植保無人機飛防作業成趨勢， 藥劑市場急需標準化
2017-05-15 新疆創翼航空
使用植保無人機進行飛防作業是近年來對農田進行病蟲害防治的一大趨勢。 使用飛機施藥、植保也常被簡稱為“飛防”。 在飛防領域， 美、日、韓等發達國家已經有了幾十年的經驗， 走在世界的前列， 而我國， 也就是近5年才開始快速發展。 業內人士指出， 對於農田植保作業效果來說， 無人機的技術發展是一個方面， 這是一直反復被強調和重視的;而另一方面就是飛防專用藥劑的使用。 二者如同兩翼， 缺一不可。 但目前我國的飛防市場，
植保飛防亟需專用藥劑
據全國農技推廣中心統計資料， 我國常年化學農藥製劑使用量在100萬噸左右。 而目前我國農藥使用大多仍以傳統的背負式噴杆噴霧器噴霧為主，
運用植保無人機進行飛防作業， 首要解決的就是飛防藥劑問題。 記者查閱文獻瞭解到， 常規農藥製劑之所以不能直接應用於飛防作業中， 是因為常規農藥製劑僅適用於大水量常規噴灑設備， 為滿足分散性、潤濕性、懸浮率等要求， 每畝地需要用水30~50公斤稀釋才能分散均勻， 稀釋倍數為3000~5000倍;而飛防專用藥劑應用於低容量或超低容量施藥， 需滿足沉降性、抗漂移性、高粘附性等要求，
據悉， 植保無人機進行飛防作業時， 需求的是低容量或超低容量噴霧， 要求高濃度的藥液， 以及超細的噴灑霧滴， 這些是一般的農藥製劑都無法達到的。 此外， 結合植保無人機噴灑的實際情況可知， 精准施藥對低容量或超低容量噴霧， 藥液高濃度、噴灑霧滴細等都有著很高的要求， 一般的農藥製劑難以達到。
飛防藥劑該如何選
目前國內應用於飛防植保領域的農藥藥劑包含殺蟲殺蟎劑、殺菌劑、除草劑以及植物生長調節劑等。 較早開發的適應於飛機作業的農藥專用機型是超低容量液劑， 是一種直接噴施到靶標無需稀釋的特製油劑， 具有低粘度和高穩定性。
此外， 納米製劑也是目前飛防專用藥劑研究的一個方向。 因為納米農藥在噴灑後， 不會隨著液滴中水分的蒸發形成農藥的結晶聚集體， 而會均勻分散為納米微粒， 而且由於加入了抗漂移劑， 增大藥液粘度， 噴灑時一般可抵抗漂移的發生。
不過也有業內人士表示，
選用航空專用藥劑需要遵守以下幾條標準：
一是安全高效。 由於植保飛防使用的藥液濃度大， 要求高濃度藥劑不僅對作物安全和高效， 而且還需要充分考慮其毒性以及環境安全性， 充分評估其施藥安全性和風險， 做好風險防範緊急預案。 要求農藥成分具有活性高， 畝用量少， 具有內吸傳導性， 對作物安全等特點， 同時遵循增效、毒性、藥害、抗性、酸堿反應和廣譜等基本原則。
在藥劑組合選擇上， 應根據有效成分本身特性， 結合作物病蟲害發生規律，重點關注有效成分的持效期，混用後不應對農作物產生不良影響，避免藥害的產生，同時避免有效成分間的負交互抗性。
二是劑型合理。由於飛防用藥液濃度高，需要選擇能夠高濃度稀釋而不容易堵塞噴頭的製劑，並且在一定時間內不發生分層、析出和沉澱。對於含有有機溶劑的製劑，則要求有機溶劑低毒和密度較大。另外，對於2種以上不同製劑混合時，相容性要好，事先做好配伍性試驗並在使用時進行2次稀釋。必要情況下加入專用的飛防助劑。
三是抗揮發和抗飄失。由於飛機噴灑有一定高度，在風的作用下80～400μm的霧滴容易飄失，不僅造成防效低而且會造成藥害和污染，所以要求專用藥劑具有抗揮發和飄失的性能。如果藥劑抗飄失性能差，可以加入專用的飛防助劑或設置不施藥緩衝區。
