李彥飛，馮澤騰，王國強，張小軍

（中農(nóng)立華生物科技股份有限公司，北京 100052）

我國是一個以農(nóng)業(yè)為主的國家，其基礎(chǔ)耕地面積約1.20億hm2，病蟲害防控總面積達4.67億hm2次，防控效果的好壞直接影響著我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的噴施方式主要依靠手工操作，不僅噴霧效果差、費用高，而且容易引起人員中毒等[1]。而利用無人飛機開展植保作業(yè)，具有高效、省時、省力等優(yōu)點，可以在某種程度上彌補傳統(tǒng)農(nóng)藥施用方法上的缺陷，是實現(xiàn)高效、安全植保作業(yè)的一條有效途徑。近年來，我國農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其中尤以植保無人飛機為代表的農(nóng)業(yè)航空技術(shù)的突飛猛進和廣泛運用，引起了人們的高度重視和廣泛關(guān)注[2-3]。植保領(lǐng)域的無人飛機航空施藥作業(yè)是一種高效且成本較低的新型作業(yè)方式，相比傳統(tǒng)的人工施藥和地面機械施藥方法，它具有更高的農(nóng)藥利用率，并能有效應(yīng)用于高稈作物、水田和丘陵山地等。此外，這種作業(yè)方式對于大面積突發(fā)性病蟲害的預(yù)防和控制，解決農(nóng)民勞動力不足和降低農(nóng)藥對操作人員的傷害等都具有顯著的優(yōu)勢[4-5]。植保無人飛機機動敏捷，無需特別起降場地，特別適用于在我國廣而分散的狹小地塊以及被居民區(qū)環(huán)繞著的農(nóng)業(yè)地域作業(yè)。因此，植保無人飛機航空噴施已經(jīng)成為一種極具優(yōu)勢的施藥新途徑，可以有效地減少農(nóng)藥使用量，降低農(nóng)藥殘留并提升防治效果。

此外，隨著國內(nèi)土地流轉(zhuǎn)率不斷地提高，農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)已成為發(fā)展趨勢，我們亟需采取規(guī)模化、機械化的新技術(shù)來實現(xiàn)作物保護[6]。農(nóng)業(yè)部提出了化肥農(nóng)藥減施行動方案，旨在實現(xiàn)2020年化肥農(nóng)藥使用量零增長的目標(biāo)，推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，減少對環(huán)境的損害和提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。本文回顧了我國植保無人飛機使用技術(shù)方面的情況，對我國植保領(lǐng)域中飛防技術(shù)所使用的農(nóng)藥劑型、制劑與助劑的發(fā)展?fàn)顩r和存在的問題進行了較為系統(tǒng)的論述，同時還從飛防技術(shù)、藥劑應(yīng)用及標(biāo)準等方面對今后發(fā)展提出了一些建議，希望能為我國飛防植保的可持續(xù)發(fā)展提供一些借鑒。

1 無人飛機農(nóng)藥劑型與制劑

1.1 基本要求

1.1.1 農(nóng)藥要求（1）對農(nóng)藥高效性的要求

傳統(tǒng)的農(nóng)藥噴灑方式有2種：一種為人工背負式噴霧，另一種為機械噴霧。一般情況下，人工背負式噴霧用水量為224.89～449.78 L/hm2，無人飛機噴霧的用水量為7.50～22.49 mL/hm2，通常無人飛機的用水量是傳統(tǒng)施藥的1/30～1/20。過量施用農(nóng)藥會對靶標(biāo)作物及環(huán)境等造成不利影響，因此采用低劑量、高效農(nóng)藥進行噴施是未來發(fā)展的必由之路。

