趙方奎，閆曉靜，袁會珠

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，北京 100193）

植保無人飛機是指配備農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，用于植保作業(yè)的旋翼無人飛機[1]。近年來，利用植保無人飛機進行農(nóng)作物病蟲害的防治發(fā)展迅速，作為一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)新施藥設(shè)備，植保無人飛機具有作業(yè)效率高、節(jié)水省藥、作業(yè)環(huán)境不受地形限制[2-3]、機動靈活、對施藥人員安全[4]等優(yōu)點，適用于我國各種地形（平原、山地、丘陵）[5]。隨著我國種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及城鄉(xiāng)一體化模式的發(fā)展，我國農(nóng)村勞動力向城市轉(zhuǎn)移和人口老齡化問題越來越嚴(yán)重[6]，農(nóng)村勞動力嚴(yán)重不足，植保無人飛機的應(yīng)用能有效解決農(nóng)村施藥勞動力不足等問題。

無人飛機的歷史已有100多年。1990年，日本雅馬哈公司生產(chǎn)出世界上第一架具備噴灑農(nóng)藥功能的植保無人飛機“R50”[6]。此后，日本成為植保無人飛機應(yīng)用最成熟、最先進的國家之一。我國的植保無人飛機施藥技術(shù)雖然起步較晚，但是發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計，2021年我國植保無人飛機保有量高達12萬臺，其作業(yè)面積達到0.93億hm2次。我國雖然在植保無人飛機數(shù)量、作業(yè)面積和技術(shù)發(fā)展等方面處于世界領(lǐng)先地位，但是植保無人飛機應(yīng)用相關(guān)配套標(biāo)準(zhǔn)體系與國外相比卻相對滯后。保障行業(yè)健康發(fā)展的重要基石是制定完善的標(biāo)準(zhǔn)體系[7]。因此，為保證并促進我國植保無人飛機的應(yīng)用進展，亟待制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系。國家標(biāo)準(zhǔn)的制定不僅可以獲得穩(wěn)定的市場秩序和社會效益，同時對于保護消費者的安全，提升我國植保無人飛機整體技術(shù)水平、增強我國植保無人飛機的國際競爭力具有積極的推動作用。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是對沒有國家標(biāo)準(zhǔn)而又需要在全國某個行業(yè)范圍內(nèi)統(tǒng)一的技術(shù)要求所制定的標(biāo)準(zhǔn)，并且行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不得與有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)相抵觸。有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間應(yīng)保持協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，不得重復(fù)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)實施后，即行廢止，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由行業(yè)歸口部門統(tǒng)一管理。團體標(biāo)準(zhǔn)是由社會團體按照確立的標(biāo)準(zhǔn)制定程序制定并發(fā)布，由社會自愿認(rèn)可并采用的標(biāo)準(zhǔn)，針對一些新型產(chǎn)品，在還沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以使用的情況下，團體標(biāo)準(zhǔn)的制定可以解決當(dāng)下標(biāo)準(zhǔn)缺失的問題，促進行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。地方標(biāo)準(zhǔn)又稱區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)，是由地方（省、自治區(qū)、直轄市）標(biāo)準(zhǔn)化主管機構(gòu)或?qū)I(yè)主管部門批準(zhǔn)、發(fā)布，在某一地區(qū)范圍內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

本文綜述了我國植保無人飛機現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，包括國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)以及團體標(biāo)準(zhǔn)等。通過對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容（植保無人飛機術(shù)語和定義、植保無人飛機作業(yè)前、作業(yè)時、作業(yè)后工作要求）的歸納分析，明確我國植保無人飛機相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展方向與趨勢，為植保無人飛機在我國的健康、快速發(fā)展和應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 我國植保無人飛機相關(guān)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

