我國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)施用農(nóng)藥應(yīng)用研究進(jìn)展

我國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)施藥起步較晚，但發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)年作業(yè)面積已達(dá)0.93億公頃次，植保無(wú)人飛機(jī)數(shù)量達(dá)到16萬(wàn)架，在植保無(wú)人飛機(jī)數(shù)量、作業(yè)面積和技術(shù)發(fā)展等方面處于世界領(lǐng)先地位。目前植保無(wú)人飛機(jī)的研究主要集中于霧滴在作物冠層的沉積分布、霧滴飄移、對(duì)病蟲害防控效果以及功能助劑的使用等方面，以實(shí)現(xiàn)提高霧滴分布、降低飄移和提高防效的目標(biāo)。但目前針對(duì)植保無(wú)人飛機(jī)施藥后的膳食風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn)研究較少。此外，我國(guó)還未見有登記植保無(wú)人飛機(jī)專用藥劑，農(nóng)藥標(biāo)簽上也未標(biāo)明適用于飛機(jī)防治

(下簡(jiǎn)稱飛防)

的推薦使用劑量、安全間隔期等信息，與《農(nóng)藥管理?xiàng)l例》關(guān)于農(nóng)藥登記第十三條的要求存在偏差。目前我國(guó)飛防藥劑登記管理制度仍不完善，亟需制定相關(guān)的管理政策、登記要求和配套技術(shù)規(guī)范。目前，中國(guó)已超越日本和韓國(guó)，成為植保無(wú)人飛機(jī)擁有和使用大國(guó)。中國(guó)生產(chǎn)的植保無(wú)人飛機(jī)的主流企業(yè)有大疆、極飛、極目、高科、全豐和漢和等，且市場(chǎng)上應(yīng)用的植保無(wú)人飛機(jī)以電動(dòng)多旋翼為主。中國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)作業(yè)時(shí)，設(shè)定飛行路線后可實(shí)現(xiàn)自主飛行，且具備主動(dòng)避障功能，可輕松應(yīng)對(duì)復(fù)雜作業(yè)環(huán)境。植保無(wú)人飛機(jī)除噴施農(nóng)藥外，還可實(shí)現(xiàn)播種和施肥等，提高田間作業(yè)效率。植保無(wú)人飛機(jī)施藥是新型高效施藥方式，其施藥?kù)F滴沉積分布、防治效果、飄移數(shù)量均密切影響著農(nóng)藥使用的有效性和安全性，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)圍繞這3個(gè)方面取得重要進(jìn)展。沉積分布研究施藥器械的霧滴沉積分布、沉積量和均勻性是影響防效的重要因素。研究表明，霧滴粒徑、下洗氣流、作業(yè)參數(shù)、環(huán)境風(fēng)速、作物形態(tài)和噴霧助劑等因素均會(huì)影響植保無(wú)人飛機(jī)施藥沉積分布特征。噴頭類型可影響霧滴粒徑。植保無(wú)人飛機(jī)動(dòng)力源和旋翼類型不同會(huì)產(chǎn)生不同的下洗氣流強(qiáng)度，從而影響霧滴的沉積分布。因此，選擇植保無(wú)人飛機(jī)的適宜作業(yè)參數(shù)和環(huán)境參數(shù)(下洗氣流對(duì)作物擾動(dòng)和側(cè)風(fēng)影響小)以及較大的噴液量可有效提高霧滴沉積量。植保無(wú)人飛機(jī)施藥的霧滴沉積分布也與作物冠層形狀有關(guān)。樹冠層的形狀和葉片分布特征不同，也會(huì)影響霧滴的沉積分布和穿透性。噴霧助劑(桶混助劑)是一種與農(nóng)藥混合使用，用于改善藥液理化性質(zhì)從而提高防控效果的物質(zhì)。噴霧助劑可提高霧滴在有效靶區(qū)的沉積量，主要類型有油類(植物油類、礦物油類)、高分子聚合物類和有機(jī)硅類

