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1、烟草病虫害防治技术规程一无人机法编制说明项目名称：烟草病虫害防治技术规程一无人机法合同编号：2021B030委托单位：国家烟草专卖局牵头承担单位：中国烟草总公司贵州省公司起止时间：2022年1月至2023年2月烟草病虫害防治技术规程一无人机法标准项目起草组2024年4月1工作简况1.1 任务来源2021年12月3日，国家烟草专卖局印发了国家烟草专卖局关于印发2021年度烟草行业标准项目计划（第二批）的通知（国烟科【2021】169号），烟草病虫害防治技术规程无人机法作为本次行业标准制定计划下达，项目类别为:YC/T制定，合同号：2021B030,项目起止时间：2022年1月至2023年2月。项
2、目经费20万元，由牵头单位自筹；归口分技术委员会：农业分标委。1.2 项目承担单位、协作单位及分工本项目承担单位、协作单位及工作见下表：表1项目牵头单位、承担单位、协作单位及主要分工承担单位任务分工牵头单位中国烟草总公司贵州省公司总体设计、技术研究与集成、标准起草与实施、意见处理等承担单位贵州烟草投资管理有限责任公司技术研究、标准起草等贵州省烟草科学研究院标准起草、技术研究等中国农业科学研究院烟草研究所标准起草、意见处理等协作单位贵州省烟草公司安顺市公司示范应用、标准起草等贵州大学技术研究、标准起草等1.3 主要工作过程无人机飞防技术作为一项适应现代农业和现代植保需求的一项新型技术，利用小型无
3、人机为载体，在飞行器上搭载农药喷雾设备，可以实现高效精准施药，推动我国农业植保固有问题的解决，促进传统植保方式的替代和升级。植保无人机因其灵活性好、效率高、劳动强度低等展现出来的特点解决了传统植保技术受作物长势和地理因素限制的问题，可以开展更加高效、环保、灵活的病虫害防治。实施无人机大规模统防统治，可以有效调控烟田小环境，不仅能够保证病虫草防治效果，而且还能有效投放天敌产品，减少农药施用量和对空气和土壤的污染，降低烟叶农残。我国烟区主要以丘陵、山地为主，耕地较为破碎、高低不平、形状不规则，使用无人机可以不受地形地貌的限制，实现均匀作业，避免漏喷、重复喷施。植保无人机相对于其他植保机械更为灵活，
4、便于控制，操作劳动强度低，不损伤作物，且适用于各种复杂的作业环境，能有效减少施药过程中农药对操作者的危害和操作的危险系数。通过对无人机防治病虫草害作业技术参数的优选及机械配置，对合理喷施农药、提高喷施效率和防治病虫草害大面积暴发具有重要的现实意义。项目组获得立项后，由孙光军研究员作为项目主要负责人，负责组织协调、总体方案制定和总结，其余人员参与标准制定和验证。1.3.1 工作准备阶段2022年1月，成立标准起草小组，制定了编写大纲、工作计划，明确了任务分工及工作进度；重点收集关于植保无人机在烟草上的应用的研究成果，作为本标准的核心内容。为保隙标准内容的科学性和严谨性，中国烟草总公司贵州省公司设
5、立科技项目“植保无人机精准防控烟草病虫害研究与应用”（项目编号:2022XMl0,起止时间：2022.1-2024.12）,另外配套80万元科研经费进行专题研究。同时，查阅大量国内同类技术标准及相关文献供参考。1.3.2标准起草阶段一是通过对相关资料和研究成果的综合分析，提出关键技术进行综合集成,并通过“植保无人机精准防控烟草病虫害技术研究与应用”示范验证。二是标准起草。首先由中国烟草总公司贵州省公司提出“标准的核心技术要素构成及撰写要求”草案，项目组开展多次线上、线下会议，制定相关实验方案、讨论和修改行业标准，针对烟草病虫害防治技术规程一无人机法的适用性和经济性进行了完善。于2022年9月初
