所謂飛防就是利用航空飛行器噴灑施藥進行農林保護的作業。英文為Aerial Crop Protection。飛防施藥和傳統人工噴霧器施藥無論在施藥方式上還是在藥劑上有著很大的差別，本文就飛防特點、技術以及藥劑和助劑做一淺述。
1． 飛防的現狀與前景
飛防最早始於天災和戰爭造成的病疫的衛生防治，後來逐漸用於農林病蟲草的防治。美國於上個世紀初1906年使用飛機噴藥進行牧草害蟲防治，1949年開始研製專用飛防飛機，德國於1911年採用飛機噴藥用於森林害蟲防治，日本於1987年開始研製專用飛防直升機用於作物保護，我國早在50年代就改裝貨運飛機進行飛防，只是後來由於種種原因沒有發展起來。
目前飛防最發達的國家是美國，有農用飛機4000多架，共有機型20多種，以有人駕駛固定翼飛機為主。飛防專業公司有2000多個，飛防面積佔耕作面積的45%，森林面積的100%。飛防技術也最先進，有GPS，GIC，RSR三位一體技術。管理體系與體制也最建全，有美國農業部（USDA），美國環保部（EPA），美國聯邦航空局（NAAA）聯合規範管理，並且有國家農業航空協會（National Agricultural Aviation Association，NAAA）進行技術規範。加拿大也有農業航空協會（Canada Agricultural Aviation Association，CAAA）目前共有會員169個；巴西作為發展中國家，在國家政策的扶持下，包括農業飛防發展迅速，農業航空協會（Brazilian National Agricultural Aviation Association，SINDAG）目前共有單位會員143個，農用飛機約1000多架。俄羅斯地域廣闊，擁有更多的飛防飛機和作業人員。飛防飛行器高達萬架，作業機型以有人駕駛固定翼飛機為主，年處理耕地面積約佔總耕地面積35%以上。日本農民戶均耕地面積較小、地形多山、以直升機為主。日本是最早將微小型農用無人機用於農業生產的國家，無人機在農林業方面的應用發展迅速，日本農用無人機航空協會（Japan Unmanned Aerial Vehicle Association，JUAV）目前共有單位會員11個。據日本農林水產省統計，微小型農用無人機保有量為2300多架，防治面積佔總耕地面積的39%，微小型農用無人直升機的用量已超過有人駕駛直升機。
我國於2007年開始飛防產業化初探，2010年第一架商用的植保無人機投放市場，2013年，全國性的無人機植保開始商業推廣，2015年開始出現植保無人機田間試驗和田間作業，2017年，在一些土地集中種植省份如新疆、黑龍江開始較大面積的飛防。預計今後幾年，隨著土地流轉集中種植的推進，我國飛防將進入快速增長。但是由於飛防在我國剛剛起步，無論是在管理體系上，還是在技術規範上還很欠缺，未來的發展任重道遠。
2. 飛防的特點與有關技術
飛防和傳統人工噴霧器施藥比較，飛防有以下特點和優點：作業快，噴灑面積大，省工又省時；施藥效率高；超低容量施藥，節水省藥；精準施藥, 功效高，效益好；人機分離, 對人體健康。
但是，飛防也有其侷限性：如易受天氣和地理條件影響，小面積農田不方便施藥；由於是從作物上方噴藥，作物的葉子陰部不容易到藥，高杆作物也不易施藥，當然也無法地下施藥等。由於飛機飛行產生的氣流和颳風的影響，會做成藥霧遠距離漂移。另外，飛防還受諸多外部因素的影響，如天氣，風向、風力，溫度、溼度，地理、地勢等。當然還受飛行器和噴霧裝備的影響。此外，對飛防影響最大的還有藥劑本身。
由此可見，飛防的有關技術包括飛行器技術，導航技術，氣象技術，遙感與遙控技術，噴霧技術，植保技術，製劑技術，數據採集分析與精準施藥技術等等。下面根據飛防噴霧的特點，僅就製劑和助劑的要求做一簡述。
3. 飛防藥劑與飛防助劑
