我國牧草收獲機械發(fā)展

邵世祿,韓正晟,魏宏安

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,甘肅 蘭州 730070）

①我國是一個農(nóng)牧業(yè)大國,隨社會經(jīng)濟的發(fā)展及人們生活水平的不斷提高,畜牧業(yè)產(chǎn)值在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中所占比重越來越大,從而使農(nóng)業(yè)由原來以種植業(yè)為主,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽魑锖蛣游锷a(chǎn)共同發(fā)展,這為草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中飼草業(yè)的發(fā)展帶來前所未有的大好機遇。牧草收獲作為飼草業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),使牧草收獲機械化成為必然趨勢[1],牧草機械業(yè)隨之發(fā)展。自2000年西部大開發(fā)戰(zhàn)略實施以來,隨生態(tài)環(huán)境建設(shè)、天然草地改良、退耕還林還草工程與生態(tài)恢復(fù)建設(shè)等項目的不斷實施,牧草產(chǎn)業(yè)向集生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益于一體的新型綜合性產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,為牧草機械業(yè)的發(fā)展提供了新的契機。

1 牧草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

牧草栽培源于歐洲和美洲,是人類文明的產(chǎn)物。隨人類社會發(fā)展,牧草栽培技術(shù)日趨完善,隨之產(chǎn)生的牧草收獲及加工機械亦不斷發(fā)展[2]。為保證家畜在冬季牧草枯黃期有足夠飼草料,公元前750年,英國人就開始用大鐮刀割草,進行最原始的牧草生產(chǎn)[3]；公元50年,羅馬人開始對牧草進行人工種植,并收獲來曬制干草。15世紀(jì)中葉,意大利人開始大量種植紅三葉草Tri f olium pratense作為優(yōu)質(zhì)牧草來飼喂家畜；此后,紅三葉草被大部分歐洲國家引入進行人工栽培和飼草加工,這很大程度上推動了歐洲農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展[4-5]。18世紀(jì)晚期,歐洲大部分國家重視牧草生產(chǎn),并進行飼草料加工,從而促進牧草機械的發(fā)展。20世紀(jì)以來,牧草機械設(shè)備的快速發(fā)展,推動了牧草產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)[6]。當(dāng)苜蓿Medicago sativa成為美國四大作物之一后,全球開始大規(guī)模的牧草機械化生產(chǎn)[7]。

我國是世界上牧草種植和利用較早國家之一,種植牧草距今有2 000多年歷史[8]。20世紀(jì)70年代后期,牧草種植技術(shù)、品種選育及草產(chǎn)品加工等開始發(fā)展；90年代左右,綜合性的草地畜牧業(yè)發(fā)展已初露頭角。因此,畜牧業(yè)的快速發(fā)展,天然草地已不能滿足動植物生產(chǎn)的需要,因此全國開始大面積建植人工草地[9]。據(jù)報道,作為全國五大牧區(qū)之一的甘肅省,人工種草留床面積已達85.73萬hm2,其中紫花苜蓿種植面積達53.31萬hm2,居全國首位[10]。國內(nèi)牧草生產(chǎn)的快速發(fā)展,也就帶動牧草機械的大力發(fā)展。

2 牧草收獲機械研發(fā)現(xiàn)狀

國外對于牧草生產(chǎn)、收獲和加工機械的研制起步較早,牧草機具的發(fā)展,主要始于近代,距今已有100多年的歷史。大致經(jīng)過以畜力為動力到以拖拉機為動力、從單項牧草收獲作業(yè)機具到成套作業(yè)機具、從分段作業(yè)機具到聯(lián)合作業(yè)機具的發(fā)展[11]。20世紀(jì)60年代,歐美各國牧草收獲機械飛速發(fā)展,直接完成了由以畜力為動力向拖拉機為動力的配套機械的過渡,新型的牧草生產(chǎn)機具不斷出現(xiàn),并迅速推廣、改進；當(dāng)時,僅美國就有牧草成捆機70萬臺[12]。70年代以來,牧草生產(chǎn)機械的生產(chǎn)趨于飽和,產(chǎn)量穩(wěn)中有降。此后,一些牧草生產(chǎn)機械公司著力于新產(chǎn)品開發(fā)上,主要通過不斷改進操作舒適性和電子計算機在牧草機械生產(chǎn)中的應(yīng)用來改進牧草生產(chǎn)機械[13]。目前,在牧草機械領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平的主要有美國、德國、法國、意大利等；代表機具有德國斯通公司的割曬設(shè)備和克拉斯公司的自走式壓捆機、法國庫恩公司的旋轉(zhuǎn)式割草機以及美國的凱斯和紐荷蘭公司生產(chǎn)的割草壓扁機等,這些機具為推動全球牧草業(yè)生產(chǎn)機械化發(fā)揮了積極作用[14]。