植保工作者為無人飛機施藥技術(shù)的實際應(yīng)用開展了大量的試驗，結(jié)論顯示：與傳統(tǒng)的噴施方法相比，該技術(shù)能顯著降低噴施藥液的有效用量，同時，其防控效果也得到提升，從而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率起到更好的促進作用[7]。在植保無人飛機作業(yè)模式下，氟啶蟲胺腈的用量比常規(guī)作業(yè)模式下降低了100.4 g/hm2以上，吡蟲啉的使用量僅為30.0～60.0 g/hm2，噻蟲嗪為60.0～90.0 g/hm2。改進后的藥劑，可以有效地降低農(nóng)藥的用量，提高有效成分的利用率。此外，這類藥劑的研究和開發(fā)將為植保無人飛機作業(yè)提供保障，提高其混配性和作業(yè)的高效性[7]。

（2）對農(nóng)藥毒性的要求

農(nóng)藥本身的毒性會對人類健康和環(huán)境產(chǎn)生重要的影響，其評價指標(biāo)主要有4種，分別是急性毒性、亞慢性毒性、慢性毒性和殘留毒性。急性毒性是衡量農(nóng)藥毒性強弱的一個重要指標(biāo)，常用致死中量（LD50）表示在一定條件下，被試生物一半死亡的藥劑用量。在我國，農(nóng)藥的毒性可以分為5個級別，具體是：劇毒（1～50 mg/kg）、高毒（51～100 mg/kg）、中等毒（101～500 mg/kg）、低毒（501～5 000 mg/kg）和微毒（5 000 mg/kg以上）。

我國的農(nóng)藥相關(guān)管理規(guī)定明確指出了農(nóng)藥使用者不應(yīng)該使用禁用農(nóng)藥，不能在蔬菜、水果、茶葉、菌類及中藥材的生產(chǎn)中使用劇毒及高毒農(nóng)藥，也不能將其應(yīng)用于水生作物的病蟲害防治。植保無人飛機施藥對農(nóng)藥毒性有較高的要求，因此，在使用無人飛機噴施藥劑時，要根據(jù)實際情況進行篩選，避免使用不符合安全標(biāo)準的藥劑。

（3）對農(nóng)藥安全間隔期的要求

農(nóng)藥的安全間隔期指從最末一次施藥到收獲的時間，通常是從噴施農(nóng)藥后到降低到最大允許殘留量所需要的時間。在使用中，不同種類藥劑，其理化特性和安全間隔時間都有很大的差別，并且同一品種藥劑因劑型的不同，安全間隔期也有很大的差別。植保無人飛機噴施的藥劑濃度一般比傳統(tǒng)噴施高出30多倍，對殘留方面的要求較高。因此，采用無人飛機施藥時，需適當(dāng)延長安全間隔期時間，并不宜將高殘留量和低降解的藥劑應(yīng)用于植保無人飛機上。

1.1.2 劑型分類與特點

農(nóng)藥原藥通常是不能直接施用的，必須加入助劑、溶劑、載體等，通過加工而制備成制劑。制劑有3個重要指標(biāo)：含量、有效成分、劑型。目前國內(nèi)使用最多的是水劑、乳油、懸浮劑、可分散油懸浮劑、可溶性粉劑及水分散粒劑等。傳統(tǒng)藥劑的用水量很大，經(jīng)過稀釋后會產(chǎn)生大顆粒，容易導(dǎo)致噴嘴堵塞，所以并不是每一種藥劑都適用于無人飛機“飛防”[8-9]。植保無人飛機所需的水量較少，在稀釋后很容易發(fā)生結(jié)晶、絮凝、沉淀等現(xiàn)象，導(dǎo)致噴嘴堵塞，甚至出現(xiàn)藥害[10]。因此，要按照飛防特性來選擇合適的藥劑，首先要選用適合超低量噴霧的藥劑，例如油劑、超低量噴霧劑等，可以不經(jīng)稀釋處理，直接進行超低容量噴霧[11]。其次是選用具有更高溶解性和分散性的藥劑，例如可溶液劑、水劑、水乳劑、微乳劑、乳油、油乳劑、水分散粒劑、懸浮劑及微囊懸浮劑等[12]。不同的藥劑對作物的黏附、鋪展和滲透性不同，因此，不同的噴灑方法會造就不同的霧化效果，從而達到的防控效果也不相同[13]。

