第10卷第3期2020年3月
农业工程
Agricultural Engineering
Vol. 10 No. 3
Mar. 2020牧草种植及生产机械化技术
刘晶
(中国农业机械化科学研究院,北京100083)
摘要:牧草是发展畜禽生产,特别是草食家畜生产的基础,牧草中不仅含有家畜必需的各种营养物质,还含有对维 持反刍家畜健康特别重要的粗纤维,这是粮食与其他词料所不能替代的。我国是牧草生产大国,但牧草生产机械化水 平却不高,不仅影响了牧草的产量、质量,也影响了农牧民收益。为了生产优质的牧草,该文介绍了牧草种植及生产 机械化技术,包括播种、田间管理和收获等环节。
关键词:牧草;机械化技术;播种机械;田间管理;收获机械
中图分类号:S233.75 文献标识码:A 文章编号:2095-1795(2020)03-0021-03
Mechanization Technology of Forage Planting and Production
LIU Jing
(China Academy o f Agricultural Mechanization Sciences, Beijing 100083,China)
A b s tra c t:Forage is basis for development of livestock and poultry production, especially production of herbivorous livestock. Forage contains not only all kinds of nutrients necessary for livestock, but also crude fiber which is very important for maintaining ruminant health, which can not be replaced by food and other feeds. China is a big country of forage production, but m echanization level of forage production is not high, which not only affects yield and quality of forage, but also affects income of farmers and herdsmen. In order to produce high quality forage, mechanization technology of forage planting and production were introduced ,which including sowing, field management and harvest segment.
K e y w o rd s:forage grass, mechanization technology, seeding m achine, field m anagem ent, harvesting machinery
〇引言
牧草是指供词养的牲畜食用的草或其他草本植物,其再生力强,一年可收割多次,富含各种微量元 素和维生素。我国是世界上草原资源丰富的国家之一,草原总面积近4亿hm2(60亿亩),位居全球第 2位。其中可利用草地面积约3. 1亿hm2(46.5亿 亩),每年产草量4亿t以上,但是仍不能满足我国畜牧业发展的需求,每年需大量进口优质牧草[1]。
按生长周期来划分,牧草可分为一年生和多年生;按栽培方式,可分为天然牧草和人工栽培牧草;按牧草科属类型,主要有豆科、禾本科、菊科、莎草 科和紫草科等。
豆科牧草有紫花苜蓿、沙打旺、三叶草、三叶豆 和鸡眼草等,禾本科牧草有牧7〇黑麦草、墨西哥玉 米、皇竹草、梯牧草、鸭茅、六月禾、细麦、羊茅、棕叶和狗尾草等,其中豆科牧草种植较多。
种植面积较大、高产的牧草有紫花苜蓿、沙打 旺、串叶松香草、甜象草、牧7〇黑麦草、墨西哥玉米和俄罗斯词料菜等。其中紫花苜蓿是世界上栽培最 早的牧草,因其蛋白含量较高,又称“牧草之王”,各国均大面积种植。紫花苜蓿为豆科多年生草本植物,一般寿命5~7年,生长2~4年最盛,年产鲜草 量30~60t/h m2(2~4t/亩),具有较强的抗旱和耐寒性。
