航空监理技术在威海松材线虫病媒介昆虫飞机防治中应用探析

2022-11-01迟世宽王钰洁于志浩丁义飞

山东林业科技 2022年4期

于水，迟世宽，李涛，赵萌，王钰洁，于志浩，丁义飞，满强

（1.山东省威海市林业局，山东威海 264200；2.威海市经区泊于镇人民政府，山东威海 264200）

威海现有松树面积8 万hm2，约占森林总面积的46%，大部分松林为黑松和赤松，是松材线虫病高感病树种。威海自2007年首次在荣成发现松材线虫病疫情以来，到2016年全市4 个县级行政区划全部被国家林业局公布为疫区。2019年受连年极端干旱天气等因素的影响松材线虫病疫情暴发，当年秋季普查松材线虫病发生面积达5.9 万hm2，枯死松树576.67 万株。彻底清理病死松树和有效杀灭媒介昆虫降低野外虫口密度成为疫情防控的关键举措。在杀灭媒介昆虫方面人工地面防治的效果远不如飞机施药，威海通过引入航空监理技术开展飞防实践，有效提升了飞防质量，提高了防治成效便是有力佐证。

1 设备与材料

1.1 设备

直升机，机型：AS350B3E、BELL206L4、BELL407、EN480B 4 种。

无人机，机型：HY—600、FY—X6—20、T16、T20、T30 5 种。

直升机配套喷洒设备（如ISOLAIR Innovator II 3900—350B2）,自动或手动混药及加注药设备，大型油罐车及加油设备，智能化施药系统，实时智能监控系统等。

1.2 农药种类

8%氯氰菊酯微囊悬浮剂，3%噻虫啉微囊悬浮剂。

2 飞防监理

2.1 飞防监理服务要求

2.1.1 监理单位人员配备要求

实行项目经理负责制。项目经理具有航空植保或森林保护等相关专业高级职称，监理团队配备森保或植保、测试计量技术及仪器、计算机及应用等相关专业技术人员。

2.1.2 监理工作基本要求

符合《航空施药防治有害生物操作规范》（T/CSF 003—2018）等有关技术标准和规范，满足项目实施方案与合同要求，确保飞机施药防治任务按期、保质、保量完成。

对飞防项目施工进行全程监管，发现异常情况向采购人出具“监理工作联系单”进行报告，严重情况应当向采购人、飞防作业方出具“监理工程师通知单”进行报告。

2.2 监理设备及软件

空中作业监管设备（V3.0），地面视频监控设备（V2.0）,督导指挥设备，气象数据采集设备，雾滴沉积监测传感器网络系统（ASDS—19），雾滴监测专用试纸（syngenta）,便携式扫描仪（TSN480）,航空施药作业监管与面积计量系统软件（V2.0），航空植保现场指挥督导中心软件（V2.0），雾滴沉积关键参数分析系统（IDAS pro）等。

2.3 飞防监理关键技术

运用“航空施药作业实时监控与精准计量系统”，对航空施药作业安全实施监控与计量评估。及时掌握飞防作业过程中各项数据，实时计算飞机施药作业面积，并评估漏喷、重喷、地面药液回收率等信息。计算生成作业区域重喷率和漏喷率，很好地监管整个飞防过程。

运用“航空施药防治工程作业综合防治指挥督导平台”，实现（1）督导调度：基于执法记录仪现场督导指挥；线上指挥平台随时远程现场管理；实现空中施药和地面加药视频监控和实时通话。（2）飞防作业现场调度与督导：现场巡查人员、质量控制责任人的调度和监控；管理人员、巡查人员和质量控制责任人现场实时多人视频对讲；飞防关键步骤实时监督取证。（3）航空施药质量综合检测评价。

2.4 飞防监理的方法

2.4.1 施药过程监管

（1）智能监控：利用喷洒作业监管与自动计量设备，对飞防作业的高度、速度、航迹、喷迹、每架次喷洒时间、喷洒面积等进行实时监控，分析评估作业效果。

（2）现场监管：现场须派专人负责，监管药液配制过程、加药过程，包括农药种类、配置比例、稀释倍数等；记录“飞防架次登记表”。每日飞防作业结束填写作业日志。

（3）雾滴飘移分析:分析在给定气象条件和作业模式下雾化器产生雾滴粒径分布参数，计算不同位置地面喷施率进而实现雾滴飘移分析。

（4）资料保存：飞防所有智能监控、现场监管数据和原始记录须完整保存3年，供验收或审计时查验。

2.4.2 药液沉积质量检测

（1）检测方法：按一定比例随机抽取调查林地，在每个林地采取5 点取样法，布置雾滴测试卡（水敏感纸或油敏感纸），每个样点布设测试卡不少于6 张，飞机喷洒作业后收集雾滴测试卡，经扫描后分析雾滴覆盖密度等，填写“林间喷雾质量检测表”。

（2）检测标准：根据MH/T 1002.1—2016 农业航空作业质量技术指标第1 部分：喷洒作业标准，按超低容量雾滴覆盖密度≥15 个/cm2，雾滴分布均匀度≤70。

