西藏藏北高原野生优良牧草种质资源调研对野生牧草种子收获机械研制的启示

刘志林 苗彦军

摘 要：为解决西藏大规模天然草地建设与改良对野生牧草种子的需求，本研究以藏北高原野生牧草种质资源调研为途径，以调研结论为基础得出了野生牧草种质资源调研对野生牧草种子收获机械研制的启示，为野生牧草种子收获机械的设计提供依据。

关键词：藏北高原；牧草种子；收获机械

中图分类号：S54 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）18-0073-02

Abstract： In order to meet the demand of large-scale natural grassland construction and improvement in Tibet for wild forage seeds， this study took the investigation of wild forage germplasm resources in the northern Tibetan Plateau as a way. Based on the results of investigation， the inspiration of developing wild forage seed harvesting machinery in wild forage germplasm resources research team was obtained， which provided the basis for the design of wild forage seed harvesting machinery.

Keywords： northern Tibetan plateau； forage seed； harvesting machine

引言

近年来，西藏自然生态环境呈不断恶化趋势，尤其是藏北高原的天然草地呈现持续退化趋势，草原的建设速度赶不上退化速度，草地生态状况不容乐观[1-2]。为此，西藏政府开展了大规模的天然草地建设与改良，从而对野生牧草种子的需求日益增加。然而，野生牧草种子的收获仍停留在人工收获的原始阶段，这种收获方式不但收获成本极高，还对人的体力要求很高、工作舒适性不佳，更为关键的是工作效率低，远远不能满足大规模天然草地建设与改良对野生牧草种子的需求。

野生牧草种子的机械化收获，是解决需求的一个良好途径[3]。但是目前，西藏地区的草业机械仍处于未起步阶段，虽然农业领域对机械的需求十分巨大，由于没有相应的技术，完全依靠引进设备，成本高昂的同时，不适应西藏自身实际情况。因此，研究一套完整的适合西藏自身实际的野生牧草种穗收获技术并加以推广，同时带动草业机械领域的整体发展，用以解决大规模天然草地建设与改良对野生牧草种子的需求，具有十分重要的意义。

本研究以藏北高原野生牧草种质资源调研为途径，考察并判定藏北高原的野生牧草的种类、野生牧草的生长环境，野生牧草植株及其种穗的物理形状等，以调研结论为基础得出启示，为野生牧草种子收获机械的设计提供依据。

1 藏北高原野生优良牧草种质资源调研概况

1.1 调研目的

本次调研，旨在获取藏北高原野生优良牧草种质资源的主要类型、生长环境、植株物理性状等，为野生牧草种子收获机械设计方案的制定提供给参数依据。

1.2 调研地域

调研地域为藏北高原天然草地、草甸和湿地（当雄县、那曲县、班戈县等）

1.3 调研内容

（1）考察并判定藏北高原的野生牧草的种类。

（2）考察野生牧草的生长环境，尤其是地形环境，为野生牧草种子收获机械的机械结构设计提供依据。

（3）考察野生牧草植株及其种穗的物理形状，如牧草植株高度（尤其是种穗离地面的高度）、种穗样式、种子颗粒形状和大小等，为野生牧草种子收获机械的收获形式的确定提供依据。