我國畜牧機械工業(yè)起步較晚、發(fā)展較慢,和其他作物生產(chǎn)一樣,一直以畜力為動力來進行牧草生產(chǎn)。20世紀(jì)50—60年代,我國先后建立和改擴建了一批專業(yè)牧草機械生產(chǎn)廠,如內(nèi)蒙古海拉爾牧業(yè)機械廠、遼寧省金縣農(nóng)機廠和內(nèi)蒙古牧業(yè)機械廠等[15]。20世紀(jì)60年代初,開始仿造蘇聯(lián)40-50年代的畜力機引往復(fù)割草機、橫向摟草機和畜力捆草機,并進行旋轉(zhuǎn)式割草機和后懸掛雙動力高速割草機的研制[16]。20世紀(jì)80年代,通過引進、消化和吸收技術(shù),填補了國內(nèi)一些產(chǎn)品的空白,如旋轉(zhuǎn)式割草機、牽引式撿拾壓捆機、圓捆式卷捆機、方草捆撿拾器、撿拾壓垛機等相繼投產(chǎn),初步形成了散草、方捆、圓捆等多種收獲工藝,使牧草機械化得到逐步發(fā)展。到20世紀(jì)90年代,國外的摟、捆、裝、運等牧草收獲機械陸續(xù)進入我國牧草種植基地,雖然其技術(shù)比較完善、機具品種多、性能可靠、割幅寬但動力配套條件高、價格昂貴。

總之,歐美各國農(nóng)機公司生產(chǎn)的牧草收獲機械,品種齊全,系列完整,能滿足不同條件下牧草生產(chǎn)機械化的需要[17]。與國外相比,我國牧草機械化總體水平較低、機具保有量少,平均每5 500 hm2可利用草原才有一套割、摟草機[15]；且嚴重缺少配套機具,機械化程度最高的內(nèi)蒙古呼倫貝爾盟,牧草收獲機械作業(yè)量僅為10%～15%,急需更新[18]。因此,隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和畜牧業(yè)的快速發(fā)展,牧草收獲機具將有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。

3 我國牧草收獲機械的主要研究成果

20世紀(jì)50—80年代,為解決牧草生產(chǎn)中的實際困難,我國研制了畜力割草機、機引單刀割草機、旋轉(zhuǎn)式割草機、后懸掛雙動刀高速割草機、單（雙）圓盤及四圓盤旋轉(zhuǎn)式割草機和六圓盤全齒式旋轉(zhuǎn)割草機[19],并被積極推廣到牧草生產(chǎn)中。進入21世紀(jì),我國牧草收獲機械發(fā)展迅猛,農(nóng)機研究（推廣）部門及很多高校不同程度地開展了大量的牧草機械研發(fā)工作,主要針對適應(yīng)不同工作環(huán)境和不同生產(chǎn)區(qū)域的機械研究,并針對從單項作業(yè)到實現(xiàn)多項作業(yè)的收獲機械轉(zhuǎn)化的研制,如9GZX-0.9二圓盤、9GZX-2.5六圓盤旋轉(zhuǎn)牧草收割機、FC250G型錘片式牧草收割機、MDM 1300型圓盤割草機、9GS-0.6型牧草收割機、手扶式小型牧草收割機等[20]；這很大程度上推動了我國牧草產(chǎn)業(yè)和牧草生產(chǎn)的發(fā)展,為我國牧草機械的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2004年,甘肅省農(nóng)機化技術(shù)推廣總站聯(lián)合研制了9GQX-137型前懸掛割草壓扁機[21]。2006年,新疆機械研究院自主研制開發(fā)的9GTZ-3600型自走式割草壓扁機,屬國內(nèi)首創(chuàng)；同年,由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)自主研制的集往復(fù)式切割器與旋轉(zhuǎn)圓盤式切割器優(yōu)點于一體的裝有齒形鏈?zhǔn)角懈钇鞯?GY-160型前懸掛割草壓扁機,實現(xiàn)了高速切割與高速作業(yè)的有機匹配,大大提高了牧草收割機的切割能力和作業(yè)能力,是一種技術(shù)先進、新型的高速牧草收割壓扁機；該機的研制適應(yīng)我國農(nóng)村種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和牧草生產(chǎn)機械化的發(fā)展特點,特別適合在西部較偏僻山區(qū)小型草場和坡地草場推廣和應(yīng)用[22]?？梢?我國的牧草收獲機械的研制逐步向品種齊全、結(jié)構(gòu)合理、功能優(yōu)化、適應(yīng)性強等趨勢發(fā)展,將為畜牧業(yè)發(fā)展發(fā)揮更大的作用。

