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从徐州农航站10年飞行实践看农用航空的必要性

来源:民航资源网 作者:吉根庭 2016-10-06 11:06:29 我来说两句(3)

专业分类通用航空 文章编号】38-2016-0174

  
从徐州农航站10年飞行实践看农用航空的必要性

  摘要:本文对我国农用航空技术研究与应用现状和存在问题进行分析,从徐州农航站10年农林业化飞行实践中,实实在在为淮海经济区的农业增效、农民增收发挥积极作用,从国内外农用航空器的使用,到我国农用航空器机型的选择。从农用航空作业优势到农作物病虫害损失情况,进一步说明农用航空是我国现代农业必不可少的作业器具,江苏是农业大省,沿海地域辽阔,地势平坦,适合航空作业,同时,农用航空是绿色低碳农业的需要,也是抗灾救灾需要;快速经济发展的今天,高效农业离不开高科技技术,农用航空的使用正是高效农业的体现。

  关键词:农用 航空 Y5B飞机 农业

  1.研究概况

  徐州农用航空站是全国首批建设的三个农用航空站之一,项目总投资4210万元,其中,中央投入2150万元,省市地方配套资金2060万元,2007年获得了民航华东地区管理局批准的“徐州杨庙农用机场开放使用许可证”及“非经营性通用航空登记证”。现有Y5B飞机四架,该站从2007年开始农林化服务。十年时间,在苏、鲁、豫、皖广泛开展农林化公益性飞行服务活动,截止2016年8月,共安全飞行4500多小时,其中为农场及种田大户水稻、麦子植保达面积达120万亩,山区飞播造林10万亩,黄河口灭蝗130万亩,林业飞防达500万亩,为徐州及周边国土普查飞行3.2万平方公里。综合10年的农林化飞行,农用航空是地面机械和人工作业无可替代的农业装备,是实现农业增效、农民增收的有效途径,加快发展农用航空技术,加快推动农业航空技术的应用,不仅会使“三农”收益,对发展我国农业经济、加快实现我国农业现代化都具有非常重要的现实意义。

  表1:农用航空作业研究

  1.1农用航空作业突出优点是:①快速:喷洒幅度宽,如Y5B飞机喷粉幅宽70米,喷雾幅宽50米,比一般地面农机具宽数十倍。1小时内可播种牧草面积400~800平方百米(公顷),而用播种机则需10天。航空超低量喷洒治虫的效率更高,每天能处理12万亩农田。②质量好:用飞机施肥和灭虫不损坏庄稼。在治虫时,机翼和螺旋桨形成的涡流,能使农药洒在植物茎叶的背面,雾化整体覆盖在植物上形成药物保护膜,连同飞蛾、飞虫一并杀死,农药、肥料和种子的消耗都比地面作业低。③成本低:使用飞机作业能大量节省人力、种子和肥料,飞机本身耗油也比拖拉机等农业机械少。按播种1公顷牧草计算,飞机耗油量仅为拖拉机的1/10。用飞机播种水稻的成本仅为地面机械播种的 2/3。④可进行人工促雨,解除旱情。有时还可利用人工促雨扑灭林火。⑤在地面无法到达或无法进行地面作业的区蜮,或者突发事件的应急处理,进行航空作业,更加凸显了其优点。

  我国每年粮食作物发生生物灾害面积达3.6h㎡,虽经防治挽回大量经济损失,但每年仍损失粮食4000万t,[ 薛新宇;梁建;傅锡敏;我国航空植保技术的发展前景[J];中国农机化;2008年05期]其他农作物如棉花损失率为24﹪,疏菜和水果损失率为20﹪至22﹪,而据联合国粮农组织(FAO)估计,全世界每年因病虫害损失约占粮食总产量的三分之一,其中因病虫害损失10﹪,因虫害损失14﹪,因草害损失11﹪,农作物病虫害除造成产量损失外,还可以直接造成农产品品质下降,出现腐烂、霉变等,营养、口感也会变异,甚至产生对人体有毒、有害的物质。我国每年林业生物灾害发生面积0.11亿h㎡,直接经济损失和生态服务价值损失880多亿元。因此,农用航空技术的研究与应用,除了施肥、播种、航测上外,主要是植保,尤其是在大面积暴发性生物灾害的航空防治作业上,防治效果十分明显,其优越性十分明显。