超低容量液劑是一款飛防專用藥劑，與其他劑型相比，具有以下突出特點：霧滴更細，藥液覆蓋率更高，滲透性更好。為提高農(nóng)藥噴施的效率，可以采用超低容量液劑的相關(guān)農(nóng)藥，以確保藥劑使用可以取得優(yōu)異的防治效果，并且可以避免浪費，從而提高有效成分利用率。

1.1.3 劑型與制劑使用要求

在植保無人飛機的使用過程中，需要注意的問題有：藥劑稀釋的穩(wěn)定性、霧化、彈跳、黏附、沉積、潤濕鋪展和滲透傳導(dǎo)等，如圖1所示。同時要考慮劑型、制劑、器械和防控策略等。無人飛機飛防的噴霧量通常為7.5～22.5 L/hm2，藥液稀釋倍數(shù)比較低，是一種低容量或超低容量噴霧。所以，在選擇制劑產(chǎn)品的時候，必須要達到如下的條件：（1）在低稀釋倍數(shù)下，具有較高的理化穩(wěn)定性，在短時間內(nèi)不會出現(xiàn)分層析油、絮凝、沉淀及有效成分分解等問題。（2）兼容性好，能最大程度地滿足多種藥劑混合，藥劑與肥料、桶混藥劑混合時的穩(wěn)定性需求，與施藥設(shè)備兼容性好，以確保噴霧藥液的均勻分散和滲透。（3）要有優(yōu)異的界面特性，因為噴施的藥劑量很低，所以藥液霧滴的蒸發(fā)及飄移要小，分散、潤濕、鋪展及沉積要好，這樣才能使藥劑的效果得到最大程度的發(fā)揮。目前，國內(nèi)外僅有少數(shù)幾種專門用于無人飛機飛防的藥劑，多為普通噴施制劑，且在低稀釋倍數(shù)條件下，藥劑的穩(wěn)定性、使用劑量、殘留量、對靶標(biāo)作物和非靶標(biāo)環(huán)境的安全性等方面都有待深入研究，尤其是在無人飛機飛防過程中，其活性組分的高效劑量傳遞更值得關(guān)注[13]。

圖1 植保無人飛機藥劑應(yīng)用中的傳遞過程

1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀

1.2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀

在1975年以前，飛機施藥都是按常規(guī)用量，噴施量為30～40 kg/hm2，每架飛機的防治面積約為25～30 hm2，但因為飛機施藥時間比較集中，施藥面積較大，所以不能很好地滿足現(xiàn)實際情景下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要[14]。從1975年起，國內(nèi)對超低容量噴霧制劑的研制工作處于起步階段。由于很難制造出超低容量藥劑，因而僅限用于森林病蟲害防治。目前在飛機上采用的超低容量噴霧，由于其霧滴直徑僅為80 μm，且極易飄移，對非靶標(biāo)區(qū)產(chǎn)生潛在風(fēng)險。因此，在使用藥劑時，應(yīng)選用適宜于低容量噴霧的藥劑，以降低對環(huán)境的污染[15]。

超低容量液劑是一種用于超低容量噴霧的特殊劑型，要想取得理想的防控效果，需要與相應(yīng)的藥械相結(jié)合使用，并采用超低容量噴霧法進行作業(yè)[16]。超低容量液劑基本為油劑，它的霧滴非常細小，只能在沒有風(fēng)的情況下進行作業(yè)。它的優(yōu)點是霧滴更細，藥液更多，滲透力更好[17-18]。

目前，國內(nèi)對超低容量液劑的研發(fā)和注冊仍處于初步摸索階段，如南京榮誠公司、河南金田地、安徽華墾、廣西康賽德、廣西田園及南寧德豐富公司都已經(jīng)注冊了一些新的產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品數(shù)量都很少，不能滿足迅速發(fā)展的飛防需求[13]。當(dāng)前，仍以常規(guī)制劑劑型為主，其在飛防上的適用性和要求如表1所示。

