饲用苎麻机械化收获发展现状·问题·对策建议

刘佳杰 马兰 周韦

摘要 近年来，饲用苎麻产业快速发展，收获难的问题成为制约其发展的瓶颈。在分析当前饲用苎麻机械化收获发展现状的基础上，指出了当前存在的主要问题，并提出了相应的对策措施。

关键词 饲用苎麻；机械化收获；现状分析；对策措施

中图分类号 S225 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）18-0173-03

Abstract As the industrial development of feedingramie silage，harvesting difficulties have become the bottleneck restraining its development of feedingramie silage.On the basis of analyzing the present situation，the main existent problems were pointed out，and the future development countermeasures on the feedingramie silage harvest were also proposed.

Key words Feedingramie；Mechanical harvest；Situation analysis；Countermeasures

近年来，我国畜牧业快速发展，饲料原料缺口持续加大。2015年我国畜牧业产值占农业总产值比重由2010年的30%上升为36%[1-2]。据全国饲料工业办公室估算，到 2020 年我国所需的能量饲料和蛋白质饲料均有较大缺口，其中蛋白质饲料缺口达4 800万t[3-4]。蛋白饲料短缺、饲料用粮的持续增加对我国人口口粮安全及畜牧业的发展构成巨大威胁。青贮饲料是一种优质的饲料资源，对我国饲料原料的短缺是一个很好的补充，它具有口感好、易消化、营养丰富、耐储藏等优点，对于减少大豆、玉米和小麦等饲料粮用量，发展节粮型畜牧业，促进种植业和养殖业良性循环发展具有重要意义。

苎麻属于荨麻科苎麻属，是多年生草本植物，俗称“中国草”，是我国传统特色经济作物，在我国长江流域及以南地区广泛种植。我国是世界上最大的苎麻生产国，种植面积和总产量均占世界的90%以上[5-6]。饲用苎麻是专门选育出来的饲草苎麻品种，其生物产量高，每年可收割 8～10 次，可产鲜茎叶达150 000 kg/hm2，相当于18 t 干料[7-10]。苎麻含有蛋白质、赖氨酸、类胡萝卜素、核黄素和钙等营养物质，是一种非常理想的植物蛋白质的饲料作物，其营养成分高于其他牧草[9-11]。农业部发布的《全国种植业结构调整规划（2016—2020）》中，在饲草作物品种调整方向重点建议“以养带种 多元发展……南方地区重点发展黑麦草、三叶草、狼尾草、饲用油菜、饲用苎麻和饲用桑叶等”[1，12-13]。这一政策为饲用苎麻的发展起到很好的推动作用。

飼用苎麻产业化发展已取得了一定的进展，但是机械化收获水平相对滞后，成为制约其产业发展的重要瓶颈。饲用苎麻机械化水平低，其中一个很重要的原因是由于苎麻是韧皮纤维作物，其茎秆与叶片中含有大量纤维，纤维内部含有麻骨，机械化收获难度较大，加之饲用苎麻生物量大、收获季节短，以致饲用苎麻对收获加工机械的工作性能和作业效率有很高的要求。实现饲用苎麻机械化收获可以减轻农民的劳动强度、提高生产效率，对推动产业发展、保障粮食安全具有重要意义。

1 饲用苎麻机械化收获发展现状

目前，欧美、日本等发达国家机械化程度高，已经基本上实现了主粮全程机械化作业，随着科学技术的不断进步，国外的收获机械正向着大型化、专业化、智能化方向发展。苎麻是我国传统特色经济作物，国外少有种植，因此在苎麻机械化收获方面的研究较少见。近年来，我国南方地区饲用苎麻发展快速，吸引了国内一些高校、科研院所、企业对此领域展开研究。以下主要介绍几款研制出的苎麻收获机械。

1.1 LMZ-160履带式苎麻收割机

农业部南京农业机械化研究所自2009年开始就着手苎麻收割机的研究工作，主要针对国内纤用苎麻的物理特性及种植特点，研制了4LMZ-160履带式苎麻收割机（图1）。这款履带式苎麻联合收割机主要由履带式底盘、扶禾装置、分禾器、自动升降割台机架、割刀传动装置、纵向强制输送装置、横向输送机构、集秆箱、液压系统和电气控制系统部分组成。目前已完成了样机的试制与测试工作，该机器使用双动刀割台，已能实现苎麻的田间收获，并能将收割后的麻秆横向输送至集秆箱。

1.2 4QZ-2.0型履带自走式苎麻收割机

4QZ-2.0型履带自走式苎麻收割机由湖南德人牧业集团、中国农业科学院麻类研究所、益阳资江收割机厂共同研制（图2）。该收割机的割幅宽度达到2.0 m，在农田可以行走自如，可灵活调节收割高度，可實现饲用苎麻的田间收割及茎秆切碎，最后将切碎后材料，经夹持传送装置输送至集麻箱中，工效达到可收获0.13～0.27 hm2/h，对照人工收获提高工效20倍以上，适合大规模、平地作业。该机器在试验中发现有以下几个问题有待解决：一是割茬不规整，刀具磨损严重；二是机器刀具易被苎麻纤维所缠绕，使机器不能持续稳定工作；三是机器切碎效果不规则，给后续加工带来困难。

