全 文 ：第 17 卷 第 1 期
Vol. 17 No . 1
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2009 年 1 月
Jan. 2009
日本细切捆包青贮的研究与应用
张建国1 , 玉 柱2 ,韩建国2
( 1.华南农业大学草业科学系,广州 510642; 2.中国农业大学草地研究所 ,北京 100094)
摘要 :牧草捆包青贮在国外已普及利用几十年, 而玉米等粗大型饲料作物由于打捆、裹包难度大, 一直未能很好解
决,我国近年主要利用揉切固定捆包, 作业效率较低。本文论述了日本近年研制开发的细切捆包新技术体系、细切
捆包青贮的捆包特性、发酵品质、奶牛利用效果以及存在问题和发展前景, 以期为我国细切捆包青贮的发展提供借
鉴与参考。
关键词:发酵品质; 全株玉米;细切捆包; 青贮
中图分类号: S379. 9 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2009) 01-0125-04
Research and Application of Finely Chopped Round Bale Silage in Japan
ZHANG Jian-guo1 , YU Zhu2 , HAN Jian-guo1
( 1. Department of Gras sland Science, S ou th Ch ina Agricu ltural U nivers ity, Guangzhou, Guangd on g Province 510642, China;
2. Inst itute of Gras sland Sciences, C hina Agricultural University, Beijing 100193, Chin a)
Abstract: The w rapped round bale silage for gr asses has been developed and utilized for several decades o-
verseas, but it is not available to bulky crops, due to dif f iculty of baling and w rapping. , Rolling and cut-
t ing or fix ing bale packing are ut ilized to treat w hole plant corn or corn stalk w ith low w o rk ef ficiency in
China in recent year s. T he present review int roduces a new chopping bale sy stem developed by Japanese
resear cher s w ith discussion of the characterist ics of baling, silage fermentat ion and ut ilization, disadvanta-
ges in present stage, and its perspect ives for silage product ion.
Key words: Fermentat ion quality ; Who le plant corn; Chopped round bale; Ensiling
牧草捆包青贮在 20世纪 70年代已开始在欧洲
利用,起初主要是将新鲜草捆用塑料布覆盖或装入
塑料袋达到密封、形成发酵所需的嫌气环境。随着
拉伸膜裹包技术的开发利用, 使捆包青贮机械化程
度、作业效率和制作成本都得到了明显改善, 捆包青
贮技术很快在世界各地得以普及利用, 并成为欧美、
日本等国牧草青贮的主要方式之一[ 1, 2]。据Wilkin-
son和Toivonen 2003年报道,欧洲各国利用情况虽各
不相同,但捆包青贮已占到青贮的 30~ 80% [ 3]。我
国也已引入此项技术,并开发出国产打捆、拉伸膜裹
包等机械,使牧草捆包青贮的研究与应用得以快速
发展[ 4~ 7] 。玉米( Zea may s L. )等由于茎杆粗硬, 不
能像普通牧草那样直接打捆, 所以现有的牧草打捆
机不能适用。虽然部分牧草打捆体系具有一定的切
短功能,但长度较长, 一般理论切短都在 65 mm 以
上,有的切短后 100 mm 以上材料的比例高达
62% [ 8]。我国也开发出了对揉切材料捆包的打捆
机,但对于揉切长度小于 50 mm 的尚不能达到技术
要求 [ 9]。另外,现在玉米秸打捆机多为固定式, 草捆
也较小, 作业能力较低。日本近年开发研究的细切
打捆机,每小时能处理全株玉米十几吨,本文就这一
新技术体系的研究及应用现状进行介绍、分析, 以期
为我国细切捆包青贮的发展提供借鉴与参考。
1 细切打捆机的开发研究
玉米、高粱( Sorg hum bicolor ( L . ) M oench)等
粗大型饲料作物, 由于茎杆粗硬不易打捆,一直以来
没有被作为捆包青贮的对象。虽然玉米是产量高、
收稿日期: 2008-04-28; 修回日期: 2008-10-21
基金项目:公益性行业(农业)科研专项( nyhyzx07-022) , 华南农业大学高级人才引进基金
作者简介:张建国( 1968- ) ,男,教授、博士生导师,研究方向为饲草料加工利用和饲料稻开发, E-mail: zhangjg@ scau. edu. cn
草 地 学 报 第 17卷
营养价值极好的饲料作物,也是最好的青贮原料, 不
进行任何添加剂处理也很容易获得优质青贮料, 但
由于传统青贮方法需要人力较多,对劳动力昂贵而
又缺乏年轻力壮的日本养畜农家是一个严重的负
担。因此,日本全国玉米的种植面积逐年减少,而意
大利黑麦草等禾草的种植面积逐年增加。据分析产
生这一现象的主要原因是: 牧草可以进行捆包青
贮,既节省人力又减轻劳动负担。针对以上现状, 日
本生物系特定产业技术研究推进机构在 10多年前
开始了细切打捆机的研究开发。经过 6年的基础研