4 發(fā)展牧草收獲機械的戰(zhàn)略機遇

發(fā)展牧草收獲機械,是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要。我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中已確立加快發(fā)展畜牧業(yè),為牧草生產(chǎn)機械提供了廣闊的發(fā)展空間。西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及環(huán)境保護步伐的加快,促使牧草業(yè)發(fā)展為相對獨立的一個大產(chǎn)業(yè),為牧草收獲機械化的發(fā)展提供了機遇[23]。同時,西部生態(tài)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展和環(huán)境建設(shè)要求加快牧草生產(chǎn)機械化,將成為西部農(nóng)牧業(yè)機械化發(fā)展新的增長點。

發(fā)展牧草收獲機械,是牧草收獲工效提高和牧草品質(zhì)改善的需要。使用機械適時收獲牧草,不僅可確保牧草的營養(yǎng)價值,且能大大提高勞動生產(chǎn)率,減少牧草損失,增加牧草生產(chǎn)的經(jīng)濟收益。苜蓿在畜牧業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用,苜蓿被刈割后,干燥速度對其營養(yǎng)水平和品質(zhì)起決定作用。傳統(tǒng)的苜蓿收獲是采用圓盤式或往復(fù)式割草機,都不帶壓扁裝備,雖能夠完成收獲作業(yè)；但由于苜蓿脫水干燥時間長,蛋白質(zhì)的損失很大,不能保證苜蓿產(chǎn)品的品質(zhì)。因此,大力推廣割草壓扁機收獲苜蓿是十分必要的。

加快牧草收獲機械化的發(fā)展,是畜牧業(yè)系統(tǒng)發(fā)展和農(nóng)牧民生活水平提高的需要。我國草地總面積4億hm2,可利用草地面積占草地總面積的79%。目前,我國的草地畜牧業(yè)生產(chǎn)力水平較低,同類草地的肉、毛、奶產(chǎn)出量不到美國的5%[24]。因此,調(diào)整和改善我國居民合理的膳食結(jié)構(gòu),提高草食動物（如牛、羊）在居民肉食中所占的比例,已成為人民生活水平的重要指標(biāo)之一[25]。而利用機械化作業(yè),提供大量的優(yōu)質(zhì)牧草作為飼料,是實現(xiàn)上述目標(biāo)的根本保障[26]。

5 對我國牧草收獲機械發(fā)展的思考

5.1 加大科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化力度,提高牧草機械發(fā)展水平牧草收獲機械是牧草生產(chǎn)機械化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一,我國大面積的草地建設(shè)和牧草種植,需要具有科技含量高的草業(yè)畜牧機械特別是牧草收獲機械的支持[27]。因此,加強牧草收獲機械技術(shù)創(chuàng)新、提高其科技含量、加大科技成果轉(zhuǎn)化和推廣力度,是各級農(nóng)機研究和推廣部門、高等院校的一項重要任務(wù)。要重點研究牧草收獲機械新領(lǐng)域,推廣割、壓、摟、捆、運一體化設(shè)備,加大牧草收獲機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和檢測方法研究；要重視對技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和專利的應(yīng)用工作,不斷提高自身水平,縮小與發(fā)達國家的差距；更要學(xué)習(xí)和借鑒國外的先進技術(shù)和管理經(jīng)驗,合理利用人才資源,建設(shè)創(chuàng)新團隊,提高科技成果的轉(zhuǎn)化率,將科研成果盡快變成現(xiàn)實生產(chǎn)力,促進畜牧業(yè)又好又快發(fā)展。

