農藥在控制作物有害生物危害和保障糧食安全方面做出了重要的貢獻，是現代農業生產不可或缺的投入品。然而，農藥施用往往會存在一定的應用風險，包括施藥過程中施藥人員的職業健康風險，施藥后在作物可食部分上沉積形成的農藥殘留風險，以及施藥飄移、沉積或徑流等產生的環境風險。植保無人飛機施藥是一種新型施藥技術，具有作業速度快、節水省藥等特點，在我國發展迅速。2021年我國植保無人飛機的擁有量和作業面積已經遠超日本和韓國。研究表明，植保無人飛機施藥時藥液飄移距離較遠，施藥操作人員和非靶標生物可能會因霧滴飄移而產生農藥暴露風險。另外，植保無人飛機施藥后在作物上的霧滴沉積量可能會高于常規施藥器械，農藥霧滴在作物可食部位沉積量的累積可能會增加膳食暴露風險（圖1）。因此，本文從植保無人飛機施藥造成的職業健康風險、農藥殘留風險和環境風險3個方面進行綜述，梳理植保無人飛機施藥后可能帶來的應用風險特征，提出相應控制建議和措施，對保障我國植保無人飛機施藥產業的健康發展具有非常重要意義。

圖1 植保無人飛機施藥的潛在應用風險

1.1 職業健康風險

植保無人飛機施藥過程包括配藥、施藥和無人飛機的收回清洗3個階段，均涉及到人體農藥暴露風險。在配藥階段，由于植保無人飛機施藥用水量少，藥劑濃度高，配藥人員會暴露于高濃度農藥中，通常具有較高的風險。研究表明，在配制植保無人飛機施用的除草劑噁唑酰草胺時，配藥人員的暴露量主要集中于手部，其健康風險系數大于1，表明人員配藥時的風險不可接受，因此配藥人員需要在配藥時做好嚴密防護措施，方可有效降低風險。在施藥階段，植保無人飛機操控人員通常位于田間地頭，與植保無人飛機保持較遠的距離，其人員暴露風險相較于常規背負式噴霧施藥方式會大大降低。研究發現，使用電動背負式噴霧器在水稻田噴施氯蟲苯甲酰胺和苯醚甲環唑時，施藥人員的暴露主要集中在手臂和腿部，施藥人員身體的農藥暴露量顯著高于使用多旋翼植保無人飛機。另有研究對比了人工背負式噴霧器和植保無人飛機在豇豆田施藥后施藥人員的暴露量，發現人工背負式噴霧器施藥人員的平均總暴露量達到1 952.02 mg/kg，而植保無人飛機操控人員身體的平均暴露量僅為134.51 mg/kg，植保無人飛機施藥的人體農藥暴露量顯著低于人工背負式噴霧施藥方式，約為后者暴露量的6.9%。研究發現在施藥結束后的設備收回清洗階段，農藥在植保無人飛機機體上有大量的農藥殘留，其平均殘留量為13.84 μg/cm²，主要集中在藥箱背面、機翼和電池上。該殘留量顯著大于農藥在風送式噴霧機機體上的殘留量（0.58 μg/cm²），可能與植保無人飛機為低容量高濃度噴霧，且旋翼氣流會擾動大量霧滴沉積在機體上有關。目前，關于植保無人飛機施藥職業健康風險的研究仍較少，且研究中僅評估了1個或2個階段的暴露量，缺少綜合評估3個階段暴露產生的總暴露風險。因此，建議加強植保無人飛機施藥全過程暴露的綜合系統評估研究，明確各階段健康風險來源及貢獻度，提出相應有效控制措施，確保施藥人員職業健康。

1.2 農藥殘留風險

農藥施用后在作物可食部位的沉積往往導致農藥殘留風險。研究表明，植保無人飛機在適宜施藥參數或添加飛防助劑條件下施藥，可有效提高霧滴在植株上的農藥沉積，沉積量高于常規背負式噴霧器方式，沉積量與農藥殘留量緊密相關。目前關于植保無人飛機施藥與常規施藥方式造成的農藥殘留風險對比的研究相對較少，主要涉及的作物有小麥、水稻和茶葉。

在小麥上，Xiao等對比了植保無人飛機和電動背負式噴霧器在噴施48%氰烯菌酯·戊唑醇懸浮劑時，農藥在小麥植株上的原始沉積量以及降解半衰期。結果顯示，植保無人飛機施藥后氰烯菌酯和戊唑醇的平均原始沉積量分別為4.47 mg/kg和2.46 mg/kg；電動背負式施藥的平均原始沉積量分別為2.55 mg/kg和1.52 mg/kg。同時發現，植保無人飛機施藥后，農藥在小麥植株中降解速度較慢，在無人飛機施藥條件下，氰烯菌酯和戊唑醇在小麥植株中的消解半衰期分別為5.8 d和7.1 d，而在電動背負式噴霧器施藥條件下，其消解半衰期分別為2.4 d和3.3 d，這可能與無人飛機的原始沉積量大有關。蒙艷華等對比研究了植保無人飛機與電動背負式噴霧施藥方式下小麥上戊唑醇的殘留差異，結果發現植保無人飛機施藥后，戊唑醇在麥穗和麥葉上的原始沉積量分別可達8.9 mg/kg和170.2 mg/kg，而背負式噴霧條件下，其沉積量分別為6.9 mg/kg和55.6 mg/kg。即在相同施藥劑量下，植保無人飛機噴施戊唑醇在小麥植株上的沉積量大于電動背負式噴霧器，且在施藥14 d后，其在麥穗和麥葉上的殘留量也高于背負式噴霧器（植保無人飛機施藥條件下麥穗和麥葉殘留量分別為0.8 mg/kg和5.7 mg/kg；背負式噴霧器施藥條件下，麥穗和麥葉殘留量分別為0.4 mg/kg和4.7 mg/kg），并且植保無人飛機在減施20%的條件下，在麥穗和麥葉上的原始沉積量依然是背負式噴霧器正常施藥劑量的1.2倍和3.0倍。此外，植保無人飛機施藥用水量少，施藥濃度高，為提高霧滴的分散性能以及在作物上的沉積分布，在應用時往往添加無人飛機專用助劑，助劑的添加可提高農藥在作物上的沉積量。減施并添加無人飛機專用助劑時，可實現省藥的目的，且保證藥效。例如，Meng等研究表明，植保無人飛機噴施吡蟲啉時，添加無人飛機專用助劑獵鷹并減施20%時，在小麥葉片和麥穗上的原始沉積量是背負式噴霧器正常施藥劑量的1.4倍和1.2倍，且防效與背負式噴霧器相當。因此，植保無人飛機施藥可達到省藥的目的，但同時在作物上的原始沉積量也可能高于傳統施藥器械。

