拉伸膜裹包青貯飼料制作技術(shù)研究

潘強 潘會平 孫姣 彭正昶 郭晨陽 陳廣軍

(蘭州市蘭石能源裝備工程研究院蘭州730050)

拉伸膜裹包青貯飼料制作技術(shù)研究

潘強 潘會平 孫姣 彭正昶 郭晨陽 陳廣軍

(蘭州市蘭石能源裝備工程研究院蘭州730050)

裹包青貯是目前最受歡迎的一種青貯制作和保存技術(shù)，本文對裹包青貯的優(yōu)缺點、國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀、材料與影響因素進行了綜述，詳細研究了拉伸膜裹包青貯技術(shù)及規(guī)程，以期為裹包青貯在我國草食家畜飼養(yǎng)中的進一步應(yīng)用提供借鑒和參考。

裹包青貯；應(yīng)用現(xiàn)狀；制作技術(shù)；影響因素

0 引言

拉伸膜裹包青貯技術(shù)是指將牧草收割后,用打捆機進行高密度壓實打捆,然后通過裹包機用拉伸膜裹包起來,從而創(chuàng)造一個厭氧的發(fā)酵環(huán)境,最終完成乳酸發(fā)酵過程[1]。這種青貯方式已被歐洲各國、美國和日本等世界發(fā)達國家廣泛認可和使用,在我國有些地區(qū)也已經(jīng)開始嘗試使用這種青貯方式,并逐漸把它商品化。

1 裹包青貯技術(shù)的優(yōu)缺點

1.1 裹包青貯的優(yōu)點

萎蔫時間短，受天氣影響??；有氧腐敗損失小于池貯青貯飼料；取用操作及飼喂方便(可根據(jù)實際需要給家畜飼喂不同質(zhì)量的裹包青貯飼料)；可在秋季貯存優(yōu)質(zhì)青貯飼料；干物質(zhì)損失量小(＜5%～10%)，而池貯青貯飼料在貯存和飼喂過程中DM損失量在可達15%～25%[2]；貯存方便靈活，而且可以商品化；與其它青貯方式相比，能耗和勞力需求低；可增加放牧草地牧草的利用效率。

1.2 裹包青貯的缺點

貯存期比池貯青貯飼料短；發(fā)酵程度低，冬天易凍結(jié)；裹包青貯膜易損壞，導致有氧腐敗；長草裹包青貯發(fā)酵品質(zhì)低；高水分裹包青貯不易搬運，且會產(chǎn)生汁液影響發(fā)酵品質(zhì)；低水分裹包青貯容易發(fā)霉；塑料膜的有機污染，存在回收問題[3]。

2 國內(nèi)外裹包青貯技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.1 北歐地區(qū)

牧草一般刈割兩茬，第一茬用作堆貯或塔貯，第二茬用于裹包青貯。拉伸膜裹包層數(shù)一般為6層，飼喂馬的裹包青貯飼料用8層[4]。白色拉伸膜用的最多，不用黑色的。裹包青貯已逐漸替代干草生產(chǎn)及臨時性的堆貯或池貯。對于小型牧戶，裹包青貯是禾草青貯的唯一方式。

養(yǎng)馬業(yè)對青貯飼料的需求增加；裹包青貯成本逐漸降低；裹包青貯成為有機牧場的主要組成部分；裹包青貯有助提高食品安全。

北歐國家青貯飼料與牧草用量對比見圖1。

圖1 北歐三國青貯飼料與牧草用量對比

2.2 英國和愛爾蘭

相對于堆貯和池貯，裹包青貯飼料量逐漸增加；拉伸膜裹包層數(shù)逐漸由4層增加至6層；顏色以黑色為主；裹包青貯飼料用于飼喂肉牛的量增加[5]；幾乎所有的牧場均制作裹包青貯；裹包青貯主要由承包商制作(UK,70%;Ireland,90%)。

裹包青貯已成為有效的草地管理措施：能夠有效利用草地牧草（割草裹包青貯和放牧輪作）；制作速度快，受天氣影響?。ㄓ募径嘤辏回赘詈蟠龠M牧草生長，提高牧草質(zhì)量和草地生產(chǎn)力；禾草和白三葉混播草地，提高裹包青貯營養(yǎng)價值；同時，降低草地肥料使用量。