我国虽然草原面积比较大,是牧草生产大国,但 牧草质量和单产水平并不高,主要原因是受制于机械 化水平不高。本文介绍了牧草种植机械化技术,包括 播种、田间管理、病虫害防治和收获等环节,以期生 产出优质、高产的牧草,提高农牧民收益。
1播种机械化
牧草播种时要选择土壤比较肥沃、深厚而且排水 性较好的土质,播种前对土壤进行深翻或深松,使土 质疏松,增加透气性。牧草种类要求草质好、产量 高、可以多季收割、生命力强、对牲畜营养价值高并 可提高牲畜肉质的品种。
牧草播种季节可分为春播、夏播和秋播,具体播
收稿日期:2020-01-06修回日期:2020-03-03 在线投稿
作者简介:刘晶.高级工程师,研究方向:农业机械化技术及期刊出版。E-mail: ****************W W W. d1 ae. C O I T 1
22农业工程装备与机械化
种时间要根据温度、水分、牧草的生物学特性、田间 杂草危害程度和利用目的等因素而定。干旱地区主要 考虑土壤墒情,寒冷地区重点考虑牧草的越冬性。
1.1牧草播种方式
牧草常用的播种方式有条播、撒播、飞播、带肥 播种和犁沟播种等。
条播指每隔一定距离将种子播种成行,并随播随 覆土。湿润地区或有灌溉条件的地区,行距一般12.5 cm左右;在干旱条件下,通常采用3〇cm行 距;收牧草种子用的草地,行距一般为45 ~100 cm。
撒播是把种子均匀撒在土壤表面,然后轻耙覆土。寒冷地区可在冬季把种子撒在地面不覆土,借助 结冻和融化的自然作用把种子埋人土中。
飞播就是利用飞机播种牧草,具有播种速度快、作业面积广、生产成本低和落籽均匀等特点,适宜在 集中连片的大面积退化、沙化草原或新开发的南方草 地山区实施。
带肥播种是在播种时,把肥料施于种子下面,施 肥深度一般在播种深度以下4 ~6cm处,主要是施磷 肥。
犁沟播种可在干旱和半干旱地区、地表干土层较 厚的情况下应用,方法是使用机械开沟,将种子撒在 犁沟的湿润土层上,犁沟不耙平,待当年牧草收割或 生长季结束后耙平。高寒地区也可用这种方法播种,提高牧草的越冬率。
1.2牧草播种机械
我国牧草播种机具的研究起步较晚,特别是人工 种植草场用的牧草播种机起步更晚,但已涌现了一些 新机具,主要分为人工种植草场用的牧草播种机和天 然退化草场用的播种机[2]。
国内用于人工种植草场的牧草播种机种类较少,主要是小型机械。比如有牧草种子撒播镇压播种机,以及由传统的小麦条播机更换小槽轮排种器或小窝眼 排种器改装而成的牧草播种机。
用于天然草场改良的松土补播机,大多是引进、消化和吸收国外同类产品而研制,基本可以满足天然 草场改良机械化需求。
我国牧草播种机具的种类、功能、技术性能与国 外同类产品相比,还有较大的差距,最主要的差距在 于牧草播种机的排种器和开沟器上。豆科类牧草种子 大多外形尺寸小、千粒质量相对较大,因而流动性 好,使用一般的排种器,漏种现象严重,播量很难控 制。而禾本科类牧草种子,流动性较差,且易架空, 播种均匀性较难保证[3]。
牧草播种机除排种器外,开沟器也是影响其性能 的重要部件。牧草种子的播种出苗受播种深度影响较大,开沟深度的一致性是保证牧草播种成功的重要因 素。
2田间管理机械化
牧草田间管理包括灌溉、除草、施肥和病虫害防 治等环节。
水是牧草生产过程中重要的要素之一,牧草灌溉 一般用大型喷灌机,包括中心支轴式喷灌机、平移式 喷灌机等,也有一些地区采用大水漫灌的方式。
牧草在生长过程中,需要及时清理杂草,可以人 工除草,也可以机械除草或机械喷洒除草剂,常用的 机械有除草机、喷杆喷雾机等。
牧草生长过程中,肥料也是不可或缺的,在施用 肥料时,需要确保牧草的各类微量元素的需求能得到 满足,以促进牧草幼苗的生长及发育,还要根据牧草 及土质类型,选择最合适的肥料。常用的机械有施肥 机及撒肥机等。
对病虫害的防治能够有效保证牧草的质量,防治 中需要以预防为主,根据不同牧草出现病虫害的不同,采取综合防治措施,包括药物、生物及机械防治 措施等。机械防治病虫害主要是采用喷杆喷雾机或者 植保无人机喷洒农药w。
3收获机械化
