苜蓿袋式灌裝青貯機械化技術應用現狀及發(fā)展對策

苜蓿是國內外種植最為廣泛的牧草，因其營養(yǎng)物質全面、蛋白含量高被公認為“牧草之王”。2015年國內苜蓿年末保留面積為471萬hm²，其中內蒙古62萬hm²，約占全國13%。呼和浩特、包頭、鄂爾多斯和巴彥淖爾為內蒙古人工苜蓿主產區(qū)，占全區(qū)種植總面積70%以上，主要用戶包括伊利、蒙牛和圣牧高科等大型奶企。

收獲貯存環(huán)節(jié)是苜蓿生產最為關鍵的工藝環(huán)節(jié)，直接決定苜蓿產品質量和飼喂效果，機具投入占全程機械化生產投入的80%。按加工工藝方式劃分，苜蓿收獲貯存包括干草調制和青貯2種工藝類型，在歐美澳農牧業(yè)發(fā)達國家分別占40%和60%，調制干草的地區(qū)一般降雨量小或有烘干設備，而青貯苜蓿多用于牧場自用或近距離供應。

常用青貯工藝分為窖貯、堆貯、拉伸膜裹包青貯和袋式灌裝青貯等4種方式，其中袋式灌裝青貯是目前世界上最先進的青貯方式之一，在苜蓿產業(yè)發(fā)達國家應用比例接近30%。國內苜蓿袋式灌裝青貯技術應用水平偏低，青貯損失率偏高、推廣普及率不到1%。

2017—2018年，內蒙古農牧業(yè)機械技術推廣站對內蒙古中西部苜蓿袋式灌裝青貯機械化技術應用現狀和存在問題開展調研，統(tǒng)計了解區(qū)內大型養(yǎng)殖企業(yè)和農機作業(yè)組織技術應用水平，收集和整理國內外數據文獻。把握苜蓿袋式灌裝青貯機械化技術推廣階段，明確現階段技術應用推廣難題，為下一步示范推廣提出對策建議。

表1常見青貯作物的化學組成及其緩沖度

1生產工藝流程

目前國內苜蓿生產的主要產品是干草，由于多數產區(qū)雨熱同期，干草調制過程中普遍存在雨淋、落葉等影響造成的損失率為30%。而且我國北方苜蓿主產區(qū)刈割2、3茬的苜蓿難以曬制優(yōu)質干草，采用烘干的辦法生產脫水苜蓿幾乎不受雨水影響，能夠生產高質量的飼草產品。但是，由于所需設備價格昂貴，且要消耗大量資源，只能在有限的范圍應用，而苜蓿青貯是解決該問題的理想措施。

苜蓿屬難青貯牧草，如表1所示。苜蓿堆貯受壓實密度小、均勻性差、“二次發(fā)酵”等因素影響，損失率普遍＞20%，國內外應用均呈逐年減少的趨勢。自20世紀80年代初，國外畜牧業(yè)發(fā)達國家在半干青貯的原理上迅速發(fā)展了2種青貯工藝，拉伸膜裹包青貯技術和袋式灌裝青貯技術，是目前世界上最先進的青貯方式。

其中，袋式灌裝青貯技術的加工原理是應用專用設備將切碎的青飼物料以較高密度、快速水平壓裝入專用塑料拉伸膜袋中，利用拉伸膜袋的阻氣、遮光功能，為乳酸菌提供更佳的發(fā)酵環(huán)境，生成富含營養(yǎng)的青貯飼料。

完整工藝流程為刈割（割草壓扁機）→晾曬萎蔫（攤曬機）→撿拾切碎（青飼料收獲機）→拉運（青飼料運輸車）→加青貯菌劑灌裝（袋式灌裝機組）→封存（PE膜）。

常用袋式灌裝機組塑料拉伸膜袋直徑≥2.1 m，長度≥30 m，壓實密度≥0.65 t/m3，整套機組作業(yè)效率≥30 t/h。而苜蓿袋式灌裝青貯具有機械化壓實、作業(yè)精準、密度高、均勻性好、青貯損失率低且飼喂效果好等優(yōu)點，對于蛋白含量高、糖分含量低的豆科牧草具有技術優(yōu)勢。

20世紀90年代開始，國內一些大型養(yǎng)殖企業(yè)和草業(yè)公司嘗試袋式灌裝青貯與裹包青貯技術引進。

經過近20年的發(fā)展，國內裹包青貯適應性生產技術模式已相對成熟，青貯損失率降至2%~5%，基本達到發(fā)達國家應用水平，推廣普及率提升度20%。而國內袋式灌裝青貯技術試驗示范、推廣應用均明顯滯后，且有遲滯不前的趨勢。