5.2 引進國外先進技術(shù)和設(shè)備,走與自主研發(fā)相結(jié)合的發(fā)展道路引進國外先進技術(shù)和加工設(shè)備,走聯(lián)合發(fā)展之路,是發(fā)展具有國際先進水平牧草收獲機械的途徑之一。目前,我國牧草機械生產(chǎn)制造企業(yè)的產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)效率、使用可靠性等方面都有待提高。要抓住經(jīng)濟全球化的戰(zhàn)略機遇,在充分發(fā)揮現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,重視引進和吸收國外先進技術(shù)和加工設(shè)備,加強同國外技術(shù)先進的農(nóng)機企業(yè)合作與交流,高起點地發(fā)展適合國情的牧草機械。要采取引進技術(shù)與消化生產(chǎn)相結(jié)合的方式,有針對性地吸收國外先進的牧草機械新技術(shù)。為我所用,結(jié)合國情轉(zhuǎn)化生產(chǎn),使重點骨干企業(yè)建立起自己的技術(shù)開發(fā)體系,形成較強的自主開發(fā)能力,提高產(chǎn)品性能,保持并創(chuàng)造自己的品牌[28]。要加大對各種型號牧草收獲機械的研制,在確保其性能、使用安全和標(biāo)準(zhǔn)的前提下,實現(xiàn)簡單、實用化。

5.3 加快設(shè)備系列化和機具成套化進程,加速適合山區(qū)的小型牧草收割機研發(fā)和推廣

在我國豐富的草地資源中,相當(dāng)大面積的牧草分布在山區(qū)丘陵地帶,西部地區(qū)更是如此；在實行草畜雙承包到戶生產(chǎn)責(zé)任制以后,經(jīng)營規(guī)模小限制了大型牧草機械的發(fā)展[29]。要提高畜牧業(yè)的整體發(fā)展水平,必須因地制宜,加快研制適應(yīng)不同地域特征的小型牧草收割機,推動牧草產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。因此,由生產(chǎn)單一機械發(fā)展到生產(chǎn)多品種、多系列以及不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)設(shè)備和成套化機具,將是今后發(fā)展的方向。

5.4 加大對牧草收獲機械的扶持力度,引入市場多元化投入機制畜牧業(yè)的發(fā)展要求各級政府加大對牧草收獲機械的扶持力度,設(shè)立牧草種植與生產(chǎn)專項基金,支持牧草生產(chǎn)機械化的快速發(fā)展,鼓勵和引導(dǎo)農(nóng)民應(yīng)用牧草收獲機械。同時,農(nóng)機推廣部門應(yīng)發(fā)揮其連接企業(yè)與農(nóng)民的橋梁紐帶作用,及時組織牧草收獲機械演示和展覽會,完善服務(wù)體系,提高服務(wù)質(zhì)量。另外,市場多元化投入體制是牧草生產(chǎn)機械化,特別是西部地區(qū)牧草生產(chǎn)機械化發(fā)展的重要保證；要按照市場規(guī)律吸引國外和國內(nèi)東部發(fā)達地區(qū)的資金,發(fā)展牧草生產(chǎn)機械,形成以農(nóng)戶為主體,國家、集體、農(nóng)戶多元化的投入體制和以股份制為主的多種運行機制,保證牧草生產(chǎn)機械化的穩(wěn)步發(fā)展。

5.5 借鑒小麥?zhǔn)斋@機械發(fā)展經(jīng)驗,不斷探索和完善牧草機械推廣和售后服務(wù)體系牧草機械的發(fā)展,要學(xué)習(xí)和借鑒我國小麥Triticum aestivum收獲機械發(fā)展的成功經(jīng)驗,不斷完善牧草機械生產(chǎn)、推廣和售后服務(wù)體系,促進牧草收獲機械的快速發(fā)展[30]。在立足牧草市場、依托政府和建立多元化投入機制的同時,逐步完善有關(guān)法規(guī)、政策和標(biāo)準(zhǔn),充分發(fā)揮牧草機械行業(yè)協(xié)會的作用,指導(dǎo)行業(yè)發(fā)展和技術(shù)進步,提高服務(wù)和管理職能,科學(xué)規(guī)范研發(fā)工作,制定有關(guān)技術(shù)文件和標(biāo)準(zhǔn)。同時,加強售后服務(wù)管理工作,做強牧草機械產(chǎn)業(yè),促進畜牧業(yè)健康發(fā)展。

6 結(jié)語

牧草收獲機械為牧草生產(chǎn)機械化提供了物質(zhì)基礎(chǔ),作為國家特別是西部農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展新的增長點,牧草收獲機械將對促進畜牧業(yè)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、提高牧草品質(zhì)和生產(chǎn)率及增加牧民收入等方面發(fā)揮積極作用。因此,抓住國家實施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的良好機遇,樹立全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀,不斷創(chuàng)新發(fā)展思路,加快牧草收獲機械的研發(fā)和推廣,對促進我國畜牧業(yè)又好又快發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

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