6、正式起草，2022年12月底完成初稿。2023年5月至8月，对初稿中明确的飞行参数进行了再一次验证检验，经修订后于2024年4月形成征求意见稿。1.3.3 征求意见稿阶段2024年3月至2024年5月，拟在中国烟草标准化网站征求意见，并由牵头单位向行业单位发函广泛征求意见。项目组根据公示反馈意见，进一步研讨修改后，组织专家评审，于2024年6月完成标准送审稿。1.4 标准主要起草人及其所做工作项目组根据标准制修订要求，成立了标准起草小组，确定专门人员负责标准的起草工作。主要起草人及分工如下表：表2标准主要起草人及其所做工作（暂略）姓名工作单位职称分工2相关领域的国、内外标准研究和制修订情况目前
7、国内植保无人机行业标准体系不健全，2010年以来，植保无人机在我国得到迅猛发展，但行业规范体系建设进度无法满足当前快速发展的无人机行业的需要，严重制约着行业的可持续发展。根据全国标准信息公共服务平台数据显示，截至2024年3月（以发布时间为统计标准），以“植保无人机”为关键词搜索，共有地方标准34项；以“植保无人飞机”为关键词搜索，共有国家标准1项，行业标准4项，地方标准15项；以“无人机”为关键词搜索共有各级标准177项。行业规范体系建设无法满足当前快速发展的无人机行业的需要，尤其是植保无人机在农业领域的国家强制性标准，导致行业鱼龙混杂，不仅质量得不到保证，损害农民利益，而且存在安全隐患，严
8、重制约着植保无人机行业的可持续发展。现行的标准大多为地方标准，且多为针对于水稻、小麦、玉米等作物的作业标准，暂未有植保无人机防治烟草病虫害的行业标准。2016年重庆市出台了我国第一个植保无人机的地方标准DB50/T638-2015农用航空器电动多旋翼植保无人机；2018年我国首个国字号农业无人机行业标准诞生NY3213-2018植保无人飞机质量评价技术规范，该规范主要涉及植保无人飞机产品本身的质量要求，重点考虑了人员安全、公共安全和机具安全等因素。2020年9月3日，安徽省地方标准DB34/T3663-2020植保无人飞机农田施药作业技术规范实施。规定了植保无人飞机农田施药作业的总体要求、作业
9、人员、选用要求、药剂选择与使用要求、施药作业参数、作业要求、维护要求、安全注意事项及紧急事故处理；2020年11月，甘肃省发布了地方标准农用植保无人飞机作业操作规范，于2021年1月1日开始实施；2021年1月30日，辽宁省地方标准DB21/T3525-2021植保无人机投放赤眼蜂防治玉米螟技术规程和DB213532-2021植保无人机释放赤眼蜂防治水稻二化螟技术规程开始实施。但目前仅有部分省份制定相关标准，全国各地将陆续出台并完善植保无人机质量及作业规范标准，引导无人机植保行业实现健康规范的发展。3标准编制原则及主要内容确定的依据3.1 标准适用范围本项目研究制定植保无人机防治烟草病虫害技术
10、规范，适用于植保无人机防治危害烟株叶部、花、果及茎上部发生的病虫害。3.2 标准编制原则该研究应具有较强的科学性、先进性、适用性，符合烟草病虫害绿色防控要求，符合烟叶质量安全、高效、经济的目标要求，符合绿色发展、生态优先的国家发展战略。3.3 标准主要内容的确定依据（如标准主要技术指标、公式、参数、检验规则、实验方法、作业要求、无人机性能等确定的依据，如相关实验、验证、数据分析情况等）本标准在国内烟草病虫害防治技术和植保无人飞机飞防作业的相关技术的基础上，根据相关文献资料、研究结果和项目组取得的研究成果，结合烟草病虫害防控的实际情况，形成了植保无人飞机作业要求（作业区域要求、气象要求、安全要求