2發(fā)展現狀調研

2.1調研區(qū)域及內容

調研分別在呼和浩特市、鄂爾多斯市、巴彥淖爾市進行，包括伊利牧場、圣牧高科等，作業(yè)機型包括美國凱利、德國Budissa等。調研內容包括作業(yè)成本對比分析、青貯損失率對比分析、作業(yè)準備、作業(yè)過程、作業(yè)效果跟蹤調查、含青貯含水率和壓實密度等作業(yè)指標。

2.2發(fā)展現狀

2.2.1生產效益

內蒙古內袋式灌裝青貯技術應用集中于苜蓿、高濕玉米等對發(fā)酵條件要求高、營養(yǎng)價值高和市場價格高的飼草品種，這點與發(fā)達國家基本一致。單個青貯袋容量普遍在300~800 m³，批次作業(yè)量為2 000 t。根據呼和浩特地區(qū)2017—2018年實際作業(yè)核算，批次作業(yè)量1 000 t時袋式灌裝、裹包和堆貯作業(yè)成本分別為82、279和55元/t（青貯）。

當地苜蓿單產（3~4茬）≈30 t（干草）/hm²，按近年苜蓿干草價格≥2 200元/t、半干青貯（55%含水率）價格≥1 000元/t，青貯損失率降低1%，則增加經濟效益≥10元/t（青貯）。

綜合經濟效益從高到低順序為袋式灌裝、裹包和堆貯。根據呼和浩特地區(qū)2017—2018年實際作業(yè)，統(tǒng)計青貯作業(yè)成本，其中堆貯作業(yè)成本數據參考青貯玉米，材料費、設施費和作業(yè)費同青貯苜蓿，如表2所示。

表2青貯作業(yè)成本

苜蓿袋式灌裝青貯具有單位土地面積生產力高、葉片損失率小，營養(yǎng)成分保存好、適口性佳、消化率高、病蟲害少、受陰雨天氣影響小以及易于機械化作業(yè)等優(yōu)點。干草調制的生產周期為平均2周/茬，袋式灌裝青貯每茬生產周期為3 d/茬。如呼和浩特市土左旗采用干草調制收獲3茬/年，采用袋式灌裝青貯可收獲4茬/年，年產量可增加15%。

2.2.2青貯損失率

目前國內袋式灌裝青貯主要集中在內蒙古、北京市、河北省、黑龍江省和新疆維吾爾自治區(qū)等地區(qū)，跨區(qū)作業(yè)普遍，各省區(qū)機具作業(yè)水平基本相當。內蒙古中西部是國內苜蓿袋式灌裝青貯主要地區(qū)，基本代表目前國內技術應用水平。紫花苜蓿青貯工藝及損失率如表3所示。

表3紫花苜蓿青貯工藝及損失率

內蒙古中西部采用苜蓿袋式灌裝青貯損失率為7%~10%，是國外同樣工藝青貯損失率的近2倍。老式機型作業(yè)的青貯損失率為8%～10%。引進機型的青貯損失率為6%～8%；同時，同一機型不同作業(yè)批次青貯損失率波動幅度較大，客觀反映了作業(yè)質量的不穩(wěn)定。

2.3問題分析

袋式灌裝青貯是一項典型的高效高質技術，具有效率高、成本低和青貯損失低的優(yōu)點。由于國內苜蓿價格高于國外，養(yǎng)殖企業(yè)普遍將青貯損失率作為技術評價的關鍵指標。目前內蒙古中西部苜蓿袋式灌裝青貯損失率為7%~10%。袋式灌裝青貯主要存在以下3項問題。

2.3.1生產標準化程度低

管理部門對袋式灌裝青貯設備的關注度較低，推廣鑒定項目較少。國內袋式灌裝青貯設備主要為企業(yè)自購，國內研究較少。目前，適用青貯菌劑、含水率選擇等技術問題基本得到解決，國產PE膜、青貯菌劑使用方面已經基本達標，但對適應性生產技術模式的專業(yè)系統(tǒng)研究還均未開展。技術應用參數等還主要參考國外文獻數據，適應性技術規(guī)范、作業(yè)指標數據庫還處于空白狀態(tài)。

從作業(yè)組織實際作業(yè)過程調查結果可知，袋式灌裝青貯作業(yè)規(guī)范程度明顯低于其他大型農機，其主要表現為不嚴格遵守工藝路線、原料含水率、切碎長度等關鍵作業(yè)指標缺乏管理、實際作業(yè)過程中割草壓扁機、青飼料收獲機作業(yè)指標模糊現象嚴重、作業(yè)機組臨時搭配、前后工序設置不規(guī)范、機組功率不匹配等，這些都極大地影響機組作業(yè)效率和青貯效果。