2.3 北美地區(qū)

拉伸膜裹包青貯已開始取代塔貯或池貯；許多大型牧場部分或全部青貯飼料為裹包青貯飼料；加拿大東部地區(qū)主要裹包青貯飼料為苜?；蜍俎Ｅc梯牧草混合牧草；裹包青貯干物質(zhì)含量在30%至50%之間；美國裹包青貯調(diào)制主要在東北部多雨地區(qū)。如威斯康辛州：最早的苜蓿青貯實踐地區(qū)（建州起初就開始苜蓿青貯的研究與推廣）。

2.4 國內(nèi)裹包青貯技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.4.1 研究現(xiàn)狀

2002～2004年，項目有科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化基金項目“苜蓿發(fā)酵液裹包青貯技術(shù)的轉(zhuǎn)化”。

苜蓿裹包青貯基礎(chǔ)理論研究：苜蓿拉伸膜裹包青貯研究（玉柱等，2003）；裹包層數(shù)對苜蓿拉伸膜裹包青貯品質(zhì)的影響（白春生等，2007）；不同添加劑對苜蓿拉伸膜裹包青貯的影響（許慶方等，2006）；拉伸膜苜蓿裹包青貯飼料體外消化率的研究（許慶方，2008）；不同添加劑對苜蓿拉伸膜裹包青貯飼料體外消化率的影響影響（許慶方等，2008）。

2.4.2 發(fā)展趨勢

規(guī)模性生產(chǎn)已現(xiàn)雛形：現(xiàn)代牧業(yè)-大規(guī)模紫花苜蓿裹包青貯的實踐。

3 拉伸膜裹包青貯技術(shù)及規(guī)程

3.1 裹包青貯專用拉伸膜特性及選用

由線性低密度聚乙烯（LLDPE）樹脂制成，它具有良好的伸縮和粘附性能（至少55%～70%的拉伸性），具有良好的氣密性和遮光性，能夠抵抗各種天氣條件下的紫外輻射[5]。含有光穩(wěn)定劑: TiO2和受阻胺類光穩(wěn)定劑(HALs)。能在戶外放置至少1年不變性。具有良好的抗穿刺能力。

如：C8樹脂膜：厚度：25、30或35μm；寬度：25、50或75 cm；長度：1500或1800 m∕捆；顏色：白色、黑色、綠色。

樹脂分子鏈中碳原子的個數(shù)越多，氣密性越好。如：C8樹脂膜優(yōu)于C6或C4樹脂膜。

3.2 打捆機的類型

圓草捆打捆機：分為打捆倉固定型和可變型兩種（見圖2、圖3）

方草捆打捆機：草捆長度為1.2～1.5m，方草捆打捆機打捆時的能耗要高于圓草捆打捆機。

圖2 打捆倉固定型打捆機

圖3 打捆倉可變型打捆機

帶切短功能打捆機：牧草切碎長度在10～20cm之間，可增加草捆密度，加快發(fā)酵速度，提高發(fā)酵品質(zhì)。

3.3 裹包機的類型

傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)臺式裹包機。

多軸旋轉(zhuǎn)裹包膜纏繞機（稱作3D型）：3D型裹包機拉伸膜的用量比傳統(tǒng)裹包機低4%～15%，而且青貯飼料品質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)裹包機制作的青貯飼料，見圖4。

圖4 多軸旋轉(zhuǎn)裹包膜纏繞機

3.4 裹包青貯原料的準備

3.4.1 牧草的刈割

牧草收割時，收割機帶壓扁功能為好，以縮短田間晾曬時間。刈割時豆科牧草留茬高度約8cm，禾本科牧草約5cm[6]。牧草刈割后，晾曬草幅要寬，至少占割幅的70%。

牧草適宜刈割時期見表1。

表1 牧草種類及適宜刈割時期

3.4.2 牧草的晾曬與萎蔫

A.牧草打捆前田間萎蔫的目的

確保青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)；減少打捆時添加劑的使用和牧草汁液的產(chǎn)生；降低草捆的重量，維持草捆的形狀。

