我国牧草收获机械发展

2010-08-15邵世禄韩正晟魏宏安

草业科学 2010年5期

邵世禄,韩正晟,魏宏安

（甘肃农业大学工学院,甘肃兰州 730070）

①我国是一个农牧业大国,随社会经济的发展及人们生活水平的不断提高,畜牧业产值在农业经济中所占比重越来越大,从而使农业由原来以种植业为主,逐渐转变为作物和动物生产共同发展,这为草地农业系统中饲草业的发展带来前所未有的大好机遇。牧草收获作为饲草业生产中的关键环节,使牧草收获机械化成为必然趋势[1],牧草机械业随之发展。自2000年西部大开发战略实施以来,随生态环境建设、天然草地改良、退耕还林还草工程与生态恢复建设等项目的不断实施,牧草产业向集生态、经济和社会效益于一体的新型综合性产业快速发展,为牧草机械业的发展提供了新的契机。

1 牧草产业的发展

牧草栽培源于欧洲和美洲,是人类文明的产物。随人类社会发展,牧草栽培技术日趋完善,随之产生的牧草收获及加工机械亦不断发展[2]。为保证家畜在冬季牧草枯黄期有足够饲草料,公元前750年,英国人就开始用大镰刀割草,进行最原始的牧草生产[3]；公元50年,罗马人开始对牧草进行人工种植,并收获来晒制干草。15世纪中叶,意大利人开始大量种植红三叶草Tri f olium pratense作为优质牧草来饲喂家畜；此后,红三叶草被大部分欧洲国家引入进行人工栽培和饲草加工,这很大程度上推动了欧洲农牧业的发展[4-5]。18世纪晚期,欧洲大部分国家重视牧草生产,并进行饲草料加工,从而促进牧草机械的发展。20世纪以来,牧草机械设备的快速发展,推动了牧草产业化生产[6]。当苜蓿Medicago sativa成为美国四大作物之一后,全球开始大规模的牧草机械化生产[7]。

我国是世界上牧草种植和利用较早国家之一,种植牧草距今有2 000多年历史[8]。20世纪70年代后期,牧草种植技术、品种选育及草产品加工等开始发展；90年代左右,综合性的草地畜牧业发展已初露头角。因此,畜牧业的快速发展,天然草地已不能满足动植物生产的需要,因此全国开始大面积建植人工草地[9]。据报道,作为全国五大牧区之一的甘肃省,人工种草留床面积已达85.73万hm2,其中紫花苜蓿种植面积达53.31万hm2,居全国首位[10]。国内牧草生产的快速发展,也就带动牧草机械的大力发展。

2 牧草收获机械研发现状

国外对于牧草生产、收获和加工机械的研制起步较早,牧草机具的发展,主要始于近代,距今已有100多年的历史。大致经过以畜力为动力到以拖拉机为动力、从单项牧草收获作业机具到成套作业机具、从分段作业机具到联合作业机具的发展[11]。20世纪60年代,欧美各国牧草收获机械飞速发展,直接完成了由以畜力为动力向拖拉机为动力的配套机械的过渡,新型的牧草生产机具不断出现,并迅速推广、改进；当时,仅美国就有牧草成捆机70万台[12]。70年代以来,牧草生产机械的生产趋于饱和,产量稳中有降。此后,一些牧草生产机械公司着力于新产品开发上,主要通过不断改进操作舒适性和电子计算机在牧草机械生产中的应用来改进牧草生产机械[13]。目前,在牧草机械领域处于领先水平的主要有美国、德国、法国、意大利等；代表机具有德国斯通公司的割晒设备和克拉斯公司的自走式压捆机、法国库恩公司的旋转式割草机以及美国的凯斯和纽荷兰公司生产的割草压扁机等,这些机具为推动全球牧草业生产机械化发挥了积极作用[14]。

我国畜牧机械工业起步较晚、发展较慢,和其他作物生产一样,一直以畜力为动力来进行牧草生产。20世纪50—60年代,我国先后建立和改扩建了一批专业牧草机械生产厂,如内蒙古海拉尔牧业机械厂、辽宁省金县农机厂和内蒙古牧业机械厂等[15]。20世纪60年代初,开始仿造苏联40-50年代的畜力机引往复割草机、横向搂草机和畜力捆草机,并进行旋转式割草机和后悬挂双动力高速割草机的研制[16]。20世纪80年代,通过引进、消化和吸收技术,填补了国内一些产品的空白,如旋转式割草机、牵引式捡拾压捆机、圆捆式卷捆机、方草捆捡拾器、捡拾压垛机等相继投产,初步形成了散草、方捆、圆捆等多种收获工艺,使牧草机械化得到逐步发展。到20世纪90年代,国外的搂、捆、装、运等牧草收获机械陆续进入我国牧草种植基地,虽然其技术比较完善、机具品种多、性能可靠、割幅宽但动力配套条件高、价格昂贵。

