PINEYE®乳油作为植保杀菌剂助剂在航空施药、地面施药的应用
日期:03-05-2018
随着应用科学的发展，农业施药器械成为规模化施药的主要工具。选择合适的施药器械不仅能够直接影响单位产量，亦能改善农药、除草剂、杀菌剂、杀虫剂的利用率，从而实现增产并减少运营成本的支出以提高农场的盈利能力（Farm Cost Management）。然而选择施药器械只是第一步，还需调配好植保药剂才能充分发挥药效。
根据加拿大马尼托巴省在2016年的农场普查报告显示1，该省种植园每英亩的平均运营支出为$226.33美元，其中杀菌剂支出为$18.22美元每英亩，占运营支出的8.05%，是仅次肥料的支出项目。如果按作物在杀菌剂的支出进行比较，依次是：海军豆，油菜，小麦，冬小麦，大麦和燕麦，支出占比最高可达到13.00%。根据美国农业部（USDA）在2016年的农场普查报告显示2，全美小麦田地的每英亩平均运营支出为$115.30美元，其中农业化学品支出为$14.37美元每英亩，占支出项的12.46%。根据美国植保协会（CropLife Foundation）在2002年间的统计报告显示3，在全美进行抽样的50种谷物和水果种植作业中使用杀菌剂后平均产值提高14.60%，根据作物的不同，例如洋蓟（Artichoke）和甜椒最高可增产60%以上。由此可见，农场主正确搭配施药器械和农业化学品，不仅有助于提高单位产量，亦能获得直观的投资回报。
现代施药器械主要集中在地面和航空两大方向，地面器械一般可选择：自走式喷杆喷雾机（self-propelled sprayers），悬挂式喷杆喷雾机（integral sprayers）和牵引式喷杆喷雾机（pull-type sprayers），喷幅宽度可延展至18米以上，其极低的学习成本和维修费用已是全球农场的必备装备。然而地面器械在作业时必留辙印，并且易受制于地形约束，在丘陵和山区往往无法施展最大效用，相反地易增加维护成本。
航空施药可选择农业用小型固定翼飞机、直升机、单旋翼无人机和多旋翼无人机。固定翼和直升机已在全球服役超过半个多世纪，许多国家具备成熟的行业经验和配套完善的培训体系，如今美国65%的化学农药使用航空施药，其中88%采用固定翼飞机进行作业。
然而劣势也显而易见，一方面服务机队要求依托整个国家的产业链和商业形态，许多发展中国家无力实现或成本高昂；另一方面施药作业时飞行高度较高，受侧风影响较大，存在偏移（vapor drift）现象。为保证施药的精准度，雾滴直径（droplet size，VMD）被规定在80~400μm4之间。同时飘移到非靶标区的药剂易对水源和土地造成环境污染。
The active ingredient of some pesticides can evaporate or volatilize during application, or for several hours afterward. When vapor containing the pesticide active ingredient moves off the application site, it may cause plant damage, contamination or human health risks. Volatility is based on the vapor pressure of the pesticide, and, in general, higher air temperatures increase the probability of vapor drift.
– Pesticide Environmental Stewardship
对比传统航空施药，无人机植保技术在传统地理信息系统架构上装备视觉传感器或波段传感器，配合适配的分析软件可实现包括植物健康监控（plant health indices），叶绿素评估分析（measure chlorophyll to assess plants），干旱威胁评估（drought stress identification），植物疾病压力测绘（disease pressure mapping）等功能5构筑一套完整的信息化植保解决方案，实现精准农业的应用。
基于无人机的植保施药作业，具有快速反应应付突发性病虫害、能够安全地进行低容量和超低容量喷洒作业，垂直风场的下气流能够提高雾滴穿透能力等特点。
旋翼无人机由于飞行速度小于固定翼飞机，植保药剂的飘移小于传统航空施药，沉降效率更高。根据相关试验研究6表明，某型号单旋翼无人机在雾滴粒径350μm的34m/s侧风风速下，飘移量约占喷洒量的12.9%，飘移量的90%集中在离喷洒区8m范围内，取得良好的施药效果。
而雾滴粒径大小直接影响植保药剂的漂移和沉降。粒径越小施喷表面越大，施药效果越好，但也越易蒸发，顺风偏移越远从而导致环境污染。反之粒径越粗糙则会增加雾滴在目标靶位上的弹跳次数，但可增加沉积量，减少药剂蒸发。
PINEYE®乳油作为一款具有增粘、润湿、抗蒸腾的非离子型植保助剂为航空施药提供一种全新的选择，在过往航空植保作业以减少湍流，调整飞行高度，调整飞行速度，优化喷嘴设定等方式为主要减少药剂漂流的解决办法。PINEYE®乳油的成膜和延展功效可改善植保药剂在雾滴喷施作业中的动态表面张力，在雾滴粒径较大时（粒径150~300μm），增加药剂的黏着能力，一定程度减小药液和叶面的剪切角度，抑制从喷头喷出后与叶片碰击的跳跃次数，增加沉积量。并在漂移过程中减少蒸发比例，提高药剂使用效率。
当雾滴粒径较细腻时（粒径80~150μm），搭配专业航空喷头，通过调节喷施压力直接影响雾滴直径，改变雾谱等级。直径越细腻施药效果越均匀。此时，PINEYE®乳油的延展和润湿功效可改变叶面蜡质含量和形态，改善临界表面张力。尤其是多旋翼无人机在施药过程中，可观察到作物的下部和叶背沉积量会显著提高，这是多旋翼下气流对叶面扰动所致，间接提高了雾滴对作物冠层的穿透和附着能力。
按功效比例适当将PINEYE®乳油和杀菌剂/杀虫剂进行复配，还可起到增效剂、释缓剂的特殊功效。
3． The Value of Fungicides In U.S. Crop Production, Leonard P. Gianessi, Nathan Reigner, 2005, CropLife Foundation
4． 中国农业航空作业质量技术指标（The operative indices of quality and techniques of agriculture and forestry aviation, Spraying operation）MH/T 1002.1-1995
6． 单旋翼无人机航空施药效果分析与试验研究，王森，2016
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