（3）药效综合评估。（1）药剂防效调查：在飞防区域通过悬挂诱捕器的方式，定期收集飞防前后诱捕天牛数量等指标计算防效。（2）防效评估验收：按照松材线虫病发生和危害程度，评估是否达到防治项目中既定的目标要求。

3 飞防作业

3.1 作业准备

3.1.1 编制作业方案

以县级为单位编制飞机施药作业方案。做好调查，详细掌握本辖区松材线虫病发生情况、防治区域和周边人居、水源等分布状况，结合飞防作业区域内养蜂、养蚕、水产养殖等限制因素，确定最佳作业时间，形成周密科学的作业方案。

3.1.2 防治药剂准备

（1）有效成分量及喷洒量：8%氯氰菊酯微囊悬浮剂，667 m2有效成分量≥8g，3%噻虫啉微囊悬浮剂，667 m2有效成分量≥6 g，喷洒量500 ml/667 m2，助剂3%—5%。

（2）药剂配制与加注：药液配制要在现场进行，原则上使用密闭自动设备进行混药，实时监控混药、加注情况。没有密闭自动设备的，按两步稀释法，先将一架次所需农药、助剂加入药桶内初步稀释，然后经过滤后（4 层纱布过滤）装上飞机，最后加清水达所需载药量。

3.1.3 飞行要求

3.1.3 .1 起降场准备

根据所选机型的起降要求、作业半径、水电配备、飞行设计、安全保卫等因素，就近选择民航机场或者军用机场、农用机场及临时起降场作为飞机起降地。

3.1.3 .2 设备检测与校准

配合监理公司在飞行器上安装监理设备；对药液箱、喷杆压力、管道流量、电动雾化器转速、有效喷幅、喷施率等进行校准或检测。

3.1.4 公告公示

在飞机施药作业前7～15 天，通过公共媒体或者张贴公告等方式，向社会公告防治区域、具体时间、地点、使用药剂种类、防治有害生物种类、安全注意事项等信息。

3.1.5 气象条件

及时了解和掌握作业区域的气象条件和气流情况。在风速不超过4 m/s、温度10—30℃、能见度大于2 km，以及预测作业后12 小时内无降雨的晴天情况下开展作业。

3.2 飞行作业

3.2.1 飞行路径与要求

飞行员应根据作业方案，按照《一般运行和飞行规则》的有关要求实施作业。

在平原、丘陵作业时，飞机与防治靶标的相对高度应小于10 m，飞行路径与设定路径平均偏差应小于5 m；在山地作业时，飞机与防治靶标的相对高度应小于15 m，飞行路径与设定路径平均偏差应小于10 m。

3.2.2 飞行监控

监理公司安排专人通过施药质量监控信息系统，实时监控飞行速度、高度、轨迹、施药轨迹、瞬时施药量等飞机作业参数，统计飞行架次、施药量、作业时间、作业面积等数据。当系统监控到飞行高度、速度、施药轨迹、瞬时施药量等指标偏离作业方案和有关要求时，及时通知改正。

3.3 飞防作业质量监测

3.3.1 流量测定方法

通过飞机两侧喷杆外侧、内侧和中间3 处位置进行流量监测，测定作业直升机平均单喷头流量0.97L/min，有效保证了飞防作业质量。

3.3.2 施药覆盖率监测方法

通过对施药作业的有效喷幅宽度，叠加在林相图上的作业轨迹，准确计算飞机施药面积，按照“施药覆盖面积/规划作业面积”，得出飞防作业施药覆盖率。

3.3.3 作业区雾滴沉降监测方法

监理方每个作业日在作业区域布置不少于5 张水敏试纸抽检雾滴沉积。水敏试纸水平固定在施药航线下方，上方无遮挡物。试纸拍照后，收入密封袋并置入干燥剂，标记日期。施药区雾滴覆盖密度均匀性变异系数小于60%，亩用药量误差不超过5%。

3.3.4 作业质量查核

根据施药覆盖率查核作业质量。汇总飞行作业质量测定、飞行轨迹等数据和信息，判定防治作业质量。施药覆盖率小于85%的，需进行补飞或重飞。

3.4 防治作业质量监测

在飞防作业区和对照区，采取悬挂诱捕器诱捕天牛的方式分析防治作业成效。

4 结果与分析

飞防作业的各项指标均达到航空监理要求，其中直升机、无人机施药覆盖率年平均值分别是87.9%、91.7%，无人机比直升机高出近4%。

采取在防治区域和对照区随机悬挂诱捕器的方式，调查防治前后虫口密度和虫口减退率等指标。悬挂地点和时间由采购方指定，调查工作由采购方和监理方共同实施。原则上防治区域悬挂诱捕器10 个，对照区悬挂诱捕器5 个。具体数据见表1、2。通过分析表中数据看出，2020年防治区域虫口密度下降68.2%，2021年虫口密度下降66.7%，防治区域野外松褐天牛虫口密度急剧下降，防治效果极其明显。