牧草種植及生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)

劉 晶

(中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，北京100083)

0 引言

牧草是指供飼養(yǎng)的牲畜食用的草或其他草本植物，其再生力強(qiáng)，一年可收割多次，富含各種微量元素和維生素。我國(guó)是世界上草原資源豐富的國(guó)家之一，草原總面積近4億hm2(60億畝)，位居全球第2位。其中可利用草地面積約3.1億hm2(46.5億畝)，每年產(chǎn)草量4億t以上，但是仍不能滿足我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展的需求，每年需大量進(jìn)口優(yōu)質(zhì)牧草[1]。

按生長(zhǎng)周期來(lái)劃分，牧草可分為一年生和多年生；按栽培方式，可分為天然牧草和人工栽培牧草；按牧草科屬類型，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、三葉草、三葉豆和雞眼草等，禾本科牧草有牧70黑麥草、墨西哥玉米、皇竹草、梯牧草、鴨茅、六月禾、細(xì)麥、羊茅、棕葉和狗尾草等，其中豆科牧草種植較多。

種植面積較大、高產(chǎn)的牧草有紫花苜蓿、沙打旺、串葉松香草、甜象草、牧70黑麥草、墨西哥玉米和俄羅斯飼料菜等。其中紫花苜蓿是世界上栽培最早的牧草，因其蛋白含量較高，又稱“牧草之王”，各國(guó)均大面積種植。紫花苜蓿為豆科多年生草本植物，一般壽命5～7年，生長(zhǎng)2～4年最盛，年產(chǎn)鮮草量30～60 thm2(2～4 t畝)，具有較強(qiáng)的抗旱和耐寒性。

我國(guó)雖然草原面積比較大，是牧草生產(chǎn)大國(guó)，但牧草質(zhì)量和單產(chǎn)水平并不高，主要原因是受制于機(jī)械化水平不高。本文介紹了牧草種植機(jī)械化技術(shù)，包括播種、田間管理、病蟲害防治和收獲等環(huán)節(jié)，以期生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的牧草，提高農(nóng)牧民收益。

1 播種機(jī)械化

牧草播種時(shí)要選擇土壤比較肥沃、深厚而且排水性較好的土質(zhì)，播種前對(duì)土壤進(jìn)行深翻或深松，使土質(zhì)疏松，增加透氣性。牧草種類要求草質(zhì)好、產(chǎn)量高、可以多季收割、生命力強(qiáng)、對(duì)牲畜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高并可提高牲畜肉質(zhì)的品種。

牧草播種季節(jié)可分為春播、夏播和秋播，具體播種時(shí)間要根據(jù)溫度、水分、牧草的生物學(xué)特性、田間雜草危害程度和利用目的等因素而定。干旱地區(qū)主要考慮土壤墑情，寒冷地區(qū)重點(diǎn)考慮牧草的越冬性。

1.1牧草播種方式

牧草常用的播種方式有條播、撒播、飛播、帶肥播種和犁溝播種等。

條播指每隔一定距離將種子播種成行，并隨播隨覆土。濕潤(rùn)地區(qū)或有灌溉條件的地區(qū)，行距一般12.5 cm左右；在干旱條件下，通常采用30 cm行距；收牧草種子用的草地，行距一般為45～100 cm。

撒播是把種子均勻撒在土壤表面，然后輕耙覆土。寒冷地區(qū)可在冬季把種子撒在地面不覆土，借助結(jié)凍和融化的自然作用把種子埋入土中。

飛播就是利用飛機(jī)播種牧草，具有播種速度快、作業(yè)面積廣、生產(chǎn)成本低和落籽均勻等特點(diǎn)，適宜在集中連片的大面積退化、沙化草原或新開發(fā)的南方草地山區(qū)實(shí)施。

帶肥播種是在播種時(shí)，把肥料施于種子下面，施肥深度一般在播種深度以下4～6 cm處，主要是施磷肥。

犁溝播種可在干旱和半干旱地區(qū)、地表干土層較厚的情況下應(yīng)用，方法是使用機(jī)械開溝，將種子撒在犁溝的濕潤(rùn)土層上，犁溝不耙平，待當(dāng)年牧草收割或生長(zhǎng)季結(jié)束后耙平。高寒地區(qū)也可用這種方法播種，提高牧草的越冬率。

1.2牧草播種機(jī)械

我國(guó)牧草播種機(jī)具的研究起步較晚，特別是人工種植草場(chǎng)用的牧草播種機(jī)起步更晚，但已涌現(xiàn)了一些新機(jī)具，主要分為人工種植草場(chǎng)用的牧草播種機(jī)和天然退化草場(chǎng)用的播種機(jī)[2]。

