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美國農業航空服務現狀美國農業航空的發展已有 100 多年的歷史， 從 1906 年， 俄亥俄州使用飛機噴藥進行牧草除蟲開始， 航空技術在美國農業生產中就不斷得到推廣應用。
目前， 美國農業航空的作業項目主要包括: 播種、施肥、除草、滅蟲等。 農用飛機空中作業效率高， 突擊能力強， 能夠有效控制爆發性病蟲害; 且不受作物高度、長勢的限制， 尤其利於作物生長後期的作業。 與使用地面機械進行作業相比， 使用農用飛機還有降低成本、不損壞農作物的優勢，
美國的農用飛機品種眾多， 根據機型劃分， 可分為固定翼飛機和直升飛機兩大類; 根據載荷不同， 可分為大型和中小型兩類， 大型的農用飛機載重 1.5 噸， 中小型為 0.5 ~ 1 噸。 農用飛機價格通常在 100 ~ 140 萬美元之間。
美國現有農業航空公司 2000 多家， 農業航空年處理耕地面積約 3400 萬公頃， 占美國年處理耕地面積的 40%。 而森林植保作業更是 100% 採用航空作業的方式。
美國農業航空服務一個重要的特點就是， 有強大的農業航空組織體系， 包括國家農業航空協會和近 40 個州級農業航空協會。 協會的會員主要包括企業業主和飛行員。 這些協會有四個主要任務：一是提供品牌保護等資訊服務；二是開展提高航空應用效率與安全性方面的研究與教育計畫；三是推進與政府部門（如美國聯邦航空管理局FAA、環境保護署、農業部等）和科研機構的聯繫與合作；四是組織農業航空年會，
這些協會在美國已經非常成熟， 幾乎每天在各個地方都有各種各樣的農業航空相關會議和技術交流的召開， 農民也可以比較方便地去參加這些會議， 瞭解更多關於農業航空方面的最新動向。
農業航空施藥作業是農業航空服務最主要的作業專案。 在美國， 航空施藥作業規範齊全， 施藥部件系列完善， 能適合不同的作業需求。 隨著精准農業技術手段， 比如 GPS 自動導航、施藥自動控制系統、各種作業模型的逐步應用， 施藥作業變得更加精准、高效， 對環境的污染也在不斷降低。
接下來， 我為大家介紹幾個農業航空施藥的技術和發展情況。
GPS 導航施藥技術
美國的農用飛機都配備精密儀器和設備， 如 GPS 是非常普遍的裝備， 部分農用飛機還配備流程控制、即時氣象監測系統和精確噴灑設備。
大多數 GPS 系統在駕駛艙內都有一個液晶顯示幕， 可以即時顯示噴藥地塊、路線和飛機在已規劃航路中的位置， 便於飛行員進行監控以及修正。 GPS 獲取的作業資訊， 如飛機飛行軌跡、噴霧系統開與關、飛行速度等，
航空噴嘴
根據霧化方式的不同， 美國主要有兩種類型的航空施藥噴嘴——液力霧化噴嘴和旋轉離心霧化噴嘴。
典型的航空施藥液力噴嘴是 CP 噴嘴（直線噴嘴）系列， 多頭 CP 噴嘴可以提供多種孔徑。 飛行員可以在飛機起飛前， 通過旋轉噴嘴座來改變噴量， 以及通過快速調節噴杆， 讓噴嘴角度向前或向下改變， 進行噴灑方向和噴幅的調節。
旋轉式離心霧化噴嘴主要用於低量施藥， 它的特點是可通過調節旋轉速度控制霧滴直徑；它是大流道結構， 不易堵塞， 適合可溶性粉劑和懸浮劑等藥液的噴灑作業。
極飛P20離心噴頭
航空噴嘴模型
美國農業部航空應用技術研究中心研究出一種航空噴嘴噴灑模型，通過噴嘴的電腦模型，可以清楚地瞭解噴嘴產生的霧滴情況，以便選擇並設計合適的作業參數。噴嘴模型可以通過噴嘴型式、噴霧壓力、氣流速度和噴霧藥液, 來預測將會產生的噴霧效果。目前，航空噴嘴模型不僅能給使用者提供作業依據，還可以作為政府監管部門評估噴霧作業霧滴譜範圍是否符合農藥使用標籤規定的依據。
航空飄移預測模型
美國政府十分重視農藥噴灑作業中霧滴飄移引起的環境污染問題，對於航空施藥的安全區域，已有明確的法律條文規定。目前，飄移模型已成為決策是否允許航空施藥和處理相關糾紛的重要手段。
20 世紀七八十年代，美國林業局就開始用電腦模型來分析和預測航空施藥中霧滴飄移、沉積情況。最早的模型是用於研究天氣因素、蒸發情況和冠層穿透對沉積分佈的影響，從而制定施灑作業方案和對環境風險進行評估。模型進一步發展，使用者可以輸入噴嘴、藥液、飛機類型、天氣因素等因素，通過調用內部資料庫，預測可能產生的飄移。現在，航空飄移預測模型已經越來越完善，能夠進行有效、準確預測的範圍不斷擴大，還通過與地理資訊系統的結合，達到優化噴施策略、減少農藥飄移損失的目標。
航空靜電噴霧技術