(表1)。在田間作業(yè)時(shí)，可優(yōu)選植物油類助劑來(lái)降低霧滴飄移，提高霧滴沉積。不同助劑配方不同，對(duì)霧滴理化性質(zhì)改變的特點(diǎn)不同，通常可增加霧滴體積中徑、抗飄移、抗蒸發(fā)，增加在葉面的潤(rùn)濕鋪展和抗彈跳等。如Ultimate可顯著降低霧滴表面張力和接觸角，具有良好的潤(rùn)濕鋪展性，若在疏水作物表面施藥，可優(yōu)先選擇Ultimate。良好的霧滴沉積分布是保證防效的前提，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中如何提高霧滴沉積分布保證防效仍是研究重點(diǎn)，目前研究表明，植保無(wú)人飛機(jī)施藥在適宜的環(huán)境條件下，選擇合適的噴頭、作業(yè)參數(shù)，且添加助劑可有效提高霧滴的沉積分布和均勻性。然而我國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)型號(hào)較多，不同型號(hào)對(duì)霧滴沉積分布的影響因素不同，沉積分布規(guī)律也可能不同，探索不同型號(hào)植保無(wú)人飛機(jī)間沉積分布規(guī)律的研究仍然不足，因此在未來(lái)研究中可加強(qiáng)研究不同型號(hào)植保無(wú)人飛機(jī)間沉積分布規(guī)律差異，總結(jié)規(guī)律，制定標(biāo)準(zhǔn)，以便為我國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)的合理使用提供參考。防治效果研究對(duì)有害生物的實(shí)際防治效果一直是植保無(wú)人飛機(jī)施藥者關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，植保無(wú)人飛機(jī)施藥和地面施藥方式的防效差異、減施增效及影響因素等已在水稻、小麥、玉米和棉花等大田作物上開展了較多的研究。植保無(wú)人飛機(jī)在施藥時(shí)，添加合適的助劑可有效提高藥效，減少農(nóng)藥使用量，降低農(nóng)藥應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)，且植保無(wú)人飛機(jī)施藥可節(jié)省水，節(jié)省勞力，提高作業(yè)效率。藥劑防效與其沉積特征密切相關(guān)，影響植保無(wú)人飛機(jī)施藥的防效因素主要為飛機(jī)的作業(yè)參數(shù)(飛行速度、高度和施藥液量)和藥劑劑型。為達(dá)到較好的防效，植保無(wú)人飛機(jī)需要在合適的飛行速度、高度和施藥液量下作業(yè)。農(nóng)藥劑型也是影響植保無(wú)人飛機(jī)施藥時(shí)防效的因素之一。篩選出適用于植保無(wú)人飛機(jī)且防效好的劑型，有利于提高藥劑防治效果，在后續(xù)登記用于植保無(wú)人飛機(jī)用藥時(shí)，需登記與植保無(wú)人飛機(jī)匹配且效果好的劑型。綜上所述，在使用植保無(wú)人飛機(jī)施藥時(shí)，選擇合適的作業(yè)參數(shù)、藥劑并添加適當(dāng)?shù)闹鷦?，可有效改善防治效果，從而超越傳統(tǒng)施藥器械的防效。采用植保無(wú)人飛機(jī)施藥，在獲得較好防效的同時(shí)，也提高了作業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)效益。目前我國(guó)已開始制定《植保無(wú)人飛機(jī)噴施農(nóng)藥防治大田作物病蟲害田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則》，規(guī)定了植保無(wú)人飛機(jī)施藥時(shí)的田間試驗(yàn)條件、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)結(jié)果調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法和作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)等，該準(zhǔn)則正處于批準(zhǔn)階段，準(zhǔn)則的制定將有效規(guī)范植保無(wú)人飛機(jī)適用藥劑藥效登記試驗(yàn)，獲得規(guī)范科學(xué)試驗(yàn)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，有利于植保無(wú)人飛機(jī)的推廣應(yīng)用。農(nóng)藥飄移因素研究農(nóng)藥飄移是指在施藥過程中或施藥后的一段時(shí)間內(nèi)，農(nóng)藥液滴或顆粒從空氣中的目標(biāo)區(qū)向非目標(biāo)區(qū)移動(dòng)的過程。植保無(wú)人飛機(jī)作業(yè)高度顯著高于常規(guī)的地面施藥器械，且其噴施霧滴粒徑小，因而易產(chǎn)生飄移。飄移是造成農(nóng)藥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。影響植保無(wú)人飛機(jī)噴施農(nóng)藥而產(chǎn)生飄移的因素很多，如飛機(jī)噴桿長(zhǎng)度、旋翼數(shù)量、噴頭型號(hào)、霧滴粒徑、作業(yè)參數(shù)、氣象條件和藥液性質(zhì)等。目前關(guān)于植保無(wú)人飛機(jī)飄移研究的主要方式為田間實(shí)際研究和風(fēng)洞模擬研究。使用植保無(wú)人飛機(jī)施藥時(shí)影響農(nóng)藥飄移的因素眾多，而為了推動(dòng)植保無(wú)人飛機(jī)施藥的綠色發(fā)展，解決其飄移問題至關(guān)重要。一方面，在植保無(wú)人飛機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采用合適的旋翼類型，噴桿長(zhǎng)度，噴頭的型號(hào)、位置和角度等，從源頭上降低飄移率；另一方面，在施藥時(shí)，需根據(jù)施藥環(huán)境確定合適的施藥參數(shù)，添加合適的抗飄移助劑，從而減少施藥飄移，提高農(nóng)藥利用率，并降低農(nóng)藥因飄移造成的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。隨著我國(guó)老齡化的發(fā)展，勞動(dòng)力的減少，植保無(wú)人飛機(jī)施藥將會(huì)成為我國(guó)未來(lái)植保領(lǐng)域的主要方式之一。而我國(guó)農(nóng)耕面積大，作物種類和耕地類型繁多，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和過程不同于日本和韓國(guó)，需在參考國(guó)外對(duì)飛防制劑管理經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，建立我國(guó)飛防專用藥劑殘留、環(huán)境、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范，完善我國(guó)農(nóng)藥登記管理體系，推動(dòng)我國(guó)航空植保的發(fā)展。因此，結(jié)合我國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)藥劑管理方面存在的問題，提出如下建議：1)植保無(wú)人飛機(jī)噴施農(nóng)藥屬于低容量噴霧，用水量少，稀釋倍數(shù)低，相較于傳統(tǒng)農(nóng)藥噴施方式，由于噴霧高度較高，農(nóng)藥易產(chǎn)生飄移，造成飄移風(fēng)險(xiǎn)，因此建議選擇藥效高、風(fēng)險(xiǎn)低、不易產(chǎn)生藥害、對(duì)天敵無(wú)害的農(nóng)藥產(chǎn)品進(jìn)行登記，以從源頭降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