总之,欧美各国农机公司生产的牧草收获机械,品种齐全,系列完整,能满足不同条件下牧草生产机械化的需要[17]。与国外相比,我国牧草机械化总体水平较低、机具保有量少,平均每5 500 hm2可利用草原才有一套割、搂草机[15]；且严重缺少配套机具,机械化程度最高的内蒙古呼伦贝尔盟,牧草收获机械作业量仅为10%～15%,急需更新[18]。因此,随着农业产业结构调整和畜牧业的快速发展,牧草收获机具将有广阔的发展和应用前景。

3 我国牧草收获机械的主要研究成果

20世纪50—80年代,为解决牧草生产中的实际困难,我国研制了畜力割草机、机引单刀割草机、旋转式割草机、后悬挂双动刀高速割草机、单（双）圆盘及四圆盘旋转式割草机和六圆盘全齿式旋转割草机[19],并被积极推广到牧草生产中。进入21世纪,我国牧草收获机械发展迅猛,农机研究（推广）部门及很多高校不同程度地开展了大量的牧草机械研发工作,主要针对适应不同工作环境和不同生产区域的机械研究,并针对从单项作业到实现多项作业的收获机械转化的研制,如9GZX-0.9二圆盘、9GZX-2.5六圆盘旋转牧草收割机、FC250G型锤片式牧草收割机、MDM 1300型圆盘割草机、9GS-0.6型牧草收割机、手扶式小型牧草收割机等[20]；这很大程度上推动了我国牧草产业和牧草生产的发展,为我国牧草机械的发展奠定了基础。

2004年,甘肃省农机化技术推广总站联合研制了9GQX-137型前悬挂割草压扁机[21]。2006年,新疆机械研究院自主研制开发的9GTZ-3600型自走式割草压扁机,属国内首创；同年,由甘肃农业大学自主研制的集往复式切割器与旋转圆盘式切割器优点于一体的装有齿形链式切割器的9GY-160型前悬挂割草压扁机,实现了高速切割与高速作业的有机匹配,大大提高了牧草收割机的切割能力和作业能力,是一种技术先进、新型的高速牧草收割压扁机；该机的研制适应我国农村种植业结构调整和牧草生产机械化的发展特点,特别适合在西部较偏僻山区小型草场和坡地草场推广和应用[22]。可见,我国的牧草收获机械的研制逐步向品种齐全、结构合理、功能优化、适应性强等趋势发展,将为畜牧业发展发挥更大的作用。

4 发展牧草收获机械的战略机遇

发展牧草收获机械,是农业产业结构调整的需要。我国农业产业结构调整中已确立加快发展畜牧业,为牧草生产机械提供了广阔的发展空间。西部大开发战略的实施、农业结构的调整及环境保护步伐的加快,促使牧草业发展为相对独立的一个大产业,为牧草收获机械化的发展提供了机遇[23]。同时,西部生态农牧业发展和环境建设要求加快牧草生产机械化,将成为西部农牧业机械化发展新的增长点。

发展牧草收获机械,是牧草收获工效提高和牧草品质改善的需要。使用机械适时收获牧草,不仅可确保牧草的营养价值,且能大大提高劳动生产率,减少牧草损失,增加牧草生产的经济收益。苜蓿在畜牧业发展中发挥着举足轻重的作用,苜蓿被刈割后,干燥速度对其营养水平和品质起决定作用。传统的苜蓿收获是采用圆盘式或往复式割草机,都不带压扁装备,虽能够完成收获作业；但由于苜蓿脱水干燥时间长,蛋白质的损失很大,不能保证苜蓿产品的品质。因此,大力推广割草压扁机收获苜蓿是十分必要的。

加快牧草收获机械化的发展,是畜牧业系统发展和农牧民生活水平提高的需要。我国草地总面积4亿hm2,可利用草地面积占草地总面积的79%。目前,我国的草地畜牧业生产力水平较低,同类草地的肉、毛、奶产出量不到美国的5%[24]。因此,调整和改善我国居民合理的膳食结构,提高草食动物（如牛、羊）在居民肉食中所占的比例,已成为人民生活水平的重要指标之一[25]。而利用机械化作业,提供大量的优质牧草作为饲料,是实现上述目标的根本保障[26]。