四是沉積性能好。要求霧滴滴在植物表面是點狀分佈，而且在植物表面粘附性能好，從而提高農藥利用率。
飛防藥劑必備條件（例）
ULV劑型（超低容量液劑）
與常規噴霧藥劑相比，共優勢特點有：
（1）霧滴細：其直徑50～100微米，而常規霧滴直徑200～300微米，藥液的覆蓋率高，滲透性好，藥效高；
（2）濃度高，工效高：噴霧藥液濃度比常規噴霧高數百倍，滲透性強，工效高數幾十倍；
（3）用水量少：噴霧量低，藥水用量60～330 mL/畝，是常規噴霧用量的百分之一；
（4）揮發性低、粘附性強，藥效期長：以高沸點油質性溶劑作載體，比常規噴霧藥液以水作載體耐沖刷強、藥效期長。
表1 ULV在農用領域登記情況
早在2008年，廣西田園就開始了ULV劑型的研究，在2015年正式完成市場轉化。到目前為止，廣西田園已經完成50多個產品的申請登記，申請與超低容量噴霧作業相關的專利有128項。
飛防農藥（混配）桶混技術
桶混是指根據標籤說明，把兩種或兩種以上不同農藥分別按比例混合使用，實現擴大使用範圍或兼治效果。
對於飛防專用助劑，推薦用量一般為1%，即可滿足實際噴灑需要，在天氣乾燥區域可適當增加至2%～5%。在農藥混配過程中，為了保證專用藥劑的充分稀釋和混合均勻，需嚴格按照葉麵肥、可濕性粉劑、懸浮劑、水劑、微乳劑、乳油、助劑混配順序進行。
混配過程必須堅守“二次稀釋”的原則，即先用少量水將藥劑稀釋成高濃度母液，再稀釋至所需濃度。同時，儘量做到“現用現配，不宜久放”和“先分別稀釋，再混合”，防止有效成分的分解。
隨著專業化航空植保的快速發展，飛防藥劑/助劑作為新興的研究方向，未來飛防藥劑將以抗蒸發、抗飄移、沉積滲透和潤濕吸收快、廣譜高效多功能的製劑或製劑組合為主，涵蓋液體劑型或納米劑型。
在使用過程中不用稀釋或稀釋與配伍簡易化，同時採用大包裝或可便攜易替換的可重複使用包裝。
水稻全程飛防飛防用藥
在ULV製劑開發遇阻後，2014年上半年開始轉變思路，將研發重點放在了改造現有水稻病蟲害防治藥劑製劑配方和研發飛防專用噴霧助劑。
研發過程中遇到的問題：
表面活性劑相對濃度大且比例不合適，容易起泡，主要出現在使用微乳劑、水劑時；
含油相較多的製劑在低稀釋倍數情況下容易出現相變稠、造成有效成分析出，主要出現在使用乳油、油懸浮劑與懸浮劑、幹懸浮劑等固定製劑混配稀釋的情況下；
桶混後的藥液沒及時噴施完，藥液分層、有效成分結底板結。
有效成分如有機磷類農藥用於飛防時如果把我不好，容易出現藥斑。
市場一“劑”難求
一位不願透露姓名的業內專家表示，之所以很多時候人們覺得植保飛防的效果不理想，並不是無人機不行，而是市場上很難找到合適無人機噴灑的藥劑。
業內人士稱，由於市場上用於飛防的製劑較少，所以實際中大部分還是應用常規製劑。主要是選擇粒徑相對較小的製劑，比如懸浮劑、乳油、水乳劑和微乳劑等。若使用水分散粒劑和可濕性粉劑，則在製備過程中盡可能的減少製劑粒徑和使用能溶于水的填料。
據悉，對於含量相同的農藥，由於不同廠家使用不同的溶劑，致使一些植保飛防人員進行噴灑作業的時候，藥劑出現結塊、分層、噴頭堵塞等情況。嚴重的甚至導致重噴、漏噴，造成環境污染等情況出現。