牧草收获是一项季节性强、劳动强度大的作业环 节,同时收获也是影响牧草质量、产量和效益的重要 因素,主要有人工收获、半机械化收获和机械化收获 等方式。研究表明,牧草机械化收获与人工收获相比,可提高劳动生产率25 ~50倍,降低作业成本40%~60%,减少牧草营养损失60%~80%,提高牧 草产量,同时利于牧草的安全储存和次年再生。
3.1收获工艺
牧草机械化收获全过程一般都是由几道工序组成,因此形成了牧草机械化收获工艺系统,一般可分 为散草收获工艺、压缩收获工艺和青词收获工艺。
散草收获工艺由割草、集草、垛草和运草等工序 组成,采用分段式作业方式,其特点是各作业工序所 用机具简单,对操作人员的技术要求不高,生产率 低,劳动强度大。
压缩收获工艺是在割草、集草工序后,采用相应 的设备对牧草进行打捆、集垛或压块的收获方式,主 要有捡拾打捆收获、固定打捆收获、捡拾集垛收获和 田间压块收获等工艺。
青词收获工艺是为了生产青贮词料或者直接进行 青饲时所采用的收获方式,主要包括分段法和联合收 获法两种工艺。分段收获由割、搂、运、切和贮等工
刘晶:牧草种植及生产机械化技术23
序组成;联合收获是利用青贮词料收获机一次完成牧 草的收割、切碎和装载等作业工序。
3. 2机械化收获技术
牧草收获全程机械化包括收割(压扁)、收集调 制、打捆、草捆捡拾、运输和堆垛6个环节[56]。
3. 2. 1收割(压扁)
牧草收割是利用割草机将牧草以一定的割茬高度 切割下来,并铺于地表。牧草压扁就是将牧草茎秆压 裂,破坏茎的角质层,使之暴露于空气中,加速茎内 水分散失,缩短干燥期,促使牧草茎秆与叶片的干燥 速度接近同步,并达到均匀干燥的效果[7]。
常用的机械有割草机、压扁机、割草压扁机或割 晒机。割草压扁机集割草、压扁功能于一体,牧草收 割、茎秆压扁和铺成草条等作业一次完成。
3.2. 2收集调制
牧草在田间的基本调制方法是成条干燥和摊散干 燥,包括摊行、翻草、搂条、翻条和并条等摊晒翻晒 作业,主要是使牧草均匀地摊晒在田间。常用的机械 有搂草机、摊晒机等,摊晒机又可分为摊行机、翻草 机、摊条机和翻条机。
3.2. 3打捆
打捆是利用打捆机将松散的牧草压成一定密度、形状的草捆,以便于运输并长期保存。按照草捆的形 状,打捆机可分为圆捆打捆机、方捆打捆机[8]。目前市场上还有打捆包膜一体机,即打捆后将草捆包膜,便于草捆存储。
3.2.4草捆捡拾、搬运与堆垛
从田间将草捆捡拾起来搬运到运输车上,运到指 定场所后,再将草捆卸下并堆成垛。常用的机械有多 功能搬运机、草捆捡拾车和运输挂车等[9]。
3.3技术要点
3. 3.1适时收获
不同品种的牧草,其适时收获期不同,应根据实 际情况来定。但要注意,收获过早会降低牧草产量,同时由于牧草湿度较大不利于储存;收获过迟牧草中 木质素增加降低牧草营养成分,降低适口性。
3. 3. 2割茬高度合适
割茬高度应在不影响牧草次年生长的情况下低割,一般情况下,天然牧场留茬4 ~5cm,人工种植 牧场留茬5~6cm,晚秋收获牧草留茬6~7c m。
3. 3. 3收获牧草湿度适宜
收获牧草湿度适宜。如收获干苜蓿草和燕麦草的 适宜湿度推荐值:苜蓿草在开花数未达到10%开始 割草,搂草40%~50%;燕麦草在包浆时割草,摊晒 60%~70%,搂草35%~45%,小方捆和圆捆17%~ 20%,大方捆14%以下。同时还要避免雨淋和长时间日晒。
3. 3.4降低损失和污染
在牧草收获各作业环节中,收获机具对牧草的作 用强度要小,以减少损失;此外,牧草中的杂质和污染物要少。
3. 3. 5适宜的收获工艺
据当地牧草的自然条件、牧草类型、运输距离、运输方式、词喂要求和经济基础等,因地制宜选择相 应的收获工艺和机具系统,提高牧草收获过程的生产 率和经济效益。
4 结束语
牧草种植牧草是发展畜牧业的基础,近些年来,我国各级 政府及相关部门出台了一系列支持畜牧业发展的政策、措施,对牧草产业及牧草生产相关技术都有极大 促进作用及发展机遇。牧草要获得优质、高产,农牧 民要获得增产、增收,就必须走机械化生产之路,因此,大力发展牧草生产机械化对于牧草产业的可持续发展具有重要意义。同时,也应重视牧草生产各环节 所需机具的研发制造。
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