5 对我国牧草收获机械发展的思考

5.1 加大科技创新和成果转化力度,提高牧草机械发展水平牧草收获机械是牧草生产机械化的重要物质基础之一,我国大面积的草地建设和牧草种植,需要具有科技含量高的草业畜牧机械特别是牧草收获机械的支持[27]。因此,加强牧草收获机械技术创新、提高其科技含量、加大科技成果转化和推广力度,是各级农机研究和推广部门、高等院校的一项重要任务。要重点研究牧草收获机械新领域,推广割、压、搂、捆、运一体化设备,加大牧草收获机械工业标准化建设和检测方法研究；要重视对技术、标准和专利的应用工作,不断提高自身水平,缩小与发达国家的差距；更要学习和借鉴国外的先进技术和管理经验,合理利用人才资源,建设创新团队,提高科技成果的转化率,将科研成果尽快变成现实生产力,促进畜牧业又好又快发展。

5.2 引进国外先进技术和设备,走与自主研发相结合的发展道路引进国外先进技术和加工设备,走联合发展之路,是发展具有国际先进水平牧草收获机械的途径之一。目前,我国牧草机械生产制造企业的产品品质、生产效率、使用可靠性等方面都有待提高。要抓住经济全球化的战略机遇,在充分发挥现有技术的基础上,重视引进和吸收国外先进技术和加工设备,加强同国外技术先进的农机企业合作与交流,高起点地发展适合国情的牧草机械。要采取引进技术与消化生产相结合的方式,有针对性地吸收国外先进的牧草机械新技术。为我所用,结合国情转化生产,使重点骨干企业建立起自己的技术开发体系,形成较强的自主开发能力,提高产品性能,保持并创造自己的品牌[28]。要加大对各种型号牧草收获机械的研制,在确保其性能、使用安全和标准的前提下,实现简单、实用化。

5.3 加快设备系列化和机具成套化进程,加速适合山区的小型牧草收割机研发和推广

在我国丰富的草地资源中,相当大面积的牧草分布在山区丘陵地带,西部地区更是如此；在实行草畜双承包到户生产责任制以后,经营规模小限制了大型牧草机械的发展[29]。要提高畜牧业的整体发展水平,必须因地制宜,加快研制适应不同地域特征的小型牧草收割机,推动牧草产业良性发展。因此,由生产单一机械发展到生产多品种、多系列以及不同生产环节的生产设备和成套化机具,将是今后发展的方向。

5.4 加大对牧草收获机械的扶持力度,引入市场多元化投入机制畜牧业的发展要求各级政府加大对牧草收获机械的扶持力度,设立牧草种植与生产专项基金,支持牧草生产机械化的快速发展,鼓励和引导农民应用牧草收获机械。同时,农机推广部门应发挥其连接企业与农民的桥梁纽带作用,及时组织牧草收获机械演示和展览会,完善服务体系,提高服务质量。另外,市场多元化投入体制是牧草生产机械化,特别是西部地区牧草生产机械化发展的重要保证；要按照市场规律吸引国外和国内东部发达地区的资金,发展牧草生产机械,形成以农户为主体,国家、集体、农户多元化的投入体制和以股份制为主的多种运行机制,保证牧草生产机械化的稳步发展。

5.5 借鉴小麦收获机械发展经验,不断探索和完善牧草机械推广和售后服务体系牧草机械的发展,要学习和借鉴我国小麦Triticum aestivum收获机械发展的成功经验,不断完善牧草机械生产、推广和售后服务体系,促进牧草收获机械的快速发展[30]。在立足牧草市场、依托政府和建立多元化投入机制的同时,逐步完善有关法规、政策和标准,充分发挥牧草机械行业协会的作用,指导行业发展和技术进步,提高服务和管理职能,科学规范研发工作,制定有关技术文件和标准。同时,加强售后服务管理工作,做强牧草机械产业,促进畜牧业健康发展。

6 结语

牧草收获机械为牧草生产机械化提供了物质基础,作为国家特别是西部农业机械化发展新的增长点,牧草收获机械将对促进畜牧业发展、生态环境建设、提高牧草品质和生产率及增加牧民收入等方面发挥积极作用。因此,抓住国家实施农业产业结构调整和西部大开发战略的良好机遇,树立全面协调可持续的科学发展观,不断创新发展思路,加快牧草收获机械的研发和推广,对促进我国畜牧业又好又快发展具有重要的现实意义。

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