2)植保無(wú)人飛機(jī)噴霧霧滴小，易在作物表面和冠層分散沉積，且農(nóng)藥濃度高，因此，不確定植保無(wú)人飛機(jī)噴施后在作物上的初始沉積量是否與傳統(tǒng)施藥器械相同，目前此類研究仍較少，且測(cè)試方法不統(tǒng)一，獲得的數(shù)據(jù)不具可比性和代表性。目前，日本用于植保無(wú)人飛機(jī)的農(nóng)藥在登記時(shí)，若單位面積用藥量不變，則可豁免田間殘留試驗(yàn)，而在韓國(guó)仍需開展田間殘留試驗(yàn)進(jìn)行確認(rèn)評(píng)價(jià)。因此，在我國(guó)是否需要開展田間殘留試驗(yàn)仍需大量對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確認(rèn)我國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)與傳統(tǒng)試驗(yàn)施藥間的殘留沉積量、最終殘留以及膳食風(fēng)險(xiǎn)差異，之后再確定是否開展植保無(wú)人飛機(jī)農(nóng)藥登記殘留試驗(yàn)。在此之前，可制定臨時(shí)的植保無(wú)人飛機(jī)施藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則，為研究植保無(wú)人飛機(jī)施藥產(chǎn)生的農(nóng)藥殘留和膳食風(fēng)險(xiǎn)提供參考。

3)在我國(guó)建立的NY/T2882—2016《農(nóng)藥登記環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》和NY/T3153—2017《農(nóng)藥施用人員健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》中，對(duì)非靶標(biāo)生物以及關(guān)于施藥人員健康風(fēng)險(xiǎn)暴露的評(píng)估均為在傳統(tǒng)噴霧場(chǎng)景下制訂的，其評(píng)估方式是否適合于植保無(wú)人飛機(jī)施藥場(chǎng)景仍需檢驗(yàn)確認(rèn)。因此建立適用于植保無(wú)人飛機(jī)施藥的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、施藥人員健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，有助于完善我國(guó)農(nóng)藥登記中農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)體系。此外，對(duì)于容易造成臨近作物藥害的藥劑