（4）根据野生牧草生长環境和野生牧草植株分布状况，判定是否符合机械收获条件。

2 调研结论

（1）藏北高原常见禾本科野生牧草类型包括：藏北嵩草、高山嵩草、披碱草、早熟禾、黑褐苔草、针茅草。

（2）披碱草、黑褐苔草、早熟禾、针茅草等种类的牧草种穗为松散状或蓬松状，而藏北嵩草、高山嵩草等嵩草类牧草的种穗较为密实。

（3）披碱草、黑褐苔草、早熟禾、针茅草等种类的牧草种穗包裹较为密实，种穗较难分离，而藏北嵩草、高山嵩草等嵩草类牧草的种穗极易分离。

（4）不同地形、海拔等环境条件下，野生牧草的种类存在较大差异，且同种牧草生长的物理性状也存在很大差异。

（5）藏北高原的野生牧草生长环境普遍地形较为复杂。

（6）河湖周边的草地和草甸等地形条件下，牧草生长较为密集，而高原草地等地形条件下，牧草生长分布较为稀疏。

3 调研结论对野生牧草种子收获机械设计制作的启示

本次调研，主要是通过考察野生牧草的种类及其生长环境，考察并了解野生牧草植株及其种穗的物理性状，以及野生牧草植株生长分布状况，为野生牧草种子收获机械的设计制作提供参考和依据：

（1）总体来讲，对于藏北高原野生牧草种子的收获，需定位于初步收获，即简化或取消种穗分离内容的设计，原因如下：a.藏北地区的多数地形情况复杂，机械操作难以实施，尤其是大型机械，故而应以中小型机械为主，半机械化操作。因此，中小型机械的设计应以结构简单，重量较轻，做到只收获种穗，不做或弱化种穗分离；b.种穗分离内容只可能存在于大型机械中，而大型机械在藏北高原中的工作中，其运输和动力等问题都比较棘手。

（2）小型机械的设计，应充分考虑高原缺氧和人的体力，机械重量不能过重，可采取手持或肩背的形式，手持形式重量不高于4公斤，肩背形式重量不超过6公斤。

（3）中型机械的设计，应充分考虑动力源和运输等问题，同时注意地形因素，尤其是凹凸不平的地形。

（4）收獲形式的设计，应充分考虑牧草种穗的物理性状，如藏北嵩草、高山嵩草等密实型种穗，可采取整穗敲打和整体捋夺式的收获形式，二披碱草、黑褐苔草、早熟禾、针茅草等松散型或蓬松型种穗，即可采取分侧收获形式，以减少收获时夹杂的草叶、穗杆等杂质，提高种子收获的纯净度，也可采取整穗敲打和整体捋夺式的收获形式。

（5）对于高山嵩草等植株高度非常矮的牧草，应设计个性化的收获机械方案。

（6）在藏北高海拔地区，考虑到环境缺氧、人的体力和心理等问题，每天工作（含机械安装、收获种子、工作间歇休息等）时间应不超过6个小时，其中，纯体力工作时间不超过3个小时，工作间歇休息3个小时，因此，野生牧草种子收获机械的动力设计可以每天3小时作为依据。

（7）考虑到人在操作机器时的舒适性等问题，可将动力源设置为直流蓄电池，而非汽油机或柴油机等交流电源。

（8）牧草种子收获机械是针对藏北高原野生牧草，而非人工种植牧草。应充分考虑野生牧草种子的繁殖，故收获机械的对野生牧草种子的收获率应定位于40%-60%。

（9）牧草种子收获机械的研制，是为了解决人工收获野生牧草种子的高成本、体力问题和舒适性等问题，故牧草种子收获机械的设计，应以收获速度（或收获效率）或舒适性为考核指标：直流电源作为动力的小型机械，收获效率应定位于10至30个人工，设计方案应为通用，收获形式为整穗敲打和整体捋夺式，也可采取分侧收获式，用于收获多种类型的野生牧草种子；人工动力的小型机械，应可以较大减轻人工收获牧草种穗时的疼痛感，设计方案应个性化，针对混合生长分布且种穗硬度和韧度都很高的牧草种穗；中型机械的收获效率应定位于50至100个人工，设计方案应为通用，收获形式为整穗敲打和整体捋夺式，也可采取分侧收获式用于收获多种类型的野生牧草种子。

参考文献：

[1]苗彦军，徐雅梅，呼天明，等.高山嵩草种质资源评价研究[J].草业与畜牧，2008（11）：11-13.

[2]中国科学院青藏高原综合科学考察队.西藏草原[M].科学出版社，1992：150-155.

[3]刘志林.西藏野生牧草草穗收获装置设计方案研究[J].内江科技，2016（3）：56-57.