表1 農(nóng)藥劑型飛防適應(yīng)性及飛防要求

植保無人飛機具有快速、低耗水、霧滴粒徑小等特點，藥劑霧滴在沉降階段極易揮發(fā)，飄散到工作區(qū)域之外，或飄浮在空氣中[19-20]。在實際應(yīng)用中，藥劑的劑型及使用量、霧滴粒徑及密度、無人飛機飛行參數(shù)、藥液在靶標(biāo)作物上的沉積分布的均勻性等都會對無人飛機防治病蟲害產(chǎn)生重要影響[21]。近幾年，以納米制劑為代表的新型藥劑在飛防上已獲得良好的效果，且新的制劑技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展為無人飛機專用藥劑的研制開辟了一條新途徑。然而，在無人飛機飛防方面，還有許多藥劑的使用難題與混配技術(shù)有待解決[22-24]。

在精準作業(yè)過程中，以提升綜合防控管理及作業(yè)效率為目標(biāo)，達到擴展應(yīng)用范圍或兼治效果。目前，可用于無人飛機飛防的常用藥劑劑型的最佳混配次序通常是：水分散粒劑（干懸浮劑）、懸浮劑、微膠囊懸浮劑、水劑、可溶液劑、水乳劑、微乳劑、乳油、專用助劑。

在開展飛防工作時，除了要選擇好藥劑外，還要注意劑型的選擇。目前，適合植保無人飛機使用的7種劑型，按照降序依次為：水劑、可溶性粉劑、水乳劑、微乳劑、懸浮劑、水分散粒劑、乳油。其他劑型也可作為飛防制劑使用，但有特定的使用條件。例如，在傳統(tǒng)劑型中，可濕性粉劑由原藥、助劑和填料等組成，是一種粉碎到一定細度的粉末制劑。通常情況下，其顆粒比較大，當(dāng)稀釋濃度較高時，就會形成沉積物，從而導(dǎo)致噴嘴的堵塞。所以在飛防中，使用可濕性粉劑時，一定要對它的細度、分散性和懸浮性能進行優(yōu)化。

1.2.2 國外現(xiàn)狀

從全球來看，美國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西、日本、韓國是比較先進的農(nóng)業(yè)航空國家。美國的植保飛防產(chǎn)業(yè)比較完善，擁有世界上較為先進的植保飛防技術(shù)。日本是全球使用植保無人飛機作業(yè)較早的國家。截至2020年11月6日，日本已注冊的無人飛機農(nóng)藥制劑共316個（表2），約占該國總注冊農(nóng)藥制劑數(shù)量的6.2%。

表2 日本無人飛機飛防農(nóng)藥登記基本情況（截至2020 年11 月）

從表2中可以看到，日本在植保無人飛機上使用的藥劑主要有殺蟲劑、殺菌劑、殺蟲殺菌混合劑、除草劑及植物生長調(diào)節(jié)劑。除草劑僅在水稻田有登記，在水稻田中已經(jīng)登記的除草劑劑型主要為展膜油劑和顆粒劑，施藥方式為無人飛機顆粒撒施、無人飛機展膜油劑撒滴施藥。殺菌劑、殺蟲劑、殺菌殺蟲混合劑登記的劑型有乳油、水乳劑、顆粒劑和微乳劑，用藥方式以顆粒撒施或低容量噴霧。日本無人飛機進行低容量噴霧時，其藥劑濃度通常在4～16倍之間，最常見的是8倍，施用液量在8～16 L/hm2之間。

2 無人飛機農(nóng)藥助劑

2.1 定義與分類

無人飛機助劑也叫航空助劑、航空噴施助劑、航空植保助劑、專用助劑等。在進行農(nóng)藥噴灑前，將其加入到噴藥桶或藥箱中，攪拌均勻，可以對藥液的物理化學(xué)特性進行改進，如表面張力、防飄移、潤濕性、鋪展性、黏附性等[25]，這樣就可以提升無人飛機的工作質(zhì)量和工作效率。利用無人飛機助劑，實現(xiàn)了無人飛機超低量噴施，既能保證防控質(zhì)量，又能降低農(nóng)藥用量以及對環(huán)境的污染。