B.晾曬草幅要寬

牧草刈割后，晾曬草幅要寬，至少占割幅的70%，以使刈割后的牧草草被割茬頂起，有助于加快水分散失；同時，可防止牧草草被土壤污染，提高牧草青貯飼料品質(zhì)。

C.牧草田間萎蔫時間

田間晾曬的時間應(yīng)根據(jù)當?shù)氐奶鞖鈼l件和打捆時要求牧草的含水量而定，晾曬時間越短牧草營養(yǎng)損失越少。

D.牧草萎蔫后適宜打捆的水分含量

牧草最理想的打捆水分含量為45%～55%。水分過高會引起梭菌發(fā)酵，產(chǎn)生大量丁酸和滲出液[7]；水分過低，貯料間空隙增大，發(fā)酵產(chǎn)酸降低，熱損害增大，且牧草的莖稈容易刺破塑料膜，導致透氣和好氧腐敗。

3.4.3 牧草的集壟

田間晾曬后達到適宜打捆的水分后，用摟草機集成草條，用于撿拾打捆。

牧草集壟時應(yīng)注意：調(diào)整摟草機耙齒適宜的高度，避免集壟時過多的塵土被帶入草條。為方便撿拾打捆機作業(yè)和保持草捆形狀的均勻性，撿拾打捆草條的寬幅應(yīng)與打捆機打捆倉的寬度相接近（圓草捆打捆機）或大于打捆機打捆倉的寬度（方草捆打捆機）[8]。

3.5 裹包青貯原料的撿拾打捆

3.5.1 撿拾打捆

保持打捆機適宜的行駛速度和勻速行駛（6.5～8.5km∕h為宜），確保草捆的緊實。要求打捆后形成草捆的密度DM不低于160kg∕m3；一般應(yīng)在160～230kg∕m3[9]。打捆時應(yīng)避免雨淋及割草或撿拾牧草時土壤的對牧草的污染。若水分含量高，可降低草捆直徑以減少草捆的重量。建議使用網(wǎng)眼紗或塑料麻線以固定草捆的形狀，但避免使用劍麻線。

表2 打捆時牧草干物質(zhì)（DM）含量及打捆機行駛速度對草捆密度的影響

3.5.2 草捆規(guī)格

為防止草捆過重和易于搬運，一般草捆的直徑為100～120cm之間，長度在120～150cm，重量不超過600kg為宜。打捆倉固定型的打捆機其生產(chǎn)的草捆尺寸一般為1.2m×1.2m。打捆倉可變型的打捆機其生產(chǎn)的草捆的寬度一般為1.2m[10]；直徑在0.6m～1.8m不等。

3.5.3 打捆時的水分含量

豆科適宜打捆的水分含量在40%～60%之間，最理想的打捆水分含量為45%～55%，但不能高于65%。禾本科草適宜打捆的水分含量在40%～65%之間，最理想的打捆水分含量為45%～60%,但不能高于70%。

3.6 添加劑的應(yīng)用

打捆時使用添加劑能夠確保牧草裹包青貯的發(fā)酵品質(zhì)和延長保存時間。若打捆時水分含量在60%～70%之間時，使用有機酸添加劑效果較好。如甲酸或甲酸鹽（濃度為80%～85%），使用量為：豆科牧草4～5L∕t鮮草；禾本科牧草2～3L∕t鮮草。豆科牧草水分在45%～65%之間，打捆時使用乳酸菌制劑，可促進裹包后青貯料的發(fā)酵。禾本科牧草在適宜水分條件下打捆時，可不適用乳酸菌制劑[11]。

3.7 草捆的裹包青貯

草捆應(yīng)在24h內(nèi)完成裹包，天氣炎熱潮濕地區(qū)最好在4～8h之內(nèi)打捆，以防止霉變和熱損害。裹包時間和層數(shù)對草捆內(nèi)溫度的影響見圖5、圖6。