在水稻上，劉春來等研究發現，植保無人飛機在水稻上噴施吡蚜酮后，吡蚜酮在稻谷和植株上的原始沉積量分別為0.18 mg/kg和0.86 mg/kg，施藥14 d后，吡蚜酮殘留量分別為0.04 mg/kg和0.13 mg/kg；而背負式噴霧施藥條件下，吡蚜酮在稻谷和植株上的原始沉積量分別為0.13 mg/kg和0.59 mg/kg，14 d后其殘留量分別為0.01 mg/kg和0.04 mg/kg。可見，植保無人飛機施藥可導致吡蚜酮在稻谷和植株上的沉積量明顯高于背負式噴霧方式，但最終收獲期，吡蚜酮在稻谷中殘留量均符合我國農藥殘留限量標準規定。

在茶葉上，楚博等發現植保無人飛機噴施聯苯菊酯、蟲螨腈、氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、吡蟲啉和茚蟲威7 d后，6種農藥在干茶葉中的殘留量為0.20～9.20 mg/kg，而背負式噴霧條件下，其殘留量為0.09～7.65 mg/kg。植保無人飛機施藥條件下茶葉中的殘留高于背負式噴霧器1.20～2.44倍。

綜上，植保無人飛機施藥可能會增加農產品中農藥殘留風險，但是關于植保無人飛機施藥與其他施藥條件下農產品中農藥殘留差異的研究仍十分有限，表現在研究的作物少，可進行評估的有效數據不足。因此，建議未來開展更多類型作物在不同施藥方式下農藥殘留差異研究，進一步加強數據系統分析及殘留差異微觀機制研究，為植保無人飛機施藥后的農藥殘留風險管理提供重要的數據支撐和科學建議。

1.3 環境風險

植保無人飛機作業高度較高，作業速度快，且伴有旋翼氣流，形成的霧滴飄移距離遠于常規地面施藥器械。此外，植保無人飛機施藥時用水量較少，農藥濃度高，因此，其飄移造成的鄰近敏感作物風險和非靶標生物風險可能大于常規的地面施藥器械。2016年有報道發現植保無人飛機噴施百草枯造成相鄰田塊的向日葵和加工番茄出現大面積藥害的問題，類似事故經常發生。在非靶標生物風險方面，中國農業科學院植物保護研究所智慧植保創新團隊研究了植保無人飛機和人工背負式噴霧器噴施新煙堿類殺蟲劑時對蜜蜂的風險差異，發現植保無人飛機施藥后1 d內，在施藥區下風向5 m處蜜蜂死亡4 721頭，而人工背負式噴霧器施藥區下風向5 m處，蜜蜂1 d內死亡75頭，顯著低于植保無人飛機施藥區域。在植保無人飛機下風向29 m處，在第2 d和3 d時，蜜蜂死亡數是背負式噴霧器的3.1倍和14.4倍。因此，植保無人飛機施藥時，因其遠距離飄移對非靶標生物會產生較高風險。目前，關于植保無人飛機施藥對非靶標生物風險研究報道很少，尤其對其他非靶標生物如鳥類、家蠶、瓢蟲、蚯蚓以及水生生物的風險還未探究，因此，建議今后加強植保無人飛機施藥對非靶標生物風險的評估，為植保無人飛機施藥的環境風險評估提供重要數據支持。

農藥施用后的風險與人類健康和生態環境質量密切相關，是農藥風險監測評估的重點。植保無人飛機因其施藥方式、藥劑劑型、施藥濃度等與常規施藥方式不同，從而可能導致的職業健康風險、農藥殘留風險和環境風險存在差異，但目前植保無人飛機應用現狀與其施用風險的研究仍不匹配，存在“先上車、后買票”的風險管理滯后現象。因此，應進一步加強植保無人飛機應用風險研究。在職業健康風險研究方面，應開展系統綜合評估施藥人員全程暴露途徑的風險研究，明確3個暴露階段的風險貢獻率和風險控制關鍵。在農藥殘留風險方面，開展植保無人飛機施藥在不同作物的沉積殘留差異研究，揭示不同施藥方式下農藥在不同形態作物上沉積規律和殘留差異，制定植保無人飛機施藥的農作物農藥殘留試驗評價技術規范，開展規范風險評價試驗，對新型高效施藥條件下的農藥應用風險有效管理。在環境風險方面，加強植保無人飛機施藥飄移環境風險影響研究，包括對非靶標動物如蜜蜂、家蠶、鳥類和水體生物以及非靶標植物如鄰近種植作物安全等的研究。規定植保無人飛機施藥的鄰近作物種植類型，明確安全隔離距離，建立有效無人飛機施藥環境風險管理技術要求。