目前我國現(xiàn)行植保無人飛機相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中國家標(biāo)準(zhǔn)0項（1項處于報批階段），行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項（表1），地方標(biāo)準(zhǔn)34項（表2），團體標(biāo)準(zhǔn)41項（表3）。其中有關(guān)植保無人飛機質(zhì)量和安全施藥技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)共44項，包括行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項、地方標(biāo)準(zhǔn)19項和團體標(biāo)準(zhǔn)22項；有關(guān)植保無人飛機施藥防治不同作物病蟲害施藥技術(shù)規(guī)程或施藥技術(shù)指南共36項，包括行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項，地方標(biāo)準(zhǔn)15項和團體標(biāo)準(zhǔn)19項。

表1 現(xiàn)行植保無人飛機行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

表2 現(xiàn)行植保無人飛機地方標(biāo)準(zhǔn)

表3 現(xiàn)行植保無人飛機團體標(biāo)準(zhǔn)

2 我國植保無飛人機相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

2.1 植保無人飛機術(shù)語和定義

標(biāo)準(zhǔn)NY/T 3213—2018《植保無人飛機質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》[1]規(guī)定植保無人飛機是指配備農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，用于植保作業(yè)的旋翼無人飛機。植保無人飛機在進行作業(yè)時分為2種控制模式，分別為手動控制模式和自主控制模式，其中通過人工操作遙控器控制飛行航跡和作業(yè)任務(wù)等的作業(yè)控制模式為手動控制模式，而根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的飛行參數(shù)和作業(yè)任務(wù)等進行作業(yè)的控制模式稱為自主控制模式。標(biāo)準(zhǔn)NY/T 3682—2020《棉花脫葉催熟劑噴施作業(yè)技術(shù)規(guī)程》[8]規(guī)定，植保無人飛機施藥作業(yè)時的噴霧高度、作業(yè)速度、噴幅寬度和噴霧量被稱為作業(yè)參數(shù)。植保無人飛機在進行作業(yè)時需要保持一定的飛行高度和速度才能達到防治效果，標(biāo)準(zhǔn)DB21/T 3674—2022《多旋翼植保無人機施藥作業(yè)規(guī)范》[9]規(guī)定植保無人飛機作業(yè)高度是指作業(yè)時植保無人飛機機具噴頭與受藥作物頂端的相對距離。標(biāo)準(zhǔn)DB41/T 2098—2021《植保無人機田間試驗技術(shù)規(guī)范》、DB4115/T 081—2021《植保無人機茶園施藥安全作業(yè)技術(shù)規(guī)程》[10-11]等規(guī)定植保無人飛機在進行作業(yè)時的行進速度，被稱作作業(yè)速度，其單位為米每秒（m/s）。同時該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定噴頭流量是指植保無人飛機在單位時間內(nèi)噴頭排出噴霧介質(zhì)的總量。標(biāo)準(zhǔn)DB22/T 3364—2022《植保無人機航化作業(yè)施藥技術(shù)規(guī)程》、DB36/T 1518—2021《植保無人機防治水稻病蟲草害操作技術(shù)規(guī)程》[12-13]中規(guī)定植保無人飛機作業(yè)時形成噴霧帶，相鄰2個噴霧帶中心線之間的距離被稱作噴幅，在植保無人飛機進行作業(yè)時，選擇合適的噴幅有利于藥液霧滴的精確附著在靶標(biāo)作物上，從而達到防治效果。在進行植保無人飛機作業(yè)時，應(yīng)確保作業(yè)地塊空曠，標(biāo)準(zhǔn)DB/32T 4259—2021《植保無人機安全作業(yè)技術(shù)規(guī)范》、DB4105/T 134—2020《麥田病蟲害植保無人飛機防治技術(shù)規(guī)程》[14-15]中規(guī)定，為保護航空器起飛、飛行和降落安全，根據(jù)民用機場凈空障礙物限制圖要求劃定的空間范圍稱為機場凈空區(qū)，也被稱為機場凈空保護區(qū)域。植保無人飛機在進行作業(yè)時，由于環(huán)境自然風(fēng)以及其下壓風(fēng)場的作用，會導(dǎo)致在進行作業(yè)時藥液霧滴發(fā)生飄移，為防止植保無人飛機在作業(yè)時藥液霧滴產(chǎn)生飄移對其他作物造成一定的影響，在植保無人飛機進行作業(yè)時應(yīng)當(dāng)設(shè)置一定的隔離帶。標(biāo)準(zhǔn)DB36/T 1518—2021《植保無人機防治水稻病蟲草害操作技術(shù)規(guī)程》[13]對隔離帶（又稱緩沖區(qū)）進行了規(guī)定，隔離帶是指周邊敏感區(qū)邊緣與植保無人飛機噴霧作業(yè)區(qū)邊緣之間的安全間隔地帶。植保無人飛機在進行作業(yè)時，難免遇到失控現(xiàn)象，所以其在進行作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)遠離人口稠密區(qū)，以免造成人員傷亡。標(biāo)準(zhǔn)DB3713/T 225—2021《農(nóng)業(yè)多旋翼植保無人飛機安全作業(yè)操作規(guī)范》[16]規(guī)定城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、繁忙街道或大型露天集會場所等區(qū)域為人口稠密區(qū)。