此外，目前的航空植保藥劑為了起到抗蒸發、抗飄失和促沉積等效果，往往會添加一定量合適的噴霧助劑，來保證飛防效果。而在植保飛防市場快速擴大的當下，很多飛防組織並非做農業植保出身，不懂藥劑，僅僅提供的是噴灑農藥服務，而噴灑的藥劑則由農民自己提供。
這就導致很多飛防組織並沒有給農戶添加飛防助劑，致使藥液快速蒸發和漂移，從而影響對病蟲害的防治，並造成環境污染。
值得欣慰的是，目前安陽全豐生物、河北威遠生化、廣西田園、諾普信、江蘇克勝、南京善思生物科技、北京諾農國際生物等都在進行飛防專用藥劑或助劑的研發。納米水劑農業也正在研發之中，雖然目前大多停留在常規藥劑加助劑階段，但新的劑型改良一直都處於研發之中。
筆者認為，在若干企業的帶領下，飛防藥劑市場亟需標準化和系統化，不僅需要飛防藥劑統一精確的配製比例和標準，還需要針對單個作物的劑型標準。只有植保飛防與藥劑的專業配套儘快實現，植保無人機市場的發展才能有質的飛躍和提升，我國18億畝農田距離統防統治的目標也將不再遙遠。
關於我們：
發起人孫春光 學歷：天津大學電子資訊工程本科、保送通信與資訊系統碩士 。
現擔任全國工商聯民辦教育出資者商會EMBA聯盟專委會秘書長；北京左右逢源創業投資有限公司合夥人；中關村眾籌聯盟發起單位之一、監事長單位；愛投（ITOU）高管會創始發起人；IT高管會創始發起人；陳香梅公益基金會天使榮耀基金理事。
結合作物病蟲害發生規律，重點關注有效成分的持效期，混用後不應對農作物產生不良影響，避免藥害的產生，同時避免有效成分間的負交互抗性。二是劑型合理。由於飛防用藥液濃度高，需要選擇能夠高濃度稀釋而不容易堵塞噴頭的製劑，並且在一定時間內不發生分層、析出和沉澱。對於含有有機溶劑的製劑，則要求有機溶劑低毒和密度較大。另外，對於2種以上不同製劑混合時，相容性要好，事先做好配伍性試驗並在使用時進行2次稀釋。必要情況下加入專用的飛防助劑。
三是抗揮發和抗飄失。由於飛機噴灑有一定高度，在風的作用下80～400μm的霧滴容易飄失，不僅造成防效低而且會造成藥害和污染，所以要求專用藥劑具有抗揮發和飄失的性能。如果藥劑抗飄失性能差，可以加入專用的飛防助劑或設置不施藥緩衝區。
四是沉積性能好。要求霧滴滴在植物表面是點狀分佈，而且在植物表面粘附性能好，從而提高農藥利用率。
飛防藥劑必備條件（例）
ULV劑型（超低容量液劑）
與常規噴霧藥劑相比，共優勢特點有：
（1）霧滴細：其直徑50～100微米，而常規霧滴直徑200～300微米，藥液的覆蓋率高，滲透性好，藥效高；
（2）濃度高，工效高：噴霧藥液濃度比常規噴霧高數百倍，滲透性強，工效高數幾十倍；
（3）用水量少：噴霧量低，藥水用量60～330 mL/畝，是常規噴霧用量的百分之一；
（4）揮發性低、粘附性強，藥效期長：以高沸點油質性溶劑作載體，比常規噴霧藥液以水作載體耐沖刷強、藥效期長。
表1 ULV在農用領域登記情況
早在2008年，廣西田園就開始了ULV劑型的研究，在2015年正式完成市場轉化。到目前為止，廣西田園已經完成50多個產品的申請登記，申請與超低容量噴霧作業相關的專利有128項。
飛防農藥（混配）桶混技術
桶混是指根據標籤說明，把兩種或兩種以上不同農藥分別按比例混合使用，實現擴大使用範圍或兼治效果。
對於飛防專用助劑，推薦用量一般為1%，即可滿足實際噴灑需要，在天氣乾燥區域可適當增加至2%～5%。在農藥混配過程中，為了保證專用藥劑的充分稀釋和混合均勻，需嚴格按照葉麵肥、可濕性粉劑、懸浮劑、水劑、微乳劑、乳油、助劑混配順序進行。