靜電噴霧技術可以增加霧滴在靶標上的沉積，減少農藥飄移，在溫室、果園等地面噴灑作業中已經有許多成功的應用案例。近年來，美國多個研究機構對航空靜電噴霧系統的作業效果做了一些評估試驗。試驗結果表明，航空靜電噴霧系統可以有效減少施藥量、提高藥液沉積量，但是對提高病蟲害防治的效果、減少下風處的噴霧飄移影響不大。但是，由於美國農藥標籤規定施藥量大於靜電施藥量，航空靜電噴霧系統的價格與應用效果等方面的問題，使得這項技術還沒有得到廣泛應用。
航空靜電噴頭
航空變數施藥技術
航空變數施藥技術，是將不同空間單元的資料與多來源資料(比如土壤性質、病蟲草害、氣候等) 進行疊加分析，再根據不同地塊的不同需求，有針對性地進行噴灑作業。
變數施藥技術聽起來比較複雜，其實就是事先對需要噴灑的地塊進行遙感測量，再來判斷哪些地塊需要多少的噴灑量，然後在軟體中將這些資料轉換為噴灑量的處方圖。飛機的變數噴灑系統就會根據這個處方圖進行噴灑，進而控制農藥的使用量。也就是我之前在文章中提到過的，病蟲害嚴重的地方多噴，病蟲害輕微的地方少噴。
由於航空變數噴灑系統的應用時間還不長，目前關於農藥投放和變數系統反應精確度的資訊還不夠多。所以，航空變數噴灑技術還在進一步完善中，要得到大規模的應用，還需要一段時間。
和美國相比，我國在農業航空的研究和應用方面還是比較滯後。但是，農業航空作為農業生產的一個重要組成部分，以及反映農業現代化水準的重要標誌之一，已經引起了政府部門和國內許多專學者的高度重視。近年來，隨著我國農業科技的大力投入、政策傾斜及低空管制的開放，我國的農業航空將得到迅速發展。
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航空噴嘴模型
美國農業部航空應用技術研究中心研究出一種航空噴嘴噴灑模型，通過噴嘴的電腦模型，可以清楚地瞭解噴嘴產生的霧滴情況，以便選擇並設計合適的作業參數。噴嘴模型可以通過噴嘴型式、噴霧壓力、氣流速度和噴霧藥液, 來預測將會產生的噴霧效果。目前，航空噴嘴模型不僅能給使用者提供作業依據，還可以作為政府監管部門評估噴霧作業霧滴譜範圍是否符合農藥使用標籤規定的依據。
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美國政府十分重視農藥噴灑作業中霧滴飄移引起的環境污染問題，對於航空施藥的安全區域，已有明確的法律條文規定。目前，飄移模型已成為決策是否允許航空施藥和處理相關糾紛的重要手段。
20 世紀七八十年代，美國林業局就開始用電腦模型來分析和預測航空施藥中霧滴飄移、沉積情況。最早的模型是用於研究天氣因素、蒸發情況和冠層穿透對沉積分佈的影響，從而制定施灑作業方案和對環境風險進行評估。模型進一步發展，使用者可以輸入噴嘴、藥液、飛機類型、天氣因素等因素，通過調用內部資料庫，預測可能產生的飄移。現在，航空飄移預測模型已經越來越完善，能夠進行有效、準確預測的範圍不斷擴大，還通過與地理資訊系統的結合，達到優化噴施策略、減少農藥飄移損失的目標。
航空靜電噴霧技術
靜電噴霧技術可以增加霧滴在靶標上的沉積，減少農藥飄移，在溫室、果園等地面噴灑作業中已經有許多成功的應用案例。近年來，美國多個研究機構對航空靜電噴霧系統的作業效果做了一些評估試驗。試驗結果表明，航空靜電噴霧系統可以有效減少施藥量、提高藥液沉積量，但是對提高病蟲害防治的效果、減少下風處的噴霧飄移影響不大。但是，由於美國農藥標籤規定施藥量大於靜電施藥量，航空靜電噴霧系統的價格與應用效果等方面的問題，使得這項技術還沒有得到廣泛應用。
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航空變數施藥技術
航空變數施藥技術，是將不同空間單元的資料與多來源資料(比如土壤性質、病蟲草害、氣候等) 進行疊加分析，再根據不同地塊的不同需求，有針對性地進行噴灑作業。
變數施藥技術聽起來比較複雜，其實就是事先對需要噴灑的地塊進行遙感測量，再來判斷哪些地塊需要多少的噴灑量，然後在軟體中將這些資料轉換為噴灑量的處方圖。飛機的變數噴灑系統就會根據這個處方圖進行噴灑，進而控制農藥的使用量。也就是我之前在文章中提到過的，病蟲害嚴重的地方多噴，病蟲害輕微的地方少噴。
由於航空變數噴灑系統的應用時間還不長，目前關於農藥投放和變數系統反應精確度的資訊還不夠多。所以，航空變數噴灑技術還在進一步完善中，要得到大規模的應用，還需要一段時間。
和美國相比，我國在農業航空的研究和應用方面還是比較滯後。但是，農業航空作為農業生產的一個重要組成部分，以及反映農業現代化水準的重要標誌之一，已經引起了政府部門和國內許多專學者的高度重視。近年來，隨著我國農業科技的大力投入、政策傾斜及低空管制的開放，我國的農業航空將得到迅速發展。
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