2.2 植保無人飛機作業(yè)前工作要求

（1）植保無人飛機質(zhì)量、安全要求

標(biāo)準(zhǔn)NY/T 3213—2018《植保無人飛機質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》、DB41/T 2098—2021《植保無人機田間試驗技術(shù)規(guī)范》[1,10]對進行作業(yè)的植保無人飛機的質(zhì)量進行了規(guī)定：①植保無人飛機空機質(zhì)量應(yīng)不大于116 kg，最大起飛質(zhì)量應(yīng)不大于150 kg，且在溫度60℃和相對濕度95%環(huán)境條件下，進行4 h的耐候試驗后，應(yīng)能正常作業(yè)；②植保無人飛機應(yīng)能在6±0.5 m/s風(fēng)速的自然環(huán)境中正常起飛，且在常溫條件下起動3次，成功次數(shù)不少于1次；③植保無人飛機空載和滿載懸停時，不應(yīng)出現(xiàn)掉高或者墜落等現(xiàn)象，且應(yīng)具有藥液和電量剩余量顯示功能，便于操作者觀察；④同時具備手動控制模式和自主控制模式，確保在作業(yè)過程中2種模式的自由切換，同時具備防霧滴飄移、斷點續(xù)噴、變量噴霧、精確定位、自動仿地、自動避障繞障、作業(yè)過程及數(shù)據(jù)可視化等功能；⑤植保無人飛機應(yīng)當(dāng)具有限高、限速、限距及避障功能，以免在作業(yè)時遇到障礙物發(fā)生安全事故。

（2）植保無人飛機藥劑與氣象要求

在進行植保無人飛機施藥時，標(biāo)準(zhǔn)NY/T 4258—2022《植保無人飛機作業(yè)質(zhì)量》[17]規(guī)定選擇的藥劑應(yīng)當(dāng)具有農(nóng)藥登記證、生產(chǎn)許可證和注冊商標(biāo)，并且在包裝上應(yīng)當(dāng)標(biāo)明明確的產(chǎn)品名稱、用量、配兌、毒性、生產(chǎn)日期和有效期等。標(biāo)準(zhǔn)NY/T 4259—2022《植保無人飛機安全施藥技術(shù)規(guī)程》[18]中規(guī)定在進行藥液配制時，應(yīng)按照作業(yè)要求稀釋藥液，當(dāng)多種藥劑混配使用時，應(yīng)提前做預(yù)混配試驗，避免藥劑間產(chǎn)生反應(yīng)。當(dāng)將藥劑加入藥箱時，不得超過藥液箱額定容量，加液口應(yīng)密封。標(biāo)準(zhǔn)DB4105/T 134—2020《麥田病蟲害植保無人飛機防治技術(shù)規(guī)程》[15]規(guī)定，配制藥劑時要按照二次稀釋法的要求進行配制：a）定量稱取藥劑，在量杯中加入少量水，充分?jǐn)嚢柘♂尦梢欢舛鹊摹澳敢骸?。b）配藥桶中先注入1/4～1/3的水，分別將“母液”按照“先固體后液體”的順序進行桶混。c）用少量水清洗盛藥器皿和包裝至少3次，將清洗液倒入配藥桶。d）加水稀釋至所需用量，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