雖然新的無人飛機農(nóng)藥制劑的開發(fā)周期比較漫長，但是可以在已有的藥劑中加入無人飛機農(nóng)藥助劑來緩解其揮發(fā)和飄移，從而推動航空噴霧技術(shù)更好地為我國的農(nóng)業(yè)提供服務(wù)，這不失為一種有效措施。另外，在施藥過程中，因為無人飛機農(nóng)藥制劑藥液的濃度比較高，所以當(dāng)與其他農(nóng)藥混合使用時，會產(chǎn)生絮凝、沉淀等問題，加入一些具有兼容作用的輔助助劑，以增加藥液的穩(wěn)定性[26]。加入無人飛機農(nóng)藥助劑可以加速農(nóng)藥霧滴的沉降，從而有效地降低了農(nóng)藥飄移損失，同時也減少了農(nóng)藥重噴、漏噴等現(xiàn)象，還可以防止藥劑揮發(fā)，增強藥液的潤濕滲透性，極大地促進了藥液的吸收。

隨著我國農(nóng)藥減施增效技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對無人飛機農(nóng)藥助劑的認知不斷加深。根據(jù)近年來助劑品種發(fā)展和使用情況，無人飛機農(nóng)藥助劑主要可以劃分為有機硅類、礦物油類、植物油類、表面活性劑類、無機鹽類等，其使用所需的環(huán)境條件見表3。

表3 常見助劑的使用環(huán)境條件

2.2 發(fā)展現(xiàn)狀

19世紀末期桶混助劑開始出現(xiàn)，但還沒有應(yīng)用于農(nóng)業(yè)；20世紀早期有研究表明，在農(nóng)藥中加入油作為助劑，可以提高藥劑的殺蟲和滅菌效果[27]；1940—1950年，由于人們對表面活性劑的進一步研究，農(nóng)藥助劑被大量地用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域；1960—1970年，有人發(fā)現(xiàn)加入農(nóng)藥助劑可以降低農(nóng)藥用量，并且在農(nóng)藥中加入有機硅助劑可以提高藥液在葉片上的吸附能力[28]。

近年來，在精準農(nóng)業(yè)需求和政府支持下，農(nóng)業(yè)航空迅速發(fā)展起來?！笆濉逼陂g（2016—2020年），我國科技部、農(nóng)業(yè)部均將農(nóng)業(yè)航空技術(shù)列為重點支持項目，例如“十三五”國家重點研發(fā)計劃課題“基于低空遙感的作物追肥變量管理技術(shù)與裝備”和“無人機變量噴藥控制分析平臺的研發(fā)”。早在“十二五”期間（2011—2015年），國家已經(jīng)啟動了“微小型無人機遙感信息獲取與作物養(yǎng)分管理技術(shù)”和“主要糧食作物航空植保無人機”2個項目?！笆奈濉逼陂g（2021—2025年），隨著我國各級政府部門、農(nóng)機器械企業(yè)以及高校、研究機構(gòu)等的大力支持，植保無人飛機技術(shù)在國內(nèi)迅速發(fā)展，而無人飛機農(nóng)藥助劑技術(shù)也獲得了相當(dāng)程度的發(fā)展。

國內(nèi)噴霧助劑的發(fā)展相對滯后，目前以地面常規(guī)噴霧助劑為主。盡管在人工施肥體系中曾有添加沉降劑的報道，但其尚未實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。近年來，為了滿足植保無人飛機噴霧的技術(shù)需求，國內(nèi)外的農(nóng)藥助劑企業(yè)先后研發(fā)出了一批無人飛機噴霧專用助劑，并在應(yīng)用中取得了較好的成效[29-30]。

無人飛機農(nóng)藥助劑優(yōu)異的理化性能及噴霧性能能夠充分滿足藥效穩(wěn)定及增效需求，帶動無人飛機施藥技術(shù)的進步。針對各種應(yīng)用需要，市面上可供選擇的飛防助劑品種日益增多。無人飛機農(nóng)藥專用助劑已成飛防植保綠色防控體系建設(shè)中的“幕后英雄”。

