付德玉
摘要 分析了不同壓扁裝置割草機、摟草機、攤鋪機以及打捆作業、草條形狀對牧草干燥速度的影響,以期為提高牧草貯藏質量提供科學參考。
關鍵詞 牧草;干燥速度;影響因素
中圖分類號 S817.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)12-0161-01
牧草產品收割質量的高低,主要取決于天氣條件。以苜蓿為例,在正常的氣候條件下,正常干燥時間、呼吸作用和機械作業引起的干物質損失達15%~20%;而在不利的氣候條件下,例如雨淋,干物質損失會增加。為保持牧草質量、減少干物質損失,減少牧草田間干燥時間是一項關鍵措施。由于牧草呼吸和風干過程中會引起干物質損失,因而為了減少潮濕地區牧草收割期間所造成的干物質損失,應改田間干燥牧草為青貯飼料和半干青貯飼料方式。現在常用的牧草處理機械包括牧草壓扁機、牧草摟草機,而為了加快燕麥干燥速度,常使用攤鋪機。在歐洲則用化學藥品處理植物的表面蠟質,保持葉片氣孔開放,加快苜蓿的干燥速度,減少牧草風干時間,便于儲存含水量高的牧草。但潮濕的牧草必須保持倉庫通風干燥或用化學防腐劑保持倉庫干燥,由于需要較高的人工費和機械作業費,在實踐中很少采用。
1 不同壓扁裝置割草機對牧草干燥速度的影響
往復式割草機收割后,由于留在割草機后方的草條寬,故干燥速度快,但卻存在作業效率低的問題。圓盤式割草機割草速度快,不同機型設計的刀盤轉速、壓扁輥直徑和轉速不同,草鋪形狀不一,干燥時間也有差異。同一地塊用同一型號割草機最好,以在3 h內完成同一地塊作業為佳,保證干燥時間基本一致[1]。使用圓盤式割草機生產效率高,消耗功率大,故障率低。因此,現在選擇牧草收割機械都以圓盤式割草機為主。不同品牌的割草機對牧草調制處理方式和效果不盡相同,壓扁效果也不一樣,最主要的是形成的草條形狀各不相同,牧草干燥時間差別較大,干物質損失差異大,直接影響了牧草質量。常用的割草機壓扁裝置分為橡膠輥式、鐵輥式、錘爪式。橡膠輥對苜蓿的葉片損失小,橡膠輥式又分為人字紋式和網紋式,其中人字紋式是采用最多的方式,壓扁效率高。網紋式橡膠壓扁輥是近幾年發展的壓扁輥形狀,相對于人字紋式,葉片損失小,整體壓扁效果好于人字紋式,也容易形成蓬松的草條,加快牧草干燥速度。鋼輥式壓扁輥作業效率高,整體壓扁效果好,破壞了植株莖稈表層蠟質,主要應用于禾本科作物,尤其是對燕麥的壓扁效果非常理想,但對苜蓿草類葉片損失較大。近年來,愛科9800系列自走式割草壓扁機采用了2對壓扁鐵輥,且配備自動壓扁調整裝置,不同作物和產量設定不同壓力,較好地解決了苜蓿草類作物的割草壓扁損失問題,對禾本科燕麥的壓扁效果非常好,也是現在使用的性能最好的割草壓扁機。錘爪式割草壓扁機主要適用于燕麥等禾本科牧草,利用錘爪的打擊作業,將牧草打裂,破壞作物莖稈蠟質層,加快牧草干燥速度,但不適于苜蓿類牧草。阿旗公司主要使用的是庫恩304和354割草壓扁機,作業幅寬分別是3 m和3.5 m,但其壓扁裝置沒有調壓彈簧,靠壓扁輥自重加壓,壓扁效果差,研究人員通過技術革新增設調壓彈簧,增加了壓扁輥壓力,改善了其壓扁效果[2]。
2 不同摟草機對牧草干燥速度的影響
摟草機按照工作方式可分為圓盤式、指盤式、掛欄式(柵欄式)、撿拾放鋪式。在國內使用最多的是圓盤式摟草機,其具有構造簡單、價格低廉、需求拖拉機動力小、作業效率高的優點,但也存在一個缺點就是由于其摟草作業靠耙齒接觸地面形成旋轉運動而進行摟草,造成草條灰分高。指盤式摟草機需要拖拉機動力帶動摟草指盤與地面水平旋轉摟集草條,全部為進口,價格高,由于指盤和地面有一定的距離,形成的草條灰分相對較少,但其由于受到指盤旋轉速度的影響,作業效率較低,對地塊平整度的要求高,如果地表不平則容易掃除地表,造成草條灰分高,若行走速度過慢則對草條打擊頻率高,造成葉片損失;若行走速度過快則導致摟草不干凈。掛欄式摟草機不需要拖拉機后輸出動力,其作業時和地表有一定的距離,工作部件水平短距離往復運動,對草條的打擊力度小,葉片損失小,并且工作部件和地面有一定的仿行作用,形成的草條灰分少,葉片損失小,尤其是其形成的草條為空心卷表層干草在中間,而地表較濕的草鋪在最外面,草鋪容易干燥,并且草條連續性好,減少了葉片損失,但此種摟草機的缺點是價格高。為了減少葉片損失,一定要控制好摟草作業時的水分,平均水分達到40%時進行摟草作業,最好是夜間作業,氣溫高、陽光足時禁止摟草作業。對于燕麥而言,在阿旗氣候條件下最好是能在打捆作業前2 h開始摟草作業[3]。國內尚未引進撿拾放鋪式摟草機,其工作原理是通過撿拾臺撿拾多個草條,再通過傳送帶輸送到一邊形成草條,作業效率高,灰分低,葉片損失最少,形成的草鋪蓬松,易干燥。
