1.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5000万亩左右,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1500~1800万亩。全国共有通用航空机场68个,临时起降点329个,其中黑龙江垦区56个。全世界拥有农用飞机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年开始利用飞机进行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,主要机型是“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2000万亩以上,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。
2.农用航空的技术进步
2.1.作业项目
包括人工影响天气、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、草原治蝗等病虫害防治、灭鼠等数十个作业项目。
2.2喷施设备从单一类型向多类型发展
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、超低容量喷洒。作业由地面信号引导,发展到采用GPS定位导航。
2.3航空喷雾取代喷粉
2.4常量喷洒向低容量、超低容量发展
2.5降低飞行高度,更环保
低容量喷洒技术飞行高度3~5米,替代常量喷洒技术飞行高度5~7米。
2.6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微米;喷洒除草剂作业时采用大雾滴,一般雾滴直径在200~350微米;森林灭虫,草原灭蝗使用90~120微米直径的雾滴;主要目的是使雾滴直接喷洒在目标物上。
2.7由单一喷施作业向综合喷施作业发展
进入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。
2.8信息化指挥和保障系统
黑龙江农垦总局、分局及各农场,都建全了管理和信息网络,建立建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。
2.9农业航空技术的实践总结推广
1988年由马德全执笔编写了《航空喷雾机械的正确调整与使用》,中国农业出版社出版的1985年《大豆化学除草技术》、1988年《新编植保实用技术》、1987年《中国农垦农田杂草及防除》、1995年《中国农田杂草化学防除》、2010年《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、辛明远主编的《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的《农业航空技术指南》,系统总结了农业航空技术,并推向全国使用。
3.农业航空的问题与发展
3.1农作物病虫害专业化统防统治需要加大植保机械的投入
我国每年使用农药金额达300多亿人民币,由于喷洒机械落后,农药利用率不足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5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,四是标准的植保机械,五是规范的植保机械使用技术。
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。
3.2农用飞机要选好机型
3.2.1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1000马力,载药量1000升(千克),作业高度(距作物顶端)5~7米,作业效率1100~1200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米,作业效率1000~1100亩/小时;“M-18A”型飞机,发动机马力为1000马力,载药量1350~1500升(千克),作业高度(距作物顶端):农业作业3~5米、林业灭虫作业10~15米,作业效率2000~2200亩/小时;“GA-200”型飞机,发动机马力为250马力,载药量500升(千克),作业高度(距作物顶端)3~5米,作业效率800~1000亩/小时;“N-5A”型飞机,发动机马力为400马力,载药量700升(千克),作业高度(距作物顶端)3~5米,作业效率1000~1200亩/小时;“PL-12”型飞机,发动机马力为400马力,载药量700升(千克),作业高度(距作物顶端)3~5米,作业效率1000~1200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,所以应转变指导思想,淘汰“Y-5B”型飞机,发展专用性能强的农用飞机。
3.2.2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,虽然作业费用高,但是它不需要专门的跑道机场,作业空转时间少。我国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。
3.2.3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或难以控制高度、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,没有成熟规范的使用技术。二是需要组织试验示范,吸收消化,需要列专题认真研究,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。
3.3有关农用航空使用技术问题
3.3.1关于超低容量喷雾问题
超低容量喷雾选用喷洒雾滴直径80微米以下雾滴,全是飘移雾滴,从环保考虑,容易造成远距离飘移,在逆温条件下可飘移10公里,造成环境污染和药害,国外发达国家已立法禁止使用超低容量喷雾。我国从20世纪70年代开始研究推广,因为没有生产适合于超低容量的农药产品,或植保机械,或因气候影响等原因没有发展,仅在森林、草原灭虫有过一定面积的使用。我国一般也不推广超低容量喷雾。
3.3.2关于如何解决在高温干旱条件下航空作业药效差的问题
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,开发了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,一是适宜作业气候条件,温度13~27℃,湿度相对大于65%,风速4米/秒以下,药液中加入喷液量0.5%植物油型喷雾助剂,可减少30~50%用药量。二是不适宜作业气候条件,温度大于27℃,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***仍然可获得稳定的药效。
3.3.3飞机喷雾要求标准
(1)对喷洒雾滴直径的要求
飞机喷洒雾滴分5种:①烟雾 雾滴直径小于50微米;②弥雾 雾滴直径50~100微米;③细雾 雾滴直径80~150微米;④中雾 雾滴直径200~400微米;⑤粗雾 雾滴直径400~600微米。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。黑龙江省北大荒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微米,苗前除草剂采用粗雾滴,雾滴直径400~450微米,其他农业作业采用中雾滴,雾滴直径200~400微米。
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