國(guó)內(nèi)用于人工種植草場(chǎng)的牧草播種機(jī)種類較少，主要是小型機(jī)械。比如有牧草種子撒播鎮(zhèn)壓播種機(jī)，以及由傳統(tǒng)的小麥條播機(jī)更換小槽輪排種器或小窩眼排種器改裝而成的牧草播種機(jī)。

用于天然草場(chǎng)改良的松土補(bǔ)播機(jī)，大多是引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外同類產(chǎn)品而研制，基本可以滿足天然草場(chǎng)改良機(jī)械化需求。

我國(guó)牧草播種機(jī)具的種類、功能、技術(shù)性能與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，還有較大的差距，最主要的差距在于牧草播種機(jī)的排種器和開溝器上。豆科類牧草種子大多外形尺寸小、千粒質(zhì)量相對(duì)較大，因而流動(dòng)性好，使用一般的排種器，漏種現(xiàn)象嚴(yán)重，播量很難控制。而禾本科類牧草種子，流動(dòng)性較差，且易架空，播種均勻性較難保證[3]。

牧草播種機(jī)除排種器外，開溝器也是影響其性能的重要部件。牧草種子的播種出苗受播種深度影響較大，開溝深度的一致性是保證牧草播種成功的重要因素。

2 田間管理機(jī)械化

牧草田間管理包括灌溉、除草、施肥和病蟲害防治等環(huán)節(jié)。

水是牧草生產(chǎn)過(guò)程中重要的要素之一，牧草灌溉一般用大型噴灌機(jī)，包括中心支軸式噴灌機(jī)、平移式噴灌機(jī)等，也有一些地區(qū)采用大水漫灌的方式。

牧草在生長(zhǎng)過(guò)程中，需要及時(shí)清理雜草，可以人工除草，也可以機(jī)械除草或機(jī)械噴灑除草劑，常用的機(jī)械有除草機(jī)、噴桿噴霧機(jī)等。

牧草生長(zhǎng)過(guò)程中，肥料也是不可或缺的，在施用肥料時(shí)，需要確保牧草的各類微量元素的需求能得到滿足，以促進(jìn)牧草幼苗的生長(zhǎng)及發(fā)育，還要根據(jù)牧草及土質(zhì)類型，選擇最合適的肥料。常用的機(jī)械有施肥機(jī)及撒肥機(jī)等。

對(duì)病蟲害的防治能夠有效保證牧草的質(zhì)量，防治中需要以預(yù)防為主，根據(jù)不同牧草出現(xiàn)病蟲害的不同，采取綜合防治措施，包括藥物、生物及機(jī)械防治措施等。機(jī)械防治病蟲害主要是采用噴桿噴霧機(jī)或者植保無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥[4]。

3 收獲機(jī)械化

牧草收獲是一項(xiàng)季節(jié)性強(qiáng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的作業(yè)環(huán)節(jié)，同時(shí)收獲也是影響牧草質(zhì)量、產(chǎn)量和效益的重要因素，主要有人工收獲、半機(jī)械化收獲和機(jī)械化收獲等方式。研究表明，牧草機(jī)械化收獲與人工收獲相比，可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率25～50倍，降低作業(yè)成本40%～60%，減少牧草營(yíng)養(yǎng)損失60%～80%，提高牧草產(chǎn)量，同時(shí)利于牧草的安全儲(chǔ)存和次年再生。

3.1收獲工藝

牧草機(jī)械化收獲全過(guò)程一般都是由幾道工序組成，因此形成了牧草機(jī)械化收獲工藝系統(tǒng)，一般可分為散草收獲工藝、壓縮收獲工藝和青飼收獲工藝。

散草收獲工藝由割草、集草、垛草和運(yùn)草等工序組成，采用分段式作業(yè)方式，其特點(diǎn)是各作業(yè)工序所用機(jī)具簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高，生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

壓縮收獲工藝是在割草、集草工序后，采用相應(yīng)的設(shè)備對(duì)牧草進(jìn)行打捆、集垛或壓塊的收獲方式，主要有撿拾打捆收獲、固定打捆收獲、撿拾集垛收獲和田間壓塊收獲等工藝。

青飼收獲工藝是為了生產(chǎn)青貯飼料或者直接進(jìn)行青飼時(shí)所采用的收獲方式，主要包括分段法和聯(lián)合收獲法兩種工藝。分段收獲由割、摟、運(yùn)、切和貯等工序組成；聯(lián)合收獲是利用青貯飼料收獲機(jī)一次完成牧草的收割、切碎和裝載等作業(yè)工序。

3.2機(jī)械化收獲技術(shù)