11、）、基本要求、技术参数和作业效果评价，最终集成了植保无人飞机防治烟草病虫害技术体系，优化了植保无人飞机防控烟草病虫害技术流程，对该技术的科学性、适用性、有效性进行了验证，确定了标准的准要内容。3.3.1 作业区域要求在作业之前要向当地有关部门查询，作业区域是否是禁飞区域，不得违反相关法律法规。植保无人飞机作为近年来发展迅速的植保器械，区别于传统的喷雾作业方式，植保无人飞机悬空于作物之上，加大了农药的漂移距离，在作业前必须观察周边作是否存在对农药敏感植物，避免产生飘移性作业事故；要检查作业区域周边存在养殖情况，要确认农药是否对养殖牲畜产生毒害；在针对雾滴漂移距离的相关研究中，在50m以内仍能检测
12、药液的存在，故从安全角度出发，应距离殖场、水源地、居民区、人畜活动场所和其它存在安全隐患的场所50m以上。3.3.2 作业气象要求植保无人飞机部分装置有电子元件，在下雨时飞行，水和水汽会从天线、摇杆等缝隙进入发射机并可能引发失控，发生坠机事故。同时如在当天施药6小时内有雨，雨水会冲刷和稀释药剂，导致防治效果不佳，因此在天气预报预测6小时内无雨才可以展开作业。当植保无人机飞行距离过远的时候，人眼已经不能判断飞机与其他物体的距离，无论是前后还是左右，作业过程中都容易产生视觉误差，这就要求地勤根据自己的判断给予飞手正确的信号指示。当然也可以从技术上做突破，使飞机可以自动判断停止的时机并作出相应的动作
13、，虽说目前已经有了规划路线自动飞行的技术，但是对于环境复杂的农田也会影响作业，故目前选择在能见度500m以上可以有效降低因判断失误而导致的坠机事故。温湿度也会影响植保无人机的施药效果，温度过低会对药剂造成损害，温度过高、湿度过低会加剧药液的蒸发，减少药液的沉积量。对于不同类型的药剂而言，在不同温度下也会出现不同的温度特性，因此在进行植保无人机工作的设计和规划中，则需要对药剂事先进行合理性的分析。同时需要控制作业的温度，要保持在1230C之间的环境中开展作业，让雾滴可以在一个合理的蒸发范围当中。另外，在湿度方面，也会对植保作业造成一定的影响。在一些湿度较大的区域当中，需要适当的提升药物用量，并提
14、升雾滴的直径，这样最大程度上避免受到湿度的影响，而导致植保工作的效果降低，适宜在相对湿度40%-90%范围内展开作业。3.3.3 在不同环境风速作业时的要求在植保无人飞机进行作业时，环境风速是影响影响植保无人机施药效果主要因素之一。在无人机喷雾作业的过程中，药液会发生漂移，雾滴飘移仍是施药的主要问题，风速过小不利于雾滴沉积，反而会使雾滴悬浮于半空中，所以适当的风速可使雾滴更容易附着在农作物上，风速在0.2ms-3.2m/s时雾滴没有大幅度漂移且雾滴沉积量稳定，当大于3.2m/s时，风速越大，雾滴漂移越严重且沉积量减少。雾滴会随风飘移，植保无人机下风向空气中将会存在农药成分，喷洒实际区域也会因为
15、风速的大小而产生变化，应注意作业区域下风向是否存在对药物敏感的植物，如有应当设置相对应的隔离区。当侧风速度为5.5ms时，累计飘移率高达75.8%,因此植保无人飞机作业时风速小于3.2ms可以降低雾滴漂移，提高施药效果。由植保无人机CFD仿真模拟结果可知，植保无人机在顺风情况下作业可以有效改善作业效果，如图1所示。叫氏代植保无人机（酸【43级）六及IKM保无人机图1两款植保无人机在不同工况下施药效果对比3.3.4 安全要求作业区域边界设置明显的警示牌，非工作人员不得进入作业区域，在田间有人时不得作业；警示牌上应标明药剂名称、类型、毒性、施药时间、作业人员电话、当地急救电话、安全间隔期、施药公司