1.3 4LZ-130圆盘切割式苎麻收割机

4LZ-130圆盘切割式苎麻收割机是由中国农业科学院麻类研究所与益阳资江收割机厂联合研发而成（图3）。该机器采用双圆盘切割方式，在切割装置上装有拨杆，利用切割装置自身的自转带动拨杆实现拨麻的效果。在行走方式上，采用履带式行走方式，割幅宽度为1.3 m，能够实现饲用苎麻的收割及将隔断的麻株定向拨倒。

1.4 4GM-185型饲用苎麻收割机

中国农业科学院麻类研究所联合佳木斯东华收获机制造有限公司，在现有茎秆收割机基础上，研制改装了4GM-185型饲用苎麻收割机（图4）。该收割机由XJ-502LT型轻型履带式拖拉机提供动力，行走速度范围0～12 km/h，行走幅宽1.6 m，履带宽度350 mm，工作幅宽1.8 m，动力输出曲柄转速为720/540 r/min可调，割台高度可自由调节。机器装配后，试运行后进行了田间试验，样机采用高脚履带式拖拉机为动力，田间通过性较好；当机械动力输出速度为540 r/min时，茎秆切口质量不理想，当动力输出速度为720 r/min、样机行走速度大于1.5 m/s时，茎秆切口质量较好。但由于苎麻栽培沟渠较多，缺乏与之配套的试验苎麻，样机今年无法进行正常作业，收割效果有待进一步验证。

2 饲用苎麻机械化收获存在的主要问题

2.1 种植地块地形地貌复杂，单一机械收获适用性差

南方地区地形地貌千差万别，山地、丘陵地、平原地、盆地等纵横交错，苎麻在平原地区和丘陵山区均有种植，以丘陵山区居多，大型机械在丘陵坡地收获作业的难度较大，小型机械在平原地区大面积收获的效率较低，单一机械收获适用性差，这给饲用苎麻机械化收获增加难度。

2.2 苎麻茎秆物理特性特殊，加工难度大收获时间短 苎麻作物本身特殊，攻关技术难度较大。苎麻茎秆横截面构造，从外向内可粗略地分为麻壳、纤维层与麻骨三大部分，它们在结构和物理特性上是有差异的。麻壳包括表皮与皮层，富含水分，较脆弱，抗弯强度小，弯折时易短；纤维层主要由纤维束和果胶等组成，质地柔软抗拉强度大，可以任意弯折而不断；麻骨主要由木纤维素组成，中间为髓与髓腔，质地较硬[14]。苎麻茎叶中的强韧纤维容易缠绕切割器，髓腔中的麻骨容易磨损刀具。这些因素加大了饲用苎麻收获机械的设计与研发难度。且饲用苎麻生物量大、收获季节短（过早或过晚收获都会造成营养成分的损失）[15，7]，对收获加工机械的工作性能和作业效率有更高的要求。

2.3 农艺与农机不配套

目前在饲用苎麻产业的研究领域，新品种选育、栽培技术与机械收获及加工研究之间缺乏有机的结合，育种人员着重考虑是优质高产，对作物生产的整齐度、植株粗细均匀度以及适合机械化收获的植株大小和高度、纤维分离容易程度等均没有明确规范。在栽培方面，对适应机械化收获的栽培密度、栽培方式研究很少，难以找到标准化机械化作业示范田。尤其是在南方地区，苎麻作物田间需要起垄栽培种植，机械下地作业十分困难。

3 饲用苎麻机械化收获对策建议

3.1 加强研发投入，重视饲用苎麻青贮加工基础性研究

饲用苎麻青贮产业发展起步晚、基础差、研发投入过少，对产业发展有严重影响。开展饲用苎麻加工系统性基础性研究，对联合收割机各指标参数设计具有指导意义。

3.2 根据地形地貌开展不同类型饲用苎麻收获机械研究

针对种植饲用苎麻地块特点，因地制宜开展不同类型饲用苎麻收割机械研究，提出以下初步解决方案：一是针对平原湖区种植的苎麻，应用大型饲用苎麻联合收获机；二是针对丘陵山地，应用小型苎麻割晒机。针对平原湖区种植的苎麻，由于地形平整、地块规范，土地流转容易，适用苎麻规模化种植，苎麻作物的收获适用大型联合收获机械作业，因此，可研制一种苎麻联合收获机解决饲用苎麻的机械化收获问题，这样可以最大程度地减轻劳动强度，提高生产效率，节本增效。丘陵山地地形有起伏，中大型收获机械一般无法作业，因此，需研制一种轻便型饲用苎麻收割机或割晒机，以减轻劳动强度、节省劳动力为主，做到小巧轻便、行走灵活，适应丘陵山地缓坡地苎麻收割。

3.3 制订饲用苎麻青贮加工农机与农艺技术规范

针对饲用苎麻青贮加工机械化普遍存在技术模式选择混乱的问题，制订饲用苎麻青贮加工农机与农艺技术规范，对降本增效有重要意义。对饲用苎麻不同的种植区域，研究对应的农机农艺技术规范，确定最佳技术路线，科学确定机具配备方案，形成最优技术模式。在技术层面上，实现农艺路线与动力配备的对接、播种量与精量播种机的对接、茎秆加工处理方式与收获机械的对接以及种植行距与收获机行距的对接等。

参考文献

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