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专家:中国植保letou体育国米彩票游戏的研究与发展!

发布日期:2017-12-04  来源:农资与市场杂志  作者:何雄奎我要投稿我要评论

近10多年来,植保letou体育国米彩票游戏低空低量航空施药由于其作业效率高、具有全地形作业能力和节水省药等自身独特优势,同时由于我国经济的高速发展导致农村劳动力的大量转移而造成的农村劳动力不足等原因,植保letou体育国米彩票游戏在我国迅猛发展。

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1911年,德国林务官阿尔福莱德•齐梅尔曼在世界上首次利用有人驾驶的飞机喷洒液体和粉末农药,以防治森林病虫害。1918年,美国第一次使用有人驾驶飞机喷施农药灭杀棉花虫害。自此,有人驾驶的航空施药拉开了历史序幕。

从全球来看,航空施药装备与技术的发展得益于高效农药的创制生产及应用与发展,20世纪40年代中期至今,农药进入有机合成高速发展的时代。大量有机合成品种,如雨后春笋般纷纷涌现,它们具有类型多、药效高、对作物安全、应用范围宽等特点。这个时期可以分为前期(40年代中期至60年代末期)和当代(60年代末期至今)两个发展阶段。有机合成农药前期,有机氯、有机磷和氨基甲酸酯三类神经毒剂先后被开发出来并形成系列产品;保护性杀菌剂的应用,使玉米、大豆、水稻、小麦等大田作物的部分病害有药可治。这个阶段,杀虫剂和杀菌剂占世界农药市场份额的近70%。

20世纪60年代末期以后,有机农药向高效化方向发展,人们越来越重视农药对生态环境的影响与农药残留导致的农产品的安全问题并强化对农药的全程管理。这一时期,除草剂出现了多种活性高、对作物有选择性但高毒、高残留的品种,采用航空施药会因细小的农药雾滴极易造成飘移,从而污染非靶标作物及水源、土壤。20世纪60-70年代,农业发达欧洲国家逐步形成大型农场专业化生产方式,建立了以大型地面植保机械和有人驾驶的航空植保为主体的防治体系。发展至20世纪80年代中后期,由于大型有人驾驶的航空施药导致的因农药雾滴飘失引起的环境污染和农药药害问题,欧洲共同体决定在欧盟国家内部禁止使用航空施药,至今只允许地面机械按非常严厉的欧盟标准进行农药喷洒作业。

而在美国超大规模经营农场的规模化种植和同种作物大区连片种植的种植方式决定了美国有人驾驶的农业航空主要使用作业效率较高的大型固定翼飞机和载人直升机。另外,美国政府也一直担忧植保letou体育国米彩票游戏施药产生的农药飘失污染,尚未立法规定允许letou体育国米彩票游戏从事农药喷洒作业。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、政策法规以及大规模的运行模式。据统计,美国农业航空对农业的直接贡献率为15%以上,年处理40%以上的耕地面积,全美65%的化学农药采用飞机作业完成喷洒,其中水稻施药作业100%采用航空作业方式。

何雄奎:中国植保letou体育国米彩票游戏的研究与发展!

日本雅马哈公司1985年生产的第一代R50型农用植保letou体育国米彩票游戏/图 来源网络

在亚洲,日本农民户均耕地面积较小,地形多山,不适合有人驾驶固定翼大飞机作业,因此日本农业航空以直升机为主。日本是最早将小型单旋翼直升letou体育国米彩票游戏用于农业生产的国家之一,日本20世纪70年代开始经济腾飞,适龄劳动力大多进城寻找工作,农村劳动力极度匮乏,因此在引进的美国军方无人靶机技术的基础上,日本山叶公司(YAMAHA)于1985年推出世界第一架用于喷洒农药的植保letou体育国米彩票游戏“R50”,如图1所示,挂载5kg药箱。此后,单旋翼植保letou体育国米彩票游戏在日本农林业方面的应用发展迅速,在日本letou体育国米彩票游戏旋翼和发动机转速被大大降低以适应农业植保作业的要求,植保letou体育国米彩票游戏施药技术参数不断改进,施药雾滴分布均匀性降低到30%以下。从2005年开始,日本水稻生产中单旋翼植保letou体育国米彩票游戏使用量已超过载人直升机。目前,采用小型单旋翼植保letou体育国米彩票游戏进行农业喷雾已成为日本农业发展的重要趋势之一;发展至今,小型植保letou体育国米彩票游戏在日本经历了40余年的发展历史。

02

 