3 飛防助劑的管理與標(biāo)準規(guī)范

在國際上，美國、澳大利亞、德國、加拿大等均對無人飛機農(nóng)藥助劑進行了登記和使用，取得了一定的管理經(jīng)驗。對于助劑所涉及的成分和在無人飛機上應(yīng)用的助劑，都要提交相關(guān)的數(shù)據(jù)，并在獲得登記后方可使用。

美國是國際上第一個對助劑進行規(guī)范的國家。20世紀80年代早期，美國環(huán)保署（EPA）按照不同物質(zhì)的毒性及接觸危險程度，將農(nóng)藥助劑劃分成4類[31-32]。澳大利亞農(nóng)獸藥管理局（APVMA）公布了《澳大利亞農(nóng)藥助劑產(chǎn)品登記管理指南》，自2009年2月9日后允許對其單用和商品化的農(nóng)用助劑進行注冊[33]。德國將農(nóng)藥助劑分成2類，即桶混助劑和加工助劑，按照《植物保護法》的要求，桶混助劑實施注冊許可證和正向列表，加工助劑實施負向列表，而加工型殺蟲劑實施負向列表[34]。按照歐盟SANCO/12638/2011的指導(dǎo)方針，德國對已注冊的商品構(gòu)成改變實行分級管理，按其改變的程度將其劃分為2種類型，即顯著改變和非顯著改變[35]。加拿大有害生物管理局在2004年頒布了一項關(guān)于農(nóng)用助劑的監(jiān)管規(guī)定，該規(guī)定將在2005年1月9日生效。

自實施農(nóng)藥登記管理以來，我國主要關(guān)注的是對活性物質(zhì)的監(jiān)管，而對助劑的安全問題研究與監(jiān)管則處于初級階段。農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所于2010年4月下旬主辦的《中美農(nóng)藥助劑管理研討會》首次就農(nóng)藥助劑管理進行了討論[36]。HG/T4576—2013《農(nóng)藥乳油中有害溶劑限量》于2013年度頒布，其中對有害溶劑限量作了詳細的說明。《禁限用農(nóng)藥助劑名單》（征求意見稿）已于2015年度通過中國農(nóng)藥信息網(wǎng)站向公眾發(fā)布。所涉及的禁限用助劑、溶劑包括乙二醇甲醚、壬基酚等9種禁用助劑和苯、甲醇等75種限用助劑。值得注意的是，該名單征求意見稿發(fā)布至今將近8年，正式稿仍未出臺。新《農(nóng)藥管理條例》頒布實施后，《農(nóng)藥登記管理辦法》明確規(guī)定，要依據(jù)助劑的毒性和危害程度，及時調(diào)整和更新禁用、限用助劑的目錄和限量，并對其進行管理，如需加入該特殊助劑，須提供相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。雖然目前還沒有針對無人飛機農(nóng)藥助劑使用的規(guī)范，但其開發(fā)和使用卻引起了行業(yè)的高度重視。目前，我國已出臺了《植物油類植保無人機農(nóng)藥噴灑專用助劑》《農(nóng)藥桶混助劑標(biāo)簽規(guī)范》《農(nóng)藥桶混助劑潤濕性評價方法及施用限量》《防飄移桶混助劑施用限量及評價方法》等有關(guān)的團體標(biāo)準。