標(biāo)準(zhǔn)NY/T 4259—2022《植保無人飛機安全施藥技術(shù)規(guī)程》、NY/T 4260—2022《植保無人飛機防治小麥病蟲害作業(yè)規(guī)程》[18-19]中規(guī)定植保無人飛機在進行作業(yè)時，氣溫應(yīng)選擇在5～35℃之間，風(fēng)速不應(yīng)大于5 m/s，以及在雨、雪、霧、雷等惡劣天氣不能進行航空作業(yè)。標(biāo)準(zhǔn)DB37/T 3940—2020《植保無人飛機防治小麥病蟲害作業(yè)技術(shù)規(guī)程》[20]規(guī)定在對小麥病蟲害進行防治時，當(dāng)風(fēng)速超過3 m/s時，操作人員應(yīng)當(dāng)停止作業(yè)并使植保無人飛機返回到起降點，當(dāng)風(fēng)向風(fēng)速符合要求后再進行作業(yè)。

（3）植保無人飛機操作人員要求

植保無人飛機操作人員自身素質(zhì)是植保無人飛機安全作業(yè)的首要保障，標(biāo)準(zhǔn)NY/T 4258—2022《植保無人飛機作業(yè)質(zhì)量》[17]規(guī)定，操控員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，并取得操控植保無人飛機的資質(zhì)證明。標(biāo)準(zhǔn)DB 4115/T 081—2021《植保無人機茶園施藥安全作業(yè)技術(shù)規(guī)程》[11]規(guī)定，飛防作業(yè)應(yīng)當(dāng)由一名操控員和至少一名輔助作業(yè)人員組成，且身體健康，具備基本的植保知識，掌握施藥劑量、施藥技術(shù)和操作方法。同時飛防工作人員需要經(jīng)過急救培訓(xùn)，并有應(yīng)急處理能力，操控植保無人飛機8 h之前，不可飲酒，不得連續(xù)12 h以上的疲勞作業(yè)，不得帶病操作，以免造成炸機等事故。標(biāo)準(zhǔn)DB63/T 2099—2023《植保無人機安全操作技術(shù)規(guī)范》[21]規(guī)定操作人員在進行作業(yè)時，需要保護自身安全，做好穿戴防護服、遮陽帽、口罩、防護眼鏡、橡皮手套、長筒靴等措施。

2.3 植保無人飛機作業(yè)時要求

植保無人飛機應(yīng)當(dāng)在清晨或者傍晚空氣濕度較大時進行作業(yè)，若噴后6 h內(nèi)下雨則需要重新噴施。DB3713/T 225—2021《農(nóng)業(yè)多旋翼植保無人機安全作業(yè)操作規(guī)范》、DB3208/T 182—2022《無人機飛防植保操作技術(shù)規(guī)程》[16,22]規(guī)定植保無人飛機在進行作業(yè)時，起飛前應(yīng)在作業(yè)區(qū)塊設(shè)置明顯的禁止入內(nèi)的警示標(biāo)識，再次檢查作業(yè)區(qū)塊及周邊情況，確保沒有影響飛行安全因素。作業(yè)時操控員與植保無人飛機保持10 m以上的安全距離，并密切關(guān)注植保無人飛機的飛行位置和狀態(tài)以及噴幅、飛行高度、速度、斷點等，并做出相應(yīng)處理，以免發(fā)生安全事故。在作業(yè)過程中，一旦發(fā)生故障且保護失控，在確認(rèn)植保無人飛機周圍無人且周邊安全的情況下，應(yīng)立即采取有效措施，使其迫降，一旦發(fā)生安全事故，應(yīng)立即通知相關(guān)部門，并采取應(yīng)急措施，同時做好事故記錄。