表3 適宜打捆的水分含量單位：%

表4 不同國家裹包青貯草捆的水分含量單位：%

圖5 打捆后的裹包時間對草捆內(nèi)溫度的影響

圖6 拉伸膜裹包層數(shù)對草捆內(nèi)溫度的影響

草捆裹包時，25μm的拉伸膜裹包至少4層（拉伸膜之間需50%的重疊，裹包2輪；若裹包6層，則需裹包3輪）[12]。牧草水分含量越低或刈割時越成熟，需增加裹包的層數(shù)。裹包莖稈堅硬的牧草，應(yīng)增加裹包層數(shù)。如苜蓿裹包青貯，建議裹包6層。草捆裹包地點離存放地點要近，避免由于長距離運輸操作而損壞裹包膜。

拉伸膜的用量見表5、表6。以1.2m圓草捆為例：

拉伸膜用量的計算：

表5 拉伸膜裹包草捆規(guī)格數(shù)量

草捆規(guī)格：1.2m×1.2m；

每個草捆的裹包轉(zhuǎn)數(shù)：裹包4層24轉(zhuǎn)（寬50cm拉伸膜）或16轉(zhuǎn)（75cm拉伸膜），裹包6層36轉(zhuǎn)（寬50cm拉伸膜）或24轉(zhuǎn)（75cm拉伸膜）[13]。

拉伸膜的拉伸度為70%。

A=拉伸后塑料膜的長度；B=每個草捆裹包的轉(zhuǎn)數(shù)；C=草捆的周長（裹包草捆四邊長度的總和），則拉伸膜的用量為：A÷(B×C)

表6 裹包青貯拉伸膜用量

3.8 裹包青貯料的存放和管理

存放時要求地面平整，排水良好，沒有雜物和其它尖利的東西。存放點需干燥陰涼。裹包后的草捆疊放在一起可節(jié)省貯存空間，防止鼠害，易于管理。堆放操作時盡量避免撕裂裹包。避免疊放高水分裹包青貯飼料[14]。裹包青貯料堆放好后，應(yīng)不時檢查有無破損的地方并及時用膠帶修補密封。

3.9 裹包青貯料的取用

發(fā)酵時間：豆科牧草裹包青貯飼料存放40d后可取用飼喂家畜。禾本科牧草裹包青貯飼料存放30d后可取用飼喂家畜[15]。

取用方法：取用時，應(yīng)根據(jù)每天家畜的采食量隨用隨取。

3.10 塑料膜的回收

裹包青貯飼料取用后，廢棄的塑料膜需回收存放，避免污染環(huán)境。切勿著燒，青貯專用膜燃燒后釋放二氧（雜）芑，是一種有毒物質(zhì)，具有潛在的致癌作用。

4 結(jié)束語

拉伸膜裹包青貯是一項機械化程度很高的先進的青貯生產(chǎn)技術(shù)，它對機械化設(shè)備要求很髙,機械設(shè)備及膜的材料、顏色、厚度、包裹層數(shù)等對裹包青貯飼料的品質(zhì)均有影響，在青貯過程中，還應(yīng)注意青原料的含量和捆扎密度等技術(shù)環(huán)節(jié)，保證青貯發(fā)酵的正常進行。相信在不久的將來，隨著我國國產(chǎn)專用膜和捆裹機械制造企業(yè)技術(shù)的不斷提髙和越來越多的飼料企業(yè)將裹包青貯產(chǎn)業(yè)化，牧草捆青貯技術(shù)在我國定能得到進一步推廣應(yīng)用，它將促進我國草地畜牧業(yè)的發(fā)展，推動我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，也將對我國的飼草加工業(yè)產(chǎn)生深遠的影響，緩解我國畜禽飼料尤其是青綠飼料緊缺的現(xiàn)狀，提髙我國畜產(chǎn)品的品質(zhì)，增強市場競爭力。

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S817.19

A

1008-6137（2017）02-0016-06

潘強，男，（1987-），甘肅省會寧縣人，大學本科，助理工程師，主要從事農(nóng)業(yè)機械、車輛工程方面的研發(fā)設(shè)計。

2017-03-13.