所谓飞防就是利用航空飞行器喷洒施药进行农林保护的作业。英文为Aerial Crop Protection。飞防施药和传统人工喷雾器施药无论在施药方式上还是在药剂上有着很大的差别，本文就飞防特点、技术以及药剂和助剂做一浅述。
1． 飞防的现状与前景
飞防最早始于天灾和战争造成的病疫的卫生防治，后来逐渐用于农林病虫草的防治。美国于上个世纪初1906年使用飞机喷药进行牧草害虫防治，1949年开始研制专用飞防飞机，德国于1911年采用飞机喷药用于森林害虫防治，日本于1987年开始研制专用飞防直升机用于作物保护，我国早在50年代就改装货运飞机进行飞防，只是后来由于种种原因没有发展起来。
目前飞防最发达的国家是美国，有农用飞机4000多架，共有机型20多种，以有人驾驶固定翼飞机为主。飞防专业公司有2000多个，飞防面积占耕作面积的45%，森林面积的100%。飞防技术也最先进，有GPS，GIC，RSR三位一体技术。管理体系与体制也最建全，有美国农业部（USDA），美国环保部（EPA），美国联邦航空局（NAAA）联合规范管理，并且有国家农业航空协会（National Agricultural Aviation Association，NAAA）进行技术规范。加拿大也有农业航空协会（Canada Agricultural Aviation Association，CAAA）目前共有会员169个；巴西作为发展中国家，在国家政策的扶持下，包括农业飞防发展迅速，农业航空协会（Brazilian National Agricultural Aviation Association，SINDAG）目前共有单位会员143个，农用飞机约1000多架。俄罗斯地域广阔，拥有更多的飞防飞机和作业人员。飞防飞行器高达万架，作业机型以有人驾驶固定翼飞机为主，年处理耕地面积约占总耕地面积35%以上。日本农民户均耕地面积较小、地形多山、以直升机为主。日本是最早将微小型农用无人机用于农业生产的国家，无人机在农林业方面的应用发展迅速，日本农用无人机航空协会（Japan Unmanned Aerial Vehicle Association，JUAV）目前共有单位会员11个。据日本农林水产省统计，微小型农用无人机保有量为2300多架，防治面积占总耕地面积的39%，微小型农用无人直升机的用量已超过有人驾驶直升机。
我国于2007年开始飞防产业化初探，2010年第一架商用的植保无人机投放市场，2013年，全国性的无人机植保开始商业推广，2015年开始出现植保无人机田间试验和田间作业，2017年，在一些土地集中种植省份如*疆新**、黑龙江开始较大面积的飞防。预计今后几年，随着土地流转集中种植的推进，我国飞防将进入快速增长。但是由于飞防在我国刚刚起步，无论是在管理体系上，还是在技术规范上还很欠缺，未来的发展任重道远。
2. 飞防的特点与有关技术
飞防和传统人工喷雾器施药比较，飞防有以下特点和优点：作业快，喷洒面积大，省工又省时；施药效率高；超低容量施药，节水省药；精准施药, 功效高，效益好；人机分离, 对人体健康。
但是，飞防也有其局限性：如易受天气和地理条件影响，小面积农田不方便施药；由于是从作物上方喷药，作物的叶子阴部不容易到药，高杆作物也不易施药，当然也无法地下施药等。由于飞机飞行产生的气流和刮风的影响，会做成药雾远距离漂移。另外，飞防还受诸多外部因素的影响，如天气，风向、风力，温度、湿度，地理、地势等。当然还受飞行器和喷雾装备的影响。此外，对飞防影响最大的还有药剂本身。
由此可见，飞防的有关技术包括飞行器技术，导航技术，气象技术，遥感与遥控技术，喷雾技术，植保技术，制剂技术，数据采集分析与精准施药技术等等。下面根据飞防喷雾的特点，仅就制剂和助剂的要求做一简述。
3. 飞防药剂与飞防助剂
