15%~30%,主要集中在果树、蔬菜产区。植保无人机市场保量超过3万架,农药沉积率50%~60%,以小麦、水稻为主,预计2019年保有量突破5万架。通航植保飞机(直升机、固定翼)大约400架,农药沉积率为40%~60%,作业对象以水稻为主。手动背负式喷雾器被电动喷雾器所取代,市场保有量大,仍然是小农户、庭院种植的首选。

        “我国一年农药使用量30万吨,而沉积到作物上的只有30%,有70%都漂移流失到环境中去了。事实上不仅仅是植保无人机,从地面机械到空中机械,都面临农药飘失的问题!”中国农业大学药械与施药技术研究中心主任何雄奎教授指出,农药漂失不是一个新话题,事实上早在上个世纪70/80年代,国外就已经开始了防漂移技术研究,我国近十年取得重大进步。减少农药飘失,新药械研发是关键,提高雾滴沉积利用率是目标,专业化队伍的建立与培训是基础。实践证明,防漂移喷头的推广应用,可以减少95%以上漂失。

针对当前植保机械在市场应用中存在的问题,从地面喷杆喷雾机到通用航空、植保无人机等,均存在严重的飘失问题。喷杆喷雾机存在的最大问题是农机农艺难融合,由于机器重量太大导致水田打药时下陷严重,作物压损率在3‰~10‰,转场存在一定困难。风送式喷雾机的最大问题是喷液量难控制,走到哪里打到哪里,另外由于果园主要集中在山区丘陵地区,且多为密植型,市场占有率很低。植保无人机从技术基层来说,喷雾系统仍以地面机械为主,国内各大制造厂商的喷洒均匀变异系数还没有低于40%的,农药飘失对蜜蜂、水生生物、蚕等其他靶标的影响尚缺乏评估。

        针对当前市场火热的植保无人机,何雄奎表示,当前中国手动喷雾器仍占据72%的市场份额,植保无人机是一个很好的替代手段,从成本、维修等角度来讲,未来一定是电动多旋翼的天下。随着研究的深入,油动飞机在经济作物上展现出很大应用潜力。如果解决不了飘失问题,将成为限制植保无人机发展的一大短板。遗憾的是,当前无人机的研发进入了一个误区,研究遥控系统的人要比研究喷雾系统的人多,无人机上几乎没有专业的喷头,包括怎么样结合风场、药剂剂型减少漂失,真正实现低容量用药。

        国外农药飘失控制有多严格?在美国,只要是登记用于喷洒的农药产品,就必须提供美国EPA审查农药飘失技术测试报告,单这一项资料的补偿费就100多万美元。原美国加州环保署农药管理专家马光明表示,在美国EPA审查农药飘失技术测试报告中,将用标准的测试喷嘴把农药的漂失率分为四个等级,规定只有潜在喷雾漂失率为25%~50%的农药产品,才可以登记用于飞防。漂移和残留是无人机飞防的两大担心,而这两个问题还是需要从“人、机、剂、技”四个方面来解决。马光明认为,无人机最大的好处,就是开辟了中国生产性农服的先河,为植保技术增加了一个新工具,将来,无人机的应用范围将扩展至喷药、施肥、播种、监控、遥感、测产、病虫害预报、保险等多个领域。

        在植保无人机应用的一些关键技术标准上,无人机打杀虫杀菌剂时,飞行高度不要超过2米,亩用药量不要低于1升,打除草剂、调节剂、脱叶剂时,高度最好不要超过1米,飞得越低效果越好,用药量不要低于3升。

        针对未来植保机械的发展方向,背负式喷雾器改进的潜力已经不大,重点解决喷头问题;喷杆喷雾机是未来的主流发展方向,将由牵引(悬挂)式向自走式方向发展,重点解决行驶速度与喷洒稳定性问题,可以通过加装防飘风幕来解决飘失问题,用种植标准化和田间行驶速度解决地面机械推广难的问题。航空植保是“人、机、剂、技”四位一体技术的集成,航空植保能否健康发展,施药技术是核心,必须改变“重飞行培训、轻植保技术”的做法,将飞行技能和植保技术都要纳入培训里面。未来,“空中+地面”立体式、标准化的病虫害防治,是实现农药减量、农业绿色发展的关键。

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