2.4 植保無人飛機作業(yè)后要求

植保無人飛機施藥作業(yè)后如若發(fā)生降雨天氣，應(yīng)當(dāng)進行補噴。標(biāo)準(zhǔn)DB4115/T 081—2021《植保無人飛機施藥安全作業(yè)技術(shù)規(guī)程》[11]規(guī)定，對因風(fēng)力影響、發(fā)生藥液偏移、障礙物阻礙而漏噴地塊進行補噴。作業(yè)過程中的廢棄包裝應(yīng)進行集中收取，按要求進行回收，到定點農(nóng)藥包裝廢棄物處理站進行處理。對于剩余藥劑，必須保存在原有的包裝容器內(nèi)，重新封口，儲存在儲藏室內(nèi)。

標(biāo)準(zhǔn)DB3208/T 182—2022《無人機飛防植保操作技術(shù)規(guī)程》[22]規(guī)定施藥作業(yè)完成后，應(yīng)對時間、地點、天氣、對象以及農(nóng)藥名稱、用量等施藥情況進行記錄存檔，檔案保存時間應(yīng)至少2年。

標(biāo)準(zhǔn)DB3713/T 225—2021《農(nóng)業(yè)多旋翼植保無人機安全作業(yè)操作規(guī)范》[16]規(guī)定，植保無人飛機作業(yè)完成后，要對其內(nèi)外部分進行清洗，包括噴頭、濾網(wǎng)和藥箱等所有器具，保證外壁無殘留物附著。標(biāo)準(zhǔn)DB63/T 2099—2023《植保無人機安全操作技術(shù)規(guī)范》[21]對作業(yè)完成后電池的充電、使用與保管做如下規(guī)定：從戶外高溫放電后或高溫下取回的電池不應(yīng)立即充電，需待電池表面溫度冷卻后方可充電，且充電時需使用專用充電器，如若發(fā)現(xiàn)電池鼓包應(yīng)立即停止充電，針對長時間不使用的電池，應(yīng)將電池充至50%左右電量進行儲存。

3 我國植保無人飛機標(biāo)準(zhǔn)制定發(fā)展方向

前瞻性、適用性和可操作性的標(biāo)準(zhǔn)是促進植保無人飛機施藥防治作物病蟲害兼具安全性、有效性和可持續(xù)性的重要保障。為了達到這個目標(biāo)，植保無人飛機相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)該從以下幾個方面開展：

（1）植保無人飛機本身性能和操控方面

為了保證植保無人飛機施藥過程中產(chǎn)品本身以及操控人員的安全性，應(yīng)加強植保無人飛機質(zhì)量、子部件與性能試驗等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)范、人員培訓(xùn)與植保無人飛機作業(yè)監(jiān)管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的完善與制定。

（2）植保無人飛機施藥防治作物病蟲害作業(yè)規(guī)范方面

我國作物眾多，同一作物病蟲草害南北方差異較大，因此在制定植保無人飛機施藥防治作物病蟲害作業(yè)規(guī)范時應(yīng)充分考慮不同作物、不同區(qū)域和不同病蟲草害的差異，讓標(biāo)準(zhǔn)更具有適應(yīng)性和參考性。

（3）植保無人飛機施藥質(zhì)量檢測和評價方面

植保無人飛機施藥因具有距離作物冠層高、飛行速度快的特點，其施藥作業(yè)受環(huán)境條件（風(fēng)速、溫度、濕度）影響非常大。植保無人飛機施藥質(zhì)量是評價植保無人飛機施藥對病蟲草害防治效果以及無人飛機作業(yè)對鄰近敏感作物、非靶標(biāo)生物和環(huán)境安全性的重要指標(biāo)。因此，需要加強植保無人飛機施藥質(zhì)量檢測方法和評價指標(biāo)等方面有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。