  1.2航空器的使用

  第二次世界大战以后,化学刹虫剂滴滴涕、除草剂等农药相继出现,迫切需要一种高效率的喷洒机具。同时战后大量小型飞机过剩,纷纷转用到农业上来,农用航空遂得到迅速发展。50年代以后,为农业而设计的专用和多用途农业飞机相继出现。农药喷洒方法也由传统的常量喷雾改进为超低量喷洒,提高了效率。50年代末,直升机也加入农用航空行列。在农用航空的发展中曾少量使用过热气球和飞艇,后已很少采用。截至1982年底,全世界有农用飞机26100多架,年作业面积2.55亿平方百米(公顷),相当于全世界耕地面积的17%。苏联和美国使用的农用飞机分别为 10500架和8649架,合计占世界农用飞机总数的73%。

  中国从1951年开始用飞机参加防治东亚飞蝗、护林防火和播种造林等工作。1956年中国民用航空局设立专业航空机构,开展多种农用航空业务,已有6个机种200多架飞机从事农用航空工作。

  1.3国内主要农用航空器

  目前,我国农用航空器具是Y-5、Y-5B、N5、海燕、海鸥、无人飞机等,其他飞机在部分地区也曾使用,大多数用于农用航空作业的航空器都是改装的,不是针对农业特点专门设计的,在作业过程中,都存在着一定的缺陷。

  Y-5飞机,是新中国制造的小型运输机,采用双翼布局,后三点式起落架,一台九缸活塞航空发动机和一具四叶金属螺旋桨,最大载药重量1500kg,是一种安全可靠、性能良好、多种用途的轻型飞机,并具有经济性好、使用维护简单、安全可靠等特点,不仅能低空飞行,用于植保、播种、施肥、森林消防、地质勘察、探矿等,而且加装涡轮增压器后,还能够进行高空飞行,用于探测高空大气和航空测量,如果加装水上飞行设备,又能作水上飞机使用。

  Y-5B飞机继承了Y-5基本型飞机的机体结构和多用途适应性,并采用了抗腐蚀结构和专门研制的任务设备,包括具有应急抛投能力的大型药箱、高流率风动泵、各种规格的喷洒装置;换装了全新的波兰进口动力系统,延长了发动机和螺旋桨使用寿命;更新并加装了现代化通信、导航等设备,使通信质量、联络距离、导航能力等方面都达到了比较先进的水平;减轻了飞机的自重,提高了商载能力;采用了现代化的农业喷洒设备,逐步形成 了Y-5B农林型、Y-5B(K)客机型、Y-5B(D)多用途型、Y-5B(C)军用跳伞型、Y-5B-100公务型系列飞机,使Y-5B飞机成为能够广泛满足通用航空需要的系列化飞机。

  近年来,无人飞机在全国也有广泛应用,因其作业高度低,飘移少,对环境污染小,可空中悬停,防治病虫害效果好,运行成本低,灵活性高等优点。但是在实际作业应用中,仍面临各种挑战,真正大面积推广还有待进一步提高。

  表2:部分农用航空器主要技术参数

  2、农用航空在现代高效农业中作用

  2.1农用航空是高效农业发展的重要标志

  高效农业是知识与技术高度密集的产业,集成了现代科学技术,是衡量一个国家农业现代化程度的一个重要标志之一,具有高科技含量,高投入、高产出、高效益、集约化生产等特点。农用航空完全符合这一要求,在当前农业产业结构条件下,农用航空无疑将是高效农业标志的重要体现。