3 不同攤鋪機對牧草干燥速度的影響
攤鋪機主要用于禾本科牧草。內蒙阿旗公司一般在燕麥收割30~40 h后進行攤鋪作業。如果收割后立即進行攤鋪作業,由于牧草含水量高,牧草之間粘滯性高,攤鋪機作業負荷重,不容易將草條攤勻;而草條水分降至60%以下時,機械作業負荷輕,草條容易攤開且均勻。對苜蓿類牧草不適宜進行攤鋪作業。攤鋪作業時機械的對地作業間隙和作業速度對攤鋪作業質量影響最大,離地間隙為2~4 cm,并且作業速度不能超過8 km/h。如果作業速度低,摟草指盤對草條的打擊頻率高,容易造成葉片損失;若作業速度過快,則攤鋪草條不均勻,容易形成揚塵,造成草條灰分過高,影響牧草質量。雖然攤鋪作業能提高牧草干燥速度,但由于將草條攤開后,草鋪和陽光接觸面積增大,在陽光和空氣中水分的交替影響下,牧草葉綠素損失大,導致草捆偏黃,影響了牧草的感官質量。
4 打捆作業對牧草干燥速度的影響
打捆機打捆作業是牧草收獲的主要環節,要求打捆機有較高的生產作業效率,高的草捆密度(苜蓿草捆密度最少為230 kg/m2,燕麥草捆密度最少為200 kg/m2)形成的草捆外表規整,均勻一致,水分含量符合倉貯要求。因此,打捆作業時草條水分的高低直接影響著牧草質量的優劣。好的、干燥均勻一致的草條是制造優質牧草的最主要因素,同時在打捆作業時應充分考慮空氣濕度的影響,盡量在夜間和早晚進行打捆,最大限度地減少牧草干物質和葉片的損失。在阿旗由于受天氣影響大,第1茬、第4茬可以制作牧草干草,第2茬、第3茬在不利天氣情況下應立即進行青貯作業,不論裹包青貯還是堆貯,應在最短時間內完成牧草收獲,為第4茬牧草生產留出足夠的時間,提高第4茬牧草的質量和產量。在甘肅省河西地區除了夜間打捆外,如果白天再進行蒸汽加濕作業程序,則能極大地提高牧草品質和機械設備的利用率[4]。
5 草條形狀對牧草干燥速度的影響
通過多年觀察和調研,割草機的型號、牧草調制方式、草條形狀對牧草的干燥時間均有一定的影響。收割后形成蓬松的、盡量寬的草條,則有利于牧草干燥,干燥均勻度較高。但目前使用的大部分割草機收割后形成的草條雖蓬松,但最下面接地一層30%左右的牧草莖稈由于直接接觸地面,導致干燥時間長,尤其是在空氣濕度大的情況下干燥時間更長,直接影響牧草草條的均勻度和干燥時間,影響牧草品質。如果收割后的牧草草條莖稈大部分垂直于地面,則能顯著提高牧草的干燥速度和草條均勻度。
現國內使用的割草機只有紐荷蘭系列拖拉機牽引式割草機和自走式愛科9800系列割草機能將草條垂直于地表放鋪。國內大部分使用的紐荷蘭割草機是橡膠輥壓扁式,其壓扁后放鋪時對草條進行了處理,使作物莖稈30~40 cm時進行180°折彎后垂直于地面形成草鋪,由于作物莖稈大部分垂直于地面,其草條的干燥均勻度顯著提高。愛科9800系列割草機由于是2對鐵輥進行壓扁調制,壓扁效果更好,形成的草鋪更加均勻地垂直于地面,尤其是對燕麥等禾本科牧草,在阿旗夏季高濕氣候條件下草鋪干燥時間達5 d就能使燕麥水分達到10%以下,不需要進行攤草作業就能進行打捆作業。傳統割草機一般經過攤鋪作業后10~12 d才能進行打捆作業,10月第2茬燕麥收割,傳統割草機晾曬時間為18~20 d,攤鋪作業后進行打捆作業,而愛科9800系列割草機作業后6~9 d就能進行打捆作業,較傳統割草機節省了50%的時間,并且由于不進行攤鋪作業,燕麥莖稈陽光輻射少,葉綠素損失小,草捆顏色綠,干物質損失低,草捆產品質量較高。
6 參考文獻
[1] 傅美貞.牧草收割機械的現狀和發展趨勢[J].農機化研究,2009,31(6):237-239.
[2] 許虎泉,卞麗娜,郭偉.小型牧草收獲機械的研究[J].農業裝備技術,2005(4):22-24.
[3] 徐秀英.小型牧草收獲機械的設計[D].南京:南京農業大學,2004.
[4] 馬根眾,楊振立.牧草收割機械的分類與選擇[J].山東農機化,2004(3):30.