優(yōu)質青貯要求機械作業(yè)制作過程達到3快，快收、快運和快裝。這樣可以保證原料的新鮮度，袋式灌裝青貯成袋時間不宜超過72 h，但實際作業(yè)中依然存在成袋時間超標的現象。而且機械作業(yè)標準化程度低。

目前，國內袋式灌裝青貯機械化作業(yè)地標、行標、國標均沒有相關參考標準。相同機型在不同作業(yè)條件時，操作設置會存在較大差別，這也會嚴重影響作業(yè)效果。

2.3.2作業(yè)精準度低

直接參照國外的工藝指標，沒有在國內進行適應性試驗研究，則出現含水率、PE膜強度、延展性指標的取值范圍模糊甚至互相矛盾，無法指導實際操作。關鍵作業(yè)參數不明確，企業(yè)機具選型更多注重生產效率，相對忽視操控系統(tǒng)，如確保壓實密度和壓實均勻性所對應的拖拉機擋位和速度指標因苜蓿含水率不同、PE袋直徑不同，需要適應性調節(jié)。

但是，早期引進機型沒有配備傳感系統(tǒng)和操控面板，無法實現精準作業(yè)，基本依靠機手經驗進行擋位和速度調節(jié)，造成作業(yè)質量不穩(wěn)定甚至作業(yè)指標不合格，直接導致青貯損失率較高的問題。

國內投入作業(yè)的袋式灌裝青貯機組均為歐美進口機型，但是存在新老機型配置差別較大的問題，如撥叉式喂入裝置的機型，青貯壓實主要依靠鋼絲繩拉力，由于老機型無拉力傳感器和預壓力傳感器配置，造成青貯壓實操作難以精準實施；同時，部分機型的“鋼絲繩+支撐阻擋架”設計使得青貯袋為直線設置，不利于短小場地的充分利用，而采用絞龍式喂入裝置的機型則可有效避免該問題。

2.3.3示范培訓滯后

袋式灌裝青貯作業(yè)機手基本來自其他大型農機操作手。由于缺乏成型的技術模式，無法進行專業(yè)性的技術示范和崗前培訓，不能保證作業(yè)質量。

3對策建議

3.1加強標準建設

緊密結合國家“糧改飼”戰(zhàn)略實施和高質高效農機推廣促進政策，發(fā)揮農機推廣鑒定部門公益性職能。在北方農牧交錯帶、黃淮海等地區(qū)開展苜蓿袋式灌裝青貯適應性技術模式的試驗研究，制定技術規(guī)范、作業(yè)規(guī)程和作業(yè)質量地方標準、行業(yè)標準，實現精準作業(yè)，降低袋式灌裝青貯損失率，為大規(guī)模推廣應用提供技術支撐。

3.2提高裝備技術水平

從機具配置上設定技術要求，為精準作業(yè)提供設備保障，為青貯機械化技術及裝備建設爭取政策支持；對配置智能控制系統(tǒng)機具進行補貼扶持；對部分機型進行設備改進，配置拉力和青貯預壓力傳感控制系統(tǒng)。

3.3促進專業(yè)作業(yè)組織發(fā)展

對已有一定設備規(guī)模和作業(yè)經驗的農機合作社、農機大戶要從政策傾斜、機具補貼和技術服務等多方面加以扶持，使之在產業(yè)體系形成過程中起到引領作用。

3.4開展專業(yè)示范培訓

袋式灌裝青貯屬典型的集約型生產技術，單個青貯袋生產成本較高。只有確保成功率，降低損失率，才能切實取得養(yǎng)殖企業(yè)認可，為大規(guī)模推廣打開局面。農機推廣部門可協(xié)同設備生產企業(yè)、農機作業(yè)組織、規(guī)?；B(yǎng)殖企業(yè)舉辦專業(yè)現場會和專業(yè)培訓，加強關鍵作業(yè)環(huán)節(jié)的技術示范，提升技術應用效果。

4結束語

作為世界上最先進的牧草收貯技術之一，袋式灌裝青貯技術在國內已進入市場導入后期，該技術相對干草調制、堆貯、裹包青貯的技術經濟優(yōu)勢得到了初步體現。同時，受適應性技術模式欠缺、標準建設滯后、關鍵技術存在薄弱環(huán)節(jié)等因素制約，國內袋式灌裝青貯損失率高出國外2倍，成為現階段該技術推廣應用的主要難點。

按照農機化新技術適應性試驗研究、試驗示范、培訓推廣的階段性規(guī)律，市場導入后期是適應性試驗研究最為急需的階段，也是技術實施效果最為明顯的階段。充分利用農機化試驗、示范和培訓等推廣手段，從適應性技術模式試驗研究、設備改進升級和促進專業(yè)作業(yè)組織發(fā)展等方面，有效提高技術應用水平，大幅度降低青貯的損失率。

（作者：李振國，班義成，成如，劉艷梅，周璇，閆濟深）