混配過程必須堅守“二次稀釋”的原則，即先用少量水將藥劑稀釋成高濃度母液，再稀釋至所需濃度。同時，儘量做到“現用現配，不宜久放”和“先分別稀釋，再混合”，防止有效成分的分解。
隨著專業化航空植保的快速發展，飛防藥劑/助劑作為新興的研究方向，未來飛防藥劑將以抗蒸發、抗飄移、沉積滲透和潤濕吸收快、廣譜高效多功能的製劑或製劑組合為主，涵蓋液體劑型或納米劑型。
在使用過程中不用稀釋或稀釋與配伍簡易化，同時採用大包裝或可便攜易替換的可重複使用包裝。
水稻全程飛防飛防用藥
在ULV製劑開發遇阻後，2014年上半年開始轉變思路，將研發重點放在了改造現有水稻病蟲害防治藥劑製劑配方和研發飛防專用噴霧助劑。
研發過程中遇到的問題：
表面活性劑相對濃度大且比例不合適，容易起泡，主要出現在使用微乳劑、水劑時；
含油相較多的製劑在低稀釋倍數情況下容易出現相變稠、造成有效成分析出，主要出現在使用乳油、油懸浮劑與懸浮劑、幹懸浮劑等固定製劑混配稀釋的情況下；
桶混後的藥液沒及時噴施完，藥液分層、有效成分結底板結。
有效成分如有機磷類農藥用於飛防時如果把我不好，容易出現藥斑。
市場一“劑”難求
一位不願透露姓名的業內專家表示，之所以很多時候人們覺得植保飛防的效果不理想，並不是無人機不行，而是市場上很難找到合適無人機噴灑的藥劑。
業內人士稱，由於市場上用於飛防的製劑較少，所以實際中大部分還是應用常規製劑。主要是選擇粒徑相對較小的製劑，比如懸浮劑、乳油、水乳劑和微乳劑等。若使用水分散粒劑和可濕性粉劑，則在製備過程中盡可能的減少製劑粒徑和使用能溶于水的填料。
據悉，對於含量相同的農藥，由於不同廠家使用不同的溶劑，致使一些植保飛防人員進行噴灑作業的時候，藥劑出現結塊、分層、噴頭堵塞等情況。嚴重的甚至導致重噴、漏噴，造成環境污染等情況出現。
此外，目前的航空植保藥劑為了起到抗蒸發、抗飄失和促沉積等效果，往往會添加一定量合適的噴霧助劑，來保證飛防效果。而在植保飛防市場快速擴大的當下，很多飛防組織並非做農業植保出身，不懂藥劑，僅僅提供的是噴灑農藥服務，而噴灑的藥劑則由農民自己提供。
這就導致很多飛防組織並沒有給農戶添加飛防助劑，致使藥液快速蒸發和漂移，從而影響對病蟲害的防治，並造成環境污染。
值得欣慰的是，目前安陽全豐生物、河北威遠生化、廣西田園、諾普信、江蘇克勝、南京善思生物科技、北京諾農國際生物等都在進行飛防專用藥劑或助劑的研發。納米水劑農業也正在研發之中，雖然目前大多停留在常規藥劑加助劑階段，但新的劑型改良一直都處於研發之中。
筆者認為，在若干企業的帶領下，飛防藥劑市場亟需標準化和系統化，不僅需要飛防藥劑統一精確的配製比例和標準，還需要針對單個作物的劑型標準。只有植保飛防與藥劑的專業配套儘快實現，植保無人機市場的發展才能有質的飛躍和提升，我國18億畝農田距離統防統治的目標也將不再遙遠。
關於我們：
發起人孫春光 學歷：天津大學電子資訊工程本科、保送通信與資訊系統碩士 。
現擔任全國工商聯民辦教育出資者商會EMBA聯盟專委會秘書長；北京左右逢源創業投資有限公司合夥人；中關村眾籌聯盟發起單位之一、監事長單位；愛投（ITOU）高管會創始發起人；IT高管會創始發起人；陳香梅公益基金會天使榮耀基金理事。