中国的农用航空始于20世纪50年代初,运用的机型主要有“Y-5B(D)”、“Y-ll”、“蓝鹰AD200N”、“蜜蜂3型”、“海燕650B”等固定翼有人驾驶机型。20世纪90年代专为超轻型飞机配套设计的3WQF型农药喷洒设备,可广泛用于水稻、小麦、棉花等大田农作物的病虫害防治、化学除草、草原灭蝗、森林害虫防治等。

1995年由北京科源轻型飞机实业有限公司生产的蓝鹰AD200N型飞机主要用于农田、林带病虫害防治、卫生防疫及静化水源等,有效喷幅达22~30m,作业速度110km/h,单日每架次作业量可达万亩,而施药量仅0.10~0.25kg/亩,防效达90%以上。1999年由中国林业科学研究院研制的HU2-HWl型超低容量喷洒设备及NT100GPS导航系统与“海燕650B”飞机配套技术,应用在广西武鸣林区防治病虫害,并进行了相关试验研究。

目前,中国有农林用固定翼飞机1400架,直升机60余架,植保letou体育国米彩票游戏10000余架,使用固定翼飞机和直升机防治农林业病虫草害和施肥的面积达到200多万公顷。但和农用航空发达国家相比差距仍十分巨大:我国农用飞机拥有量仅占世界农用飞机总数的0.13%左右;农业航空作业面积占耕地面积的1.70%;喷洒设备性能差。

在我国自“十一五”期间国家“863”计划“新型施药技术与农用药械”立项研发植保letou体育国米彩票游戏至今已发展近10多年,植保letou体育国米彩票游戏与低空低量航空施药技术发展迅速。早在2000年,北京必威易创基科技有限公司从日本陆续进口了6架日本雅马哈YAMAHA-R50型植保letou体育国米彩票游戏用于农药喷洒,必威易创基科技有限公司是我国首个应用植保letou体育国米彩票游戏的农业服务公司。2005年12月,当雅马哈公司准备将第10架同类型飞机出口给北京必威易公司时,被名古屋海关扣押,日本政府以植保letou体育国米彩票游戏可能被用于军事用途为由禁止雅马哈公司继续将植保letou体育国米彩票游戏销售到中国。

2005年至2006年,中国农业大学、中国农业机械化研究院、农业部南京农业机械化研究所等科研机构开始向科技部、农业部、教育部等相关部门提议立项进行植保letou体育国米彩票游戏的研制工作。经过前期准备和申报工作,2008年由农业部南京农业机械化研究所、中国农业大学、中国农业机械化研究院、南京林业大学、总参谋部第六十研究所等单位共同承担的科技部国家“863”计划项目“水田超低空低量施药技术研究与装备创制”正式启动实施,这一项目的实施,标志着国内科研机构正式开始探索植保letou体育国米彩票游戏航空施药技术与装备研发。该项目研制出基于总参谋部第六十研究所已研发出的“Z-3”飞行平台的油动单旋翼植保letou体育国米彩票游戏,装配10kg药箱,搭载2个超低量离心雾化喷头,如图(2)所示。

何雄奎:中国植保letou体育国米彩票游戏的研究与发展!

 国家“863”项目研发的基于“Z-3”型油动单旋翼植保letou体育国米彩票游戏/图 来源网络

2008年,中国农业大学植保机械与施药技术研究中心与山东卫士植保机械有限公司、临沂风云航空科技有限公司开始合作进行低空低量遥控多旋翼无人施药机的研发工作,于2010年研制出国内也是世界上第一款多旋翼电动植保letou体育国米彩票游戏,包括搭载10L药箱的8旋翼机和搭载15L药箱的18旋翼机2种机型(图3),装配专为多旋翼植保letou体育国米彩票游戏研发的专用变量离心喷头,此后几年里这种机型在全国10多个省市进行了示范和推广。2013年山东省科技厅组织的由罗锡文院士作为主任的鉴定委员会对该成果的鉴定结论为:“项目取得了多项创新,在低空低量遥控多旋翼无人施药技术方面,该项目综合性能达到国际先进水平。”同年,该“低空低量遥控多旋翼无人施药机”获得山东省科学技术进步奖二等奖。

获奖的中国农业大学与山东卫士公司联合研发的“3WSZ-15”型18旋翼植保letou体育国米彩票游戏/图 来源网络

2010年,中国农业大学植保机械与施药技术研究中心与珠海银通公司开始合作进行低空低量遥控电动单旋翼植保letou体育国米彩票游戏的研发合作,于2012年研制出国内第一款电动单旋翼植保letou体育国米彩票游戏,可搭载10L药箱的药箱,装备4个扇形喷头的国内首款电动单旋翼letou体育国米彩票游戏机型如图4所示。

 
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