16、（人员）等。如发生中毒事件后，要及时送医，并向医生提供提供药剂名称、类型、毒性、中毒时间等信息。在作业人员中至少要有一人具有中毒事故应急处理的常识和急救能力，作业现场要配备好足够的净水、毛巾、急救药品等物品。配药人员应在穿戴防护设备齐全的前提下，在作业前还应掌握农药的毒性，会正确的配置、使用和储存农药，了解所喷农药对烟株的安全性和烟草病虫害防效等相关事项，在开阔的空间进行配药，禁止在密闭空间、下风向等情况下进行配药，可参照NY/T1276农药安全使用规范总则执行。操作飞机之前，要检查飞机的电池和遥控器的电池电量是否充足、信号连接状况是否正常，应保证电池电量充足、信号正常，避免因为设备电量不足和
17、信号弱而导致坠机。在每次飞行前应先用对讲机进行测试，测试信号的强弱和语音的清晰程度。飞控手必须取得无人航空器系统操作合格证才能上岗，且酒后8小时内不得操控植保无人飞机作业、一次连续操作时间不得超过4小时。选择空旷平坦地带起降，起降时飞手及其他人员距植保无人飞机起飞位置20m以上，避免因为操作失误而导致误伤。3.3.5 技术参数3.3.5.1 植保无人机性能要求植保无人机各项性能除需满足植保无人飞机质量评价技术规范外，净载药量不得低于301.,具有在夜间作业的功能，同时在多种地形下能够正常飞行，且具有自动调节飞行高度的功能。能清晰完整的上传作业状况，包括作业位置、坐标、作业轨迹、作业面积、作业时
18、间等信息；定位准确，传统定位技术只能进行无人机与卫星的相互通信来实现定位，精准度只能达到米级精度，不能在技术上充分支持无人机的飞行及精准施喷，GPS差分技术则是在传统的技术上进行改进，利用地面基站的位置信息通过卫星修正从而实现更精准的定位，达到厘米级精度。故植保无人机应运用GPS差分技术，以便更好地实现无人机按轨飞行、定点施喷、断点续喷、精准施喷、自动避障和自动返航等要求。喷头结构和喷雾助剂特性等是影响药液雾化性能的主要因素,植保无人机喷头类型以及添加助剂对药液雾滴雾化参数均有影响,添加1%的喷雾助剂能够显著降低溶液的表面张力和在叶片表面的接触角，进而增大雾滴粒径。增加施液量可显著提高雾滴沉积
19、密度，添加喷雾助剂可以显著提高雾滴沉积量以及有效沉积率。在选择喷头时，选择离心喷头对施药效果更好，且喷头材质应选择耐腐蚀类型，在作业时可以满足不同的作业对象，根据实际情况对雾滴粒径进行调控。3.352药剂选择及喷头粒径要求飞防植保都是使用喷雾方式进行作业，并且喷雾粒径较小，所以不能选用粉剂类剂型，容易堵塞喷头；应优先选用植保无人机专用剂型、其次选用水乳剂、微乳剂、乳油、悬浮剂、水剂等。由于植保无人机飞防飞行速度较快，用药量较少，作物体表上不可能每个部位都能洒上药剂，所以如果药剂没有较强的内吸作用，势必影响防治效果，所以应首先选择内吸性药剂（内吸性药剂是指使用后可以被植株吸收，并可传导运输到其他
20、部位组织，使害虫吸食或接触后中毒死亡的药剂且飞防药剂因为稀释比例低，所以不能使用剧毒及高毒农药。具体标准如表3所示。表3植保无人机对不同生物靶标的雾滴最佳粒径（微米）农药类型（不同生物靶标）雾滴最佳粒径（微米）飞行类害虫的杀虫剂10-50m叶面爬行类害虫的杀虫剂40-100m植物病害的杀菌剂30-150m除草剂100-300m3.353飞行参数根据病虫害预测预报信息，结合烟株生育时期、气象条件和重点防控靶位,设置对应的飞行参数进行防治。烟草区别于水稻、玉米、小麦等作物，其叶片较高大，主栽品种成熟期烟株高1.2m左右，当植株高度超过0.8m后，中下部叶片由于遮盖影响导致喷施雾滴密度达不到要求，同