牧草收獲全程機(jī)械化包括收割(壓扁)、收集調(diào)制、打捆、草捆撿拾、運(yùn)輸和堆垛6個(gè)環(huán)節(jié)[5-6]。

3.2.1收割(壓扁)

牧草收割是利用割草機(jī)將牧草以一定的割茬高度切割下來(lái)，并鋪于地表。牧草壓扁就是將牧草莖稈壓裂，破壞莖的角質(zhì)層，使之暴露于空氣中，加速莖內(nèi)水分散失，縮短干燥期，促使牧草莖稈與葉片的干燥速度接近同步，并達(dá)到均勻干燥的效果[7]。

常用的機(jī)械有割草機(jī)、壓扁機(jī)、割草壓扁機(jī)或割曬機(jī)。割草壓扁機(jī)集割草、壓扁功能于一體，牧草收割、莖稈壓扁和鋪成草條等作業(yè)一次完成。

3.2.2收集調(diào)制

牧草在田間的基本調(diào)制方法是成條干燥和攤散干燥，包括攤行、翻草、摟條、翻條和并條等攤曬翻曬作業(yè)，主要是使牧草均勻地?cái)倳裨谔镩g。常用的機(jī)械有摟草機(jī)、攤曬機(jī)等，攤曬機(jī)又可分為攤行機(jī)、翻草機(jī)、攤條機(jī)和翻條機(jī)。

3.2.3打捆

打捆是利用打捆機(jī)將松散的牧草壓成一定密度、形狀的草捆，以便于運(yùn)輸并長(zhǎng)期保存。按照草捆的形狀，打捆機(jī)可分為圓捆打捆機(jī)、方捆打捆機(jī)[8]。目前市場(chǎng)上還有打捆包膜一體機(jī)，即打捆后將草捆包膜，便于草捆存儲(chǔ)。

3.2.4草捆撿拾、搬運(yùn)與堆垛

從田間將草捆撿拾起來(lái)搬運(yùn)到運(yùn)輸車上，運(yùn)到指定場(chǎng)所后，再將草捆卸下并堆成垛。常用的機(jī)械有多功能搬運(yùn)機(jī)、草捆撿拾車和運(yùn)輸掛車等[9]。

3.3技術(shù)要點(diǎn)

3.3.1適時(shí)收獲

不同品種的牧草，其適時(shí)收獲期不同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定。但要注意，收獲過(guò)早會(huì)降低牧草產(chǎn)量，同時(shí)由于牧草濕度較大不利于儲(chǔ)存；收獲過(guò)遲牧草中木質(zhì)素增加降低牧草營(yíng)養(yǎng)成分，降低適口性。

3.3.2割茬高度合適

割茬高度應(yīng)在不影響牧草次年生長(zhǎng)的情況下低割，一般情況下，天然牧場(chǎng)留茬4～5 cm，人工種植牧場(chǎng)留茬5～6 cm，晚秋收獲牧草留茬6～7 cm。

3.3.3收獲牧草濕度適宜

收獲牧草濕度適宜。如收獲干苜蓿草和燕麥草的適宜濕度推薦值：苜蓿草在開花數(shù)未達(dá)到10%開始割草，摟草40%～50%；燕麥草在包漿時(shí)割草，攤曬60%～70%，摟草35%～45%，小方捆和圓捆17%～20%，大方捆14%以下。同時(shí)還要避免雨淋和長(zhǎng)時(shí)間日曬。

3.3.4降低損失和污染

在牧草收獲各作業(yè)環(huán)節(jié)中，收獲機(jī)具對(duì)牧草的作用強(qiáng)度要小，以減少損失；此外，牧草中的雜質(zhì)和污染物要少。

3.3.5適宜的收獲工藝

據(jù)當(dāng)?shù)啬敛莸淖匀粭l件、牧草類型、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸方式、飼喂要求和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等，因地制宜選擇相應(yīng)的收獲工藝和機(jī)具系統(tǒng)，提高牧草收獲過(guò)程的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

牧草是發(fā)展畜牧業(yè)的基礎(chǔ)，近些年來(lái)，我國(guó)各級(jí)政府及相關(guān)部門出臺(tái)了一系列支持畜牧業(yè)發(fā)展的政策、措施，對(duì)牧草產(chǎn)業(yè)及牧草生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)都有極大促進(jìn)作用及發(fā)展機(jī)遇。牧草要獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，農(nóng)牧民要獲得增產(chǎn)、增收，就必須走機(jī)械化生產(chǎn)之路，因此，大力發(fā)展牧草生產(chǎn)機(jī)械化對(duì)于牧草產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。同時(shí)，也應(yīng)重視牧草生產(chǎn)各環(huán)節(jié)所需機(jī)具的研發(fā)制造。