如前所述，飞机喷药与人工喷药最大的不同是飞机是在离地面一定高度飞行过程中从作物上空进行喷药，那么由于飞机载药重量就有限；因此，一般用于飞防的制剂为超低容量剂型（ULV）,其它常用的剂型还有高含量的SC，OD，AC，传统的EC也有使用，但是含量要做的比较高。 如70% 2，4-D丁酯乳油不可以用于飞防，但是95% 的2，4-D异辛酯乳油就可以用于飞防。这是由于97% 的2，4-D异辛酯乳油的挥发度较低，比重较大，漂移较小。另外，受飞机螺旋桨产生的气流和飞机飞行产生的气流影响，造成药物飞扬漂移更严重；同时由于喷药高度较高，也造成药物漂移更远；喷药高度的增加还造成药物在作物叶面上弹落更多，同时还造成药物在空中挥发更多；下面举例说明粒径、风速，喷雾高度对下沉速度和飘移的影响。
表一：喷雾粒径对漂移的影响（风速9km/H, 喷雾高度2米，喷雾液体比重为1.0）
从上表数据可以看出液滴粒径对漂移的影响，粒径越小，漂移越远。飞防合适的喷雾粒径是100um。
表二：喷雾高度对漂移的影响（喷雾粒径100um, 风速9km，喷雾液体比重为1）
有表二数据可见，喷雾高度对漂移影响也很显著。显而易见喷雾高度越高，漂移越远。
喷雾液滴比重对沉降速度的影响没有喷雾粒径和喷雾高度影响大，但还是有一定影响，喷雾液滴比重越小，漂移越远。
事实上，风速是漂移的最大影响因素，但是由于它不可人为控制，只能人为避免。
飞防制剂应具有以下要求：不易燃，低挥发，高含量，大比重。从功能上要抗漂移，易附着，快吸收。解决这些问题途径与方法可从飞行器和喷雾方式上解决，但是，还可以更有效地从助剂角度解决。如使用高沸点高闪点溶剂降低易燃性；使用保湿剂以减少空中和叶面上的挥发；使用增重剂以加速沉降，降低漂移；使用附着剂增加附着，减少弹落；使用渗透剂加速吸收。这些助剂在传统人工喷雾制剂中也有使用，但在飞防制剂中使用更讲究，要求功效更好。使用的方式可以在制剂加工时加入，更多是施药时现场混配。从化学成分上来说，大都是一些特殊的表面活性剂和特殊溶剂。
所谓降易燃性是指降低制剂本身的易燃性，主要是对乳油而言。这可以使用高闪点的溶剂解决，常用的高闪点溶剂有溶剂油 200号，也可以通过加入植物油和改性植物油以提高闪点。
抗挥发一般通过桶混水溶性的高沸点溶剂来解决。如多羟基化合物和EO-PO共聚物可以用作抗挥发剂，这些化合物还具有保湿性能，可谓一箭双雕。促进沉降可以使用一些改性的有机硅化合物来解决，注意这些有机硅不可破坏稀释乳液的稳定性，最好是水溶性的有机硅化合物。解决飞防喷雾附着的途径有两个，一个是溶解作物叶面和虫体上的蜡质层，促进附着和渗透，同时还要降低喷药雾滴和作物之间的表面张力，促进雾滴附着。这种助剂通常由特殊的矿物油加入一定量的表面活性剂混配而成。至于渗透吸收剂的使用，要视原药的传导方式和作用模式而定。触杀型与内吸型的药所用的渗透剂可能是不同的。
一般来说，飞防桶混助剂可以是单一组分，但更多是多组分混配，使其具有多功能，以减少助剂的用量。如果是多组分混配的飞防助剂，不仅涉及到各组分的配伍性，还可能影响到药效，要通过实验才能确定其配方组分。如南京威尔生物化学有限公司生产的WS-F7710就是一个通过大量室内研究和田间试验而开发出的一个由多组分混配而成，是具有促沉降，抗漂移，增附着的多功能飞防助剂。
总之，减少挥发，加速沉降，防止漂移，增加附着，加快渗透和吸收，是飞防制剂的关键之处。由于篇幅所限，这里不再对做更详细论述。
4. 对我国飞防发展的几点建议
1).大面积集中作物种植。这是实现飞防的前提。
2）建立完善飞防行业综合管理体制、体系和有关产品标准，使我国飞防事业在一开始就能有序地健康发展。
3）加大飞防飞行器，飞防喷雾器，飞防助剂的研发力度，使我国飞防技术更加专业，更加先进，尽快赶上发达国家的水平。
4）我国耕地面积有限，人口老龄化日趋严重，飞防可以精准施药，降低用药量，减少劳动力，提高粮食产量，降低粮食成本，对我国农业、经济有着重要战略意义，政府有关部门一定要高度重视。
（作者：张明 南京威尔生物化学有限公司）