4 存在的問題

4.1 劑型與制劑方面

沒有用于飛防的專用藥劑，植保無人飛機就像是一個空殼子[37]。由于植保無人飛機的需水量很小，因此在使用過程中極易發(fā)生絮凝、沉淀和結(jié)晶現(xiàn)象，從而導(dǎo)致噴灑裝置阻塞，甚至受損。如果采用超低容量噴霧，霧滴極易飄移，且易對非靶標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生藥害[38]。由于市場需求及技術(shù)發(fā)展，緩控釋制劑、省力化制劑、納米制劑、藥肥等新劑型先后涌現(xiàn)，無人飛機飛防技術(shù)及相關(guān)設(shè)備得到迅速發(fā)展，促使農(nóng)藥制劑向精確、靶標(biāo)、高效省功、智能化方向發(fā)展。隨著制劑研發(fā)理論的深入、多種表征技術(shù)和方法的廣泛運用，再加上助劑產(chǎn)品性能的迅速提升，農(nóng)藥制劑的研發(fā)和生產(chǎn)已經(jīng)步入了一個精細化時代。未來的農(nóng)藥制劑需要具備穩(wěn)定的理化性質(zhì)、優(yōu)良的對靶傳遞性能和高效的生物活性，同時還需要滿足精準施藥、高效利用和減施增效、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和環(huán)境安全的要求[39]。當(dāng)前，無人飛機飛防需要的藥劑主要存在以下問題。

（1）藥劑的稀釋穩(wěn)定性不佳

藥劑的稀釋穩(wěn)定性是無人飛機飛防過程中一個重要指標(biāo)。無人飛機飛防一般使用低容量或超低容量噴霧，稀釋藥液經(jīng)常會出現(xiàn)沉淀、結(jié)晶、絮凝等狀況，導(dǎo)致無人飛機噴口被堵塞，使飛防作業(yè)無法正常進行。

（2）多種藥劑混配的穩(wěn)定性差

考慮到效率問題，無人飛機飛防施藥必然是將多種藥劑混配使用，由于用水量的限制在混用的過程中藥劑易在藥箱中出現(xiàn)分層、絮凝、膠化、聚團、結(jié)晶等不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而堵塞噴頭或降低藥效。

（3）霧滴粒徑難以控制

常規(guī)噴霧的霧滴直徑一般為200～300 μm，飛防制劑霧滴直徑較小，但針對不同防治靶標(biāo)，霧滴粒徑的要求不同，防治飛行害蟲一般選用10～50 μm；防治葉面爬行類害蟲及植物病害一般選用30～150 μm。目前的飛防藥劑很難達到“因地制宜”。

（4）抗揮發(fā)和抗飄散能力差

現(xiàn)實飛防噴霧作業(yè)中，由于器械噴藥參數(shù)、氣象條件、藥液體系以及作物和靶標(biāo)的生理生化構(gòu)成，會造成藥液霧滴發(fā)生飄失和流失問題。而現(xiàn)有的防飄移助劑很難達到理想的霧化效果以及較窄的霧滴粒徑分布（80%粒徑為50～100 μm），減少小霧滴（粒徑≤50 μm）產(chǎn)生，因此，無法有效地控制飛防霧滴的飄移與揮發(fā)。

（5）耐雨水沖刷性能差

耐雨水沖刷性能是飛防藥劑的關(guān)鍵指標(biāo)之一，藥物在葉面上的保持能力是藥物持效性的關(guān)鍵指標(biāo)，更長的藥劑滯留時間可以提高整體的藥效和防控能力。目前的飛防藥劑因為研發(fā)應(yīng)用周期較短，只有少數(shù)品種添加后具有一定的耐雨水沖刷性能，但效果并不理想。

4.2 助劑方面

國內(nèi)市場現(xiàn)有助劑難以滿足所有飛防實際需求，現(xiàn)階段國內(nèi)用于植保飛防施藥的農(nóng)藥制劑、助劑還沒有正式登記生產(chǎn)，依然屬于空白階段。沉降性好、安全性高的專用藥劑是植保飛防的施藥首選，但目前該類超低容量制劑不僅數(shù)量少，而且選擇性差，已成為提升作業(yè)效益的瓶頸[40]。飛防藥劑的全生命周期傳遞包含分散傳遞、空間傳遞、界面?zhèn)鬟f和吸收傳遞。相比傳統(tǒng)人工施藥，飛防藥劑要求藥液分散性好，具有多種藥劑或藥肥混合低倍率稀釋液穩(wěn)定性好，霧化的藥液粒徑適中、飄移或蒸發(fā)少，高濃度藥液接觸靶標(biāo)后能夠快速鋪展、黏附、吸收傳導(dǎo)等，因此飛防藥劑需要多種功能的助劑，以提升藥液的傳遞效率。當(dāng)前，國家尚未對無人機農(nóng)藥助劑進行規(guī)范，市場上各種無人機農(nóng)藥助劑的使用效果參差不齊。