21、时烟株叶片过大且易折断造成损失。所以在针对烟草病虫害的防治时，应充分考虑烟株高度和病虫害靶标位置，不同的情况设置不同的飞行参数（飞行高度、飞行速度、施液量本实验在贵州省烟科院福泉实验田展开实验，结合大面积验证结果，得到如下结论如表4所示。（在对应的技术报告中有详细数据说明）表4植保无人机防治烟草主要病虫害及其飞行参数烟株高度（cm）靶标位置飞行高度（m）作业参数飞行速度（ms）亩施液量（1./亩）0-40cm整株烟株2-34-51-1.5烟株中上部2-34-51.540-80cm烟株中下部2-33-41.5-2烟株上部3-44-5280-120cm烟株中部4-53-42-3烟株下部不建议使用植
22、保无人机作业3.3.6 作业效果评价3.3.6.1 雾滴密度检测方法及标准在所喷药液中加入诱惑红，在烟出每间隔IOm选一行，共选三行，每一行选三株烟，每株烟上中下正反面布置两张水敏试纸，飞行结束后取下保存于干燥牛皮纸袋中，用DePoSitSCan软件可得出雾滴密度，计算其平均值，喷施杀虫剂雾滴密度需大于25滴c11喷施内吸性杀菌剂需大于20滴/cm2,喷施非内吸性杀菌剂需大于50滴cn否则判定为不合格。3.3.7 烟叶折损率检测方法及标准植保无人机施药前，确定100株烟，统计总烟叶数，施药之后查看折损烟叶数，确定折损率，烟叶折损率小于1%。则判定为合格。4标准预期产生的社会、经济效益目前，烟草
23、病虫草害的防治主要依靠人工机械喷施化学农药的方式进行防治，不仅存在作业难度大、人工成本高、农药残留污染严重、效率低等问题，而且极易造成作业人员发生中毒的现象，且随着新型城镇化、农业农村现代化的进程，农村人口加速流失与农村雇工难、用工贵的矛盾日益加剧，烟草病虫草的防治成本越来越高，可以利用植保无人机进行防治减少人力成本，提高经济效益，助力发展乡村振兴。同时由于我国烟区70%以上分布在以丘陵、山地产区，地块大小不一、不规则，更是加大了人工作业难度和成本。植保无人机不受地形地貌限制，实现均匀作业，避免漏喷、重复喷施，更适合地形复杂的山地烟田地面作业，其中贵州省是92.5%的山地和丘陵，更加适合植保无
24、人机的应用，植保无人机以其效率高、省时省工等优势，为高效、安全植保作业提供了有效途径。植保无人机飞防技术作为一项适应现代农业和现代植保需求的一项新型技术，在一定程度上弥补了传统施药技术的不足，发展适合烟草行业的现代植保技术。5采用国际标准和国外先进标准的情况本标准未采用国外标准。6与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系本标准与有关的现行法律、法规和强制性标准无抵触关系。7重大分歧意见的处理经过和依据本标准无重大分歧意见。8作为强制性标准或推荐性标准的建议及主要依据本标准是对烟草大田生长期采用植保无人飞机进行病虫害防治的作业对象、基本要求、技术参数和作业效果评价等方面提出的技术要求，旨为全国各烟区无人机植保提供技术支持。因此，建议本标准作为推荐性烟草行业标准报批、发布。9标准宣贯的要求和措施建议烟草病虫害防治技术规程无人机法烟草行业标准发布后，建议由中国烟草公司统一组织行业内的推荐和宣传工作，并尽快组织各省市烟草公司技术人员能准确掌握植保无人机防治烟草病害的技术，投入生产应用，为植保无人机防控烟草病虫害提供有效手段。10废止现行有关标准的建议无。11其它应予以说明的事项无。烟草病虫害防治技术规程无人机法项目组2024年4月