如前所述，飛機噴藥與人工噴藥最大的不同是飛機是在離地面一定高度飛行過程中從作物上空進行噴藥，那麼由於飛機載藥重量就有限；因此，一般用於飛防的製劑為超低容量劑型（ULV）,其它常用的劑型還有高含量的SC，OD，AC，傳統的EC也有使用，但是含量要做的比較高。 如70% 2，4-D丁酯乳油不可以用於飛防，但是95% 的2，4-D異辛酯乳油就可以用於飛防。這是由於97% 的2，4-D異辛酯乳油的揮發度較低，比重較大，漂移較小。另外，受飛機螺旋槳產生的氣流和飛機飛行產生的氣流影響，造成藥物飛揚漂移更嚴重；同時由於噴藥高度較高，也造成藥物漂移更遠；噴藥高度的增加還造成藥物在作物葉面上彈落更多，同時還造成藥物在空中揮發更多；下面舉例說明粒徑、風速，噴霧高度對下沉速度和飄移的影響。
表一：噴霧粒徑對漂移的影響（風速9km/H, 噴霧高度2米，噴霧液體比重為1.0）
從上表數據可以看出液滴粒徑對漂移的影響，粒徑越小，漂移越遠。飛防合適的噴霧粒徑是100um。
表二：噴霧高度對漂移的影響（噴霧粒徑100um, 風速9km，噴霧液體比重為1）
有表二數據可見，噴霧高度對漂移影響也很顯著。顯而易見噴霧高度越高，漂移越遠。
噴霧液滴比重對沉降速度的影響沒有噴霧粒徑和噴霧高度影響大，但還是有一定影響，噴霧液滴比重越小，漂移越遠。
事實上，風速是漂移的最大影響因素，但是由於它不可人為控制，只能人為避免。
飛防制劑應具有以下要求：不易燃，低揮發，高含量，大比重。從功能上要抗漂移，易附著，快吸收。解決這些問題途徑與方法可從飛行器和噴霧方式上解決，但是，還可以更有效地從助劑角度解決。如使用高沸點高閃點溶劑降低易燃性；使用保溼劑以減少空中和葉面上的揮發；使用增重劑以加速沉降，降低漂移；使用附著劑增加附著，減少彈落；使用滲透劑加速吸收。這些助劑在傳統人工噴霧製劑中也有使用，但在飛防制劑中使用更講究，要求功效更好。使用的方式可以在製劑加工時加入，更多是施藥時現場混配。從化學成分上來說，大都是一些特殊的表面活性劑和特殊溶劑。
所謂降易燃性是指降低製劑本身的易燃性，主要是對乳油而言。這可以使用高閃點的溶劑解決，常用的高閃點溶劑有溶劑油 200號，也可以通過加入植物油和改性植物油以提高閃點。
抗揮發一般通過桶混水溶性的高沸點溶劑來解決。如多羥基化合物和EO-PO共聚物可以用作抗揮發劑，這些化合物還具有保溼性能，可謂一箭雙鵰。促進沉降可以使用一些改性的有機硅化合物來解決，注意這些有機硅不可破壞稀釋乳液的穩定性，最好是水溶性的有機硅化合物。解決飛防噴霧附著的途徑有兩個，一個是溶解作物葉面和蟲體上的蠟質層，促進附著和滲透，同時還要降低噴藥霧滴和作物之間的表面張力，促進霧滴附著。這種助劑通常由特殊的礦物油加入一定量的表面活性劑混配而成。至於滲透吸收劑的使用，要視原藥的傳導方式和作用模式而定。觸殺型與內吸型的藥所用的滲透劑可能是不同的。
一般來說，飛防桶混助劑可以是單一組分，但更多是多組分混配，使其具有多功能，以減少助劑的用量。如果是多組分混配的飛防助劑，不僅涉及到各組分的配伍性，還可能影響到藥效，要通過實驗才能確定其配方組分。如南京威爾生物化學有限公司生產的WS-F7710就是一個通過大量室內研究和田間試驗而開發出的一個由多組分混配而成，是具有促沉降，抗漂移，增附著的多功能飛防助劑。
總之，減少揮發，加速沉降，防止漂移，增加附著，加快滲透和吸收，是飛防制劑的關鍵之處。由於篇幅所限，這裡不再對做更詳細論述。
4. 對我國飛防發展的幾點建議
1).大面積集中作物種植。這是實現飛防的前提。
2）建立完善飛防行業綜合管理體制、體系和有關產品標準，使我國飛防事業在一開始就能有序地健康發展。
3）加大飛防飛行器，飛防噴霧器，飛防助劑的研發力度，使我國飛防技術更加專業，更加先進，儘快趕上發達國家的水平。
4）我國耕地面積有限，人口老齡化日趨嚴重，飛防可以精準施藥，降低用藥量，減少勞動力，提高糧食產量，降低糧食成本，對我國農業、經濟有著重要戰略意義，政府有關部門一定要高度重視。
（作者：張明 南京威爾生物化學有限公司）
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