  2.2适应农业规模化发展需要

  以“规模化、集约化”为特征的中国现代农业对农用飞机提出了迫切需求;同时,中国“十二五”期间设立的农用航空补贴项目进一步扩大了农用航空市场。市场和政策导向下的中国农用航空产业正面临着快速发展的黄金时期。 2014年,中央1号文件中首次提出“加强农用航空建设”,发展现代化农用航空植保技术是农用航空建设的重要环节。植物保护是农业生产防灾减灾、增产提质的前提和保障,传统人工植保作业不仅效率低,劳动强度大,农药利用率低,遇高杆作物更是难以操作,严重制约了农业生产的全程机械化。江苏省农机“十二五“规划明确提出要加快农用航空发展步伐。农用航空作业高效率,作业质量好,作业成本低,宜于大面积统防统治,是其他农业机械和人工作业无可替代的。一是江苏省是华东地区的农业大省,拥有耕地面积474万公顷,综合农业机械化程度接近80%,而且是平原,适合航空作业,苏北沿海大小农场20多个,其中省司法厅下属劳改农场5个,省农垦农场22个,种植面积达180万亩。其中一部分曾经使用过航空作业,农场土地集中,规模经营已经形成,许多农场正在探索航空作业的路子,利用航空植保千钧一发。江苏农场共有耕地7.4万公顷,如果30%的农场土地实现航空作业,需要的农用飞机将会超过30架。目前江苏只有徐州农用航空站四架开展农业服务,远远不能满足现代化农业建设的需求。二是江苏省林业航空前景广阔。江苏省林地面积2058万亩,森林覆盖率达16.9%,林业部门的飞播、病虫害防治、护林防火等都给农用航空提供了新的作业领域,特别是近年山东、河南等地爆发的美国白蛾,都使用农用飞机进行防治。三是江苏渔业航空活动正待开发,渔业管理、气象探测、人工增雨、渔业管理、海洋监测、湿地保护等航空活动尚处于停滞状态,这些都将为农用航空的进一步发展提供广阔的空间。

  2.3农用航空是抗灾救灾、救援、应急事件处理的重要手段

  农用航空不仅是应用在农业上,在抗灾、救灾、应急事件处理中也表现出强大的功能。在重大自然灾害降临时,一些重要的交通设施被毁,救援人员及救援机械根本无法通过传统方式进入灾区中心,只有通过飞机运送人员及机械进入,抢时间,救生命。2008年的四川大地震中,飞机起了决定性的作用,不仅仅是灾害发生后的救援人员的进入与被救人员的运出,还包括灾后为防止再次生发生灾害,而采用的集中喷酒消毒剂,只要是符合飞行条件的地方,同样要使用飞机。

  飞机在重大灾害发生的抢险救灾的主要表现(一)灾情侦查:灾情调查、灾情视察、灾情评估、信息传送、新闻报道;(二)安保与救援:主要内容有灭火、灭杀病原体、运送救援人员及物资进入灾区并将受援人员送出,以及控制骚乱人群,警方治安巡查等;(三)通讯与电力保障:加速通讯电缆和输电线的修复;(四)快速高效的森林灭火。

  2.4促进绿色低碳农业的发展

  绿色、低碳是人类社会发展的基础,尤其在农业上,保障农业绿色就是保障人的生命安全,是“以人为本”思想的重要体现。在当前的传统农业生产中,分散经营,由于病虫害的基因变化,农药的控制能力越来越弱,各农户在使用农药过程中,不考虑其他因素,只要杀死病虫,保住农作物,就万事大吉,因而在防治环节上往往产生恶性循环,病虫害——农药——病虫抗药性升级——农药升级——病虫抗药性再升级——农药再升级,以至使用大量高残留农药,严重危及人的身体健康。农用航空技术的应用,一般采用生物药(制)剂,对人畜禽危害较小。灭虫效果好,不产生再生灾害。另一方面,农用航空还在节能环保上有着突出的效能。农用航空集中使用农药,不仅大大减少了农药的生产过程中的不必要的损失,且在农业生中是集中使用,包装也是集中处理,最大限度的减少了污染。