4.3 標(biāo)準方面

目前飛防藥劑管理制度仍不完善，存在管理政策不明確、登記要求未制定、試驗準則未形成等問題。同時，未批先用，或隨意混配，各種助劑多，存在安全隱患?，F(xiàn)在國家還未有相關(guān)飛防藥劑正式登記，因此，國家需加強對飛防專用藥品的研發(fā)登記方面相應(yīng)政策的制定，以促進航空植保施藥安全。國家有關(guān)部門需加快飛防藥劑的研究試驗登記以滿足市場需求，同時借鑒美國、日本、韓國等已有的飛防農(nóng)藥制劑登記國家的經(jīng)驗，以促進適合我國農(nóng)藥飛防作業(yè)的特色制劑和助劑的發(fā)展。

4.4 應(yīng)用技術(shù)方面

目前我國生產(chǎn)飛防制劑和助劑的廠家非常少，飛防技術(shù)的應(yīng)用相比于發(fā)達國家還是比較落后。此外，無人機在推廣應(yīng)用方面也存在諸多問題，種植戶的操作水平有限，大多數(shù)操作人員沒有經(jīng)過正規(guī)嚴格的培訓(xùn)，對無人機飛防技術(shù)的應(yīng)用與推廣產(chǎn)生一定的限制。很多種植戶在進行無人機作業(yè)時，對其噴幅大小、無人機的飛行速度和高度等方面都是憑借經(jīng)驗來判斷。在實際操作中難免會出現(xiàn)無人機速度過快或者高度過高，進而造成藥量不足及藥液飄移等問題。

5 展望

植保無人機對農(nóng)藥制劑的要求較高。多年來，盡管國內(nèi)外專業(yè)人士在農(nóng)藥制劑研發(fā)、生產(chǎn)和推廣等方面進行了較多研究，但仍然無法達到預(yù)期目的，需不斷加強科研院所、企業(yè)和農(nóng)業(yè)科研人員之間的合作，加速市場推廣的進程。此外，還應(yīng)加強對無人機作業(yè)人員的植物保護知識的培訓(xùn)，掌握基礎(chǔ)的農(nóng)藥知識，才能解決各種可能出現(xiàn)的問題，讓無人機植保產(chǎn)業(yè)步入快軌[41]。由于無人機等新技術(shù)的運用和推廣，農(nóng)藥施用方法也在隨之改變。飛防技術(shù)的迅速發(fā)展為農(nóng)藥劑型、制劑和助劑的開發(fā)帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。隨著納米農(nóng)藥或其他新技術(shù)的發(fā)展，將會給今后的飛防藥劑提供更多的可供使用的選擇，同時有助于促進我國農(nóng)藥制劑和助劑的進一步快速發(fā)展。近年來，隨著中央三農(nóng)文件的出臺，國家對飛防技術(shù)的大力推廣和應(yīng)用，飛防技術(shù)已經(jīng)成為植物保護領(lǐng)域的一個熱門技術(shù)，并在持續(xù)發(fā)展的過程中，推動了與之有關(guān)的附屬產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。另外，隨著農(nóng)民和種植戶對飛防藥劑的認識從最初的好奇和懷疑到逐漸認可，對飛防的認識逐漸趨于理性，對飛防藥劑的需求也呈現(xiàn)出穩(wěn)定的增長態(tài)勢?？萍及l(fā)展使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向現(xiàn)代化、規(guī)?；蛯I(yè)化方向發(fā)展，產(chǎn)品規(guī)范化已逐漸成為一種必然，也是一種發(fā)展趨勢。植保無人機施藥作為一種新型的技術(shù)，通過加強植保無人機監(jiān)管、研發(fā)和推廣以及財政補助等方面的支持，將有助于解決目前在植保無人機施藥過程中所面臨的一系列難題，并使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要作用。