■張 馳

美國農(nóng)用航空應(yīng)用技術(shù)最成熟

1921年，美國使用飛機(jī)噴灑砷素劑防治牧草害蟲成功，開創(chuàng)了農(nóng)用航空的歷史。1932年Huff-Daland飛機(jī)制造公司在其原有機(jī)型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，制造出一架應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的飛機(jī)。與此同時，該公司在喬治亞州開始了農(nóng)用航空作業(yè)商業(yè)化服務(wù)。后來，Huff-Daland公司將自己的農(nóng)用航空業(yè)務(wù)部門出售給南方商業(yè)集團(tuán)，從此成立了美國第一家農(nóng)用航空服務(wù)公司——達(dá)美航空服務(wù)公司。達(dá)美航空服務(wù)公司成功地運(yùn)營了農(nóng)用航空作業(yè)的相關(guān)業(yè)務(wù)，其中包括飛行員培訓(xùn)、飛機(jī)維修與維護(hù)、完善作業(yè)技術(shù)、提供農(nóng)作物植物保護(hù)方面的知識等全方位的服務(wù)。

現(xiàn)在，美國已是農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)最成熟的國家之一，已形成較完善的農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)體系。據(jù)統(tǒng)計，美國農(nóng)業(yè)航空對農(nóng)業(yè)的直接貢獻(xiàn)率為15%以上。目前美國有農(nóng)用航空相關(guān)企業(yè)有2000多家，已成立國家農(nóng)業(yè)航空協(xié)會和近40個州級農(nóng)業(yè)航空協(xié)會。目前美國在用農(nóng)用飛機(jī)4000多架，品種大約20多個機(jī)型，分為單翼、雙翼和直升機(jī)，其中有人駕駛固定翼飛機(jī)約占88%，在冊的農(nóng)用飛機(jī)駕駛員3200多名。年作業(yè)服務(wù)60%以上的耕地面積（3億多畝），美全國65%的化學(xué)農(nóng)藥采用飛機(jī)作業(yè)完成噴灑，其中水稻施藥作業(yè)100%采用航空作業(yè)方式。飛機(jī)植保使美國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到合理調(diào)整，此前，美國因農(nóng)業(yè)勞動人工成本太高，一度放棄水稻種植，大米全部進(jìn)口；推廣使用航空植保等作業(yè)后，水稻種植得到發(fā)展，而且在20世紀(jì)70年代末成為稻米出口國之一。

國家大力扶持農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是美國農(nóng)業(yè)航空發(fā)達(dá)的重要原因之一。美國從上世紀(jì)70年代就開始研究航空噴施作業(yè)技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化模型，用戶輸入噴嘴、藥液、飛機(jī)類型、天氣因素等，通過對內(nèi)部數(shù)據(jù)庫調(diào)用，即可預(yù)測可能產(chǎn)生的飄移、霧滴的運(yùn)動和地面沉積模式等。美國豁免農(nóng)用飛機(jī)每次起降100美元的機(jī)場使用費(fèi)，2014年美國預(yù)算繼續(xù)投入73億美元支持農(nóng)用飛機(jī)的使用，以降低農(nóng)業(yè)航空作業(yè)的成本。自2002年以來已投入約700萬美元用于農(nóng)業(yè)航空技術(shù)研發(fā)，繼續(xù)大力支持開發(fā)更高效、使用成本更低的農(nóng)業(yè)航空相關(guān)技術(shù)。

重視遙感與精準(zhǔn)施藥等技術(shù)的研發(fā)

德克薩斯州的德州農(nóng)工大學(xué)是美國農(nóng)用航空技術(shù)的主要研發(fā)基地。德州農(nóng)工大學(xué)始創(chuàng)于1876年，是一所公立研究型綜合大學(xué)，許多著名的農(nóng)用航空技術(shù)專家匯集在這里。近年所研究的主要成果有：一是大面積病蟲害信息獲取技術(shù)（農(nóng)用航空遙感技術(shù)）；二是農(nóng)用航空精準(zhǔn)施藥技術(shù)系統(tǒng)，包括航空施藥變量控制技術(shù)、航空施藥效果評價、航空噴藥防漂移技術(shù)等。

農(nóng)用航空遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要是通過飛行器或人造衛(wèi)星裝載的傳感獲取即時田間數(shù)據(jù)，通過不同的電磁波段周期性地收集農(nóng)作物和土壤確切信息，了解農(nóng)作物和土壤的空間變異情況，進(jìn)行管理決策。將TerraHauk遙感系統(tǒng)和MS4001高分辨率照相機(jī)裝載在小型農(nóng)用飛機(jī)或遙感飛機(jī)上，通過得到的數(shù)據(jù)和分析工具，就可以精確地進(jìn)行最佳優(yōu)化噴灑決策。

變量航空噴灑技術(shù)是適應(yīng)不同地區(qū)、不同作物、不同土壤和不同作物生長環(huán)境的需要，變量航空噴灑技術(shù)成為精細(xì)農(nóng)業(yè)體系中重要組成部分。該項技術(shù)是將不同空間單元的數(shù)據(jù)（土壤性質(zhì)、病蟲草害、氣候等）疊加分析，根據(jù)不同地塊的不同要求，有針對性地進(jìn)行播種、施肥、除草等項作業(yè)。

農(nóng)用航空遙感技術(shù)必將在農(nóng)用航空作業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。精準(zhǔn)的農(nóng)用航空噴灑作業(yè)系統(tǒng)使得農(nóng)藥的利用更加合理有效，從而滿足農(nóng)業(yè)植保要求及達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的。

美國農(nóng)用航空發(fā)展的經(jīng)驗

一是利用農(nóng)業(yè)航空協(xié)會管理農(nóng)用航空作業(yè)。農(nóng)用航空作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)全部由協(xié)會制定，并由協(xié)會出面協(xié)調(diào)各方的關(guān)系。美國農(nóng)業(yè)航空協(xié)會共有會員3700多名，以農(nóng)用飛機(jī)駕駛員為主。

二是注重培訓(xùn)飛行員。美國農(nóng)用航空飛行員普遍比較熟悉作業(yè)技術(shù)，能夠安全使用各類農(nóng)藥，最大限度地避免噴施農(nóng)藥給生態(tài)和環(huán)境帶來的危害。

三是重視提高農(nóng)用飛機(jī)的利用率。美國農(nóng)用航空領(lǐng)域以現(xiàn)代成本觀念為核心，非常重視提高飛機(jī)的利用率。這是因為較高的農(nóng)用飛機(jī)利用率，其作業(yè)成本相對降低，投資回收就會縮短；如果飛機(jī)的利用率不能提高，則作業(yè)成本就相對增加，該領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展和投資就將受到影響。但農(nóng)用航空有天然約束，作業(yè)有季節(jié)性，噴灑農(nóng)藥的最佳時期很短。所以美國農(nóng)用航空協(xié)會在這方面及時配合政府主管部門，針對需求對農(nóng)用飛機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度，相對集中使用，隨氣候、溫度、緯度及農(nóng)作物品種、種植及需噴灑作業(yè)的時間差，組織對不同區(qū)域提供逐區(qū)農(nóng)航作業(yè)服務(wù)。

四是增強(qiáng)對農(nóng)用航空經(jīng)濟(jì)觀念的認(rèn)識。美國飛機(jī)噴灑農(nóng)藥更重視預(yù)防病蟲害的發(fā)生，因為病蟲害一旦大規(guī)模發(fā)生再進(jìn)行全面防治，往往比預(yù)防要增加大量成本，且對農(nóng)業(yè)的危害也大幅增加。