  3、我国农用航空作业现状

  我国长期依靠传统的人力进行植保作业,作业质量不高,严重制约了我国农业现代化发展的进程。地面植保作业机械由于受到农作物长势的限制,很难进入田间进行植保作业。农用航空植保作业的具有:作业效率高、效果好、突击能力强、适用范围广、短时间内可取得好的效果等优点。农用航空作业是现代化生产手段,应用于农业生产中,越来越发挥着重要的作用。我国农用航空机械的科研工作从无到有,到90年代初已初步形成了一支具有一定技术水平的科技队伍。研究条件和试验设备已初具规模,建国以来结合我国农业生产和市场需要,进行了广泛的基础研究和产品开发研究,研制一些航空飞行机械,满足了农业生产日益发展的需要,对保证农业增产稳产起了重要作用。随着我国科技体制改革的深入发展,农用航空机械科研也将面临着新的考验。鉴于农药品种不断更新,防治技术不断地发展,对农药喷洒技术和施药器械要求更加严格,农业航空技术的科研面临着新的课题和新的任务。随着我国科技体制改革的深入发展,农用航空飞行器科研也将面临着新的考验。鉴于农药品种不断更新,防治技术不断地发展,对农药喷洒技术和施药器械要求更加严格,农用航空技术的科研面临着新的课题和新的任务。我国农药向着高效、高浓度、高价值和低残留的方向发展,农药的喷洒技术也向着低容量、低剂量、少污染方向发展,要以最少的农药,达到最佳的防治效果。

  4、农用航空作业存在的问题

  一是作物布局:农作物种植种类多,同种作物有没有连片种植或作物种植荐次不统一,不仅会大大降低作业效率,而且会大大增加作业成本,就限制了航化作业;因农用航空作业多数为超低空飞行,一般距农作物上部5-7米左右,所以农田地势复杂,多山、多林带、多高压线等也会增加航化作业的危险性。

  二是机械上:农用飞机专用机型少,除国产Y5B外,其他通用运输机改装的商载量、飞行高度、飞行速度、起飞条件等都不适合恶劣的农业作业条件;农用飞机商载量普遍不大,再加上需要专用机场,调机效率和作业效率很低,直接导致作业成本增高;大部分飞机使用的都是专用航空燃油,农用航空作业时加油不方便,同时又提高作业成本。

  三是农用航空作业市场不规范,主要体现在作业质量、作业价格、飞行安全诸方面,近几年,通用航空迅速发展,在作业市场,不正常作业现象随之出现,农用航空器机型繁杂,不具备农用飞行的飞机也进行农业飞行;在价格上不规范,有的为了获得准入资格,随意降低作业价格,所以在作业质量得、飞行安全也得不到保证,从而损害农民的利益。

  四是空域管理束缚了农用航空事业的发展,农用航空作业申报批手续复杂,人为因素较多,不但提高农用航空作业成本,还延误了最佳作业时机,因农林化作业季节性强,容易导致作业失败。

  5、农用航空发展对策

  5.1制定农用航空作业标准,保证作业质量

  农业部、国家林业局、民用航空局等部门应联合制定发布农用航空作业标准,明确规定作业技术,规范作业行为,保证作业质量;制定发布基础设施建设标准和飞行管理标准,规范机型选择、飞行器维护、机场建设、安全生产和经济核算等行为。

  在农用航空管理法中,制定标准化的飞行区域申请与审批程序,统一空军、民航制空权管理和飞行安全管理、机场租用等管理程序和收费标准,确保农用航空作业审批的快捷、高效、公开、透明、简单、廉洁和低费用。

  制定植保航空作业技术规范,规定植保航空作业起始标准,禁止达不到航空标准的进行植保航空作业,造成不必要的面源污染,对生态环境造成不必要的伤害。提倡使用生物农药,禁止使用广谱杀虫菌剂,尽量减少对生态系统的扰动。规定植保航空作业间隔期,确保生态系统拥有一定的恢复时间,增强生态系统的抗性,维护生态系统健康。植保航空使用的药剂生产古厂家,要进行航空施药量试验,并在商品标签上明确注明施药量,以保证作业质量与施药安全。

  5.2加大农用航空的扶持力度,农用航空投入大,飞机维护成本高,航空作业跨度大,技术含量高,为农服务收益低,推广难度大,要使农用航空技术普遍为农业服务,还需政府的扶持,当前,中央对农机的购置和农业新技术推广基本上都有补贴,而作为现代农业先进技术的农用航空没有得到优惠政策,农业部能在农用航空农林化植保作业方面给予定向补贴,使农用航空技术的应用得到发展壮大,惠及“三农”,服务于农业现代化。

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