究, 3年的开发实证研究, 逐步改进完善, 2004年春
开始在市场出售 [ 10]。
细切打捆机(图 1)由料斗和成型室两部分构
成。来自收割机的细切材料送入料斗后, 经其底部
的传送带送入成型室,成型后外周用网卷裹、排出,
用裹包机裹包。由于料斗可以对进入的材料进行暂
时贮留,所以在裹网时也不需停止收割,可以连续作
业。该打捆机生产的草捆直径约 85 cm, 所以可用
专用裹包机裹包,也可利用直径80~ 100 cm 的现有
牧草裹包机裹包。切短长度小于 10 mm 的材料都
可以打捆成型。
图 1 细切打捆机
F ig. 1 Chopping baler
2 细切打捆机的作业特性
日本新开发的细切打捆机可以有 3种利用方
式。一种是同时牵引式, 即用较大功率的拖拉机( 63
kw )同时牵引收割机和细切打捆机(图 1) ,一个人便
可完成收割与打捆作业; 第二种方法是伴行式,即用
两台拖拉机分别牵引收割机和打捆机, 让二者伴行
作业,需要两人和两台拖拉机完成;第三种便是固定
式,即打捆机处于固定位置,通过搬运收割的材料进
行,需要两台或两台以上拖拉机, 2~ 3人才能完成
收割、打捆 [ 10]。裹包程序三种利用方式基本相同。
相比较而言,同时牵引式效率高、用人少, 优点明显,
是值得推广的利用方式; 当拖拉机的输出功率不够
大时,可另用一台小功率的拖拉机( 22 kw )牵引细
切打捆机, 与收割机并行作业; 固定式作业比较繁
琐,工作效率较低,但当土地面积较小, 回转作业困
难时,把细切打捆机放在路边、田埂便可完成作业。
该细切打捆机成捆直径 85 cm, 体积 0. 48 m3。
不同水分含量的全株玉米,每捆鲜重 302~ 327 kg,
干物质 89~ 103 kg ,干物密度 185~ 215 kg/ m3 ,与5
~ 6 m 深的地下窖贮存时密度相当[ 11]。
细切打捆技术新体系与以往的牧草打捆青贮相
同,都需收割机、打捆机、裹包机、装卸夹和搬运车,
分别进行收割、打捆、裹包、装卸和搬运等程序。与
用青贮塔、地上窖和堆积等常规青贮法相比,大大减
少了作业人数, 提高了作业效率(表 1)。细切捆包
青贮只需 2~ 3人便可完成收割、打捆和裹包工作,
而其他青贮方式则至少需 5~ 6人。完成 1 ha 的玉
米青贮,细切捆包青贮只需 17 小时 #人, 仅是地上
窖青贮、堆积青贮和青贮塔青贮作业时间的 70.
8%、63. 0%和 43. 6%,产生这样大的差距主要是由
于传统青贮在搬运、踏压和密封上费工费时[ 10]。
表 1 各种青贮体系的作业效率比较
Table 1 T he w orkin g eff iciency of variou s ens iling system s
细切捆包青贮
Chopping bale
silage
塔式青贮
T ower
silage
地上窖青贮
Bunker
silag e
堆积青贮
Sta ck
silage
最低作业人数
P erson needed
2~ 3 5~ 6 5~ 6 5~ 6
作业面积 ( ha h- 1 )
Ensiling area
0. 21~ 0. 52 0. 15 0. 26 0. 26
劳动时间( h ha- 1)
L abor hour
17 39 24 27
注: 参考志藤( 2004)资料作成
Not e: Dat a f rom Shito[ 8]
3 玉米细切捆包青贮
3. 1 青贮损失
玉米细切后, 将包捆从成型室排出,往裹包机上
放置、裹包过程中难免有一些脱落,日本全国进行的
实证调查发现,排出时平均损失约 1. 3%, 放置及裹
包时平均损失约 0. 2% [ 10] , 两者相加,也即细切捆包
青贮从排出到完成裹包作业损失只有 1. 5%。野中
等[ 1 1]测定了含水量约 28%的玉米细切捆包贮藏期
间的干物质损失,排汁损失 0. 1% ( 0~ 0. 2%)、霉变
损失 0. 3% ( 0 ~ 1. 1% )、发酵损失 5. 6% ( 1. 0~
126
第 1期 张建国等:日本细切捆包青贮的研究与应用
8. 0% ) , 贮藏总损失为 6% , 并不比地下窖等青贮
损失多。
3. 2 发酵品质
由于细切捆包干物质密度在 200 kg / m3 左右,
与地下窖的密度相近甚或高于地下窖, 另外密封性
也较好,贮藏 3个月的细切捆包青贮与地下窖青贮
全株玉米发酵品质没有差异(表 2)。野中等[ 11]调查
了大量的青贮包捆, 发现固定式打捆与移动式打捆,
露天保存和棚内保存对发酵品质没有影响。15 个
月的长期保存与 3个月相比, 霉变发生量与丁酸含
量有所增加,发酵品质有下降的趋势。盐谷等[ 12] 调
查了贮藏 48 d、61 d、76 d和 314 d的发酵品质和营
养成分,即使贮藏 314 d各成分含量均无较大变化。
表 2 全株玉米细切捆包青贮和地下窖青贮的
发酵品质(贮藏 3个月)
Talbe 2 T he fer mentat ion quality of chopped b ale
silage and pit sil age
pH
乳酸
L actic
acid
乙酸
Acetic
acid
丙酸
Propionic
acid
丁酸
Buty ric
acid
( %FW)
NH3-N
( % TN)
细切捆包青贮
Chopped bale silag e
3. 79 1. 84 0. 32 0 0 1. 92
地下窖青贮
Pit silag e
3. 76 1. 56 0. 28 0 0 2. 23
3. 3 家畜利用
玉米细切捆包青贮贮藏 1 年与贮藏 2个月, 各
种饲料成分的消化率和营养价没有明显变化 [ 12]。
与意大利黑麦草为主的全混合日粮相比, 细切捆包
玉米全混合日粮使产奶量更稳定, 减少了日间波动,
完全可以按常规青贮玉米的利用方法进行饲喂利
用[ 12]。但当水分含量超过 70%时,由于水分的移动
包捆上下部的水分差异较大, 超过 6个百分点 [ 11] ,
所以在取样分析、给与饲喂时要混合均匀,以免分析
不准、饲喂量过多或过少。
3. 4 取样与重量估测
普通牧草草捆由于牧草同一地内生长的不均一
性、凋萎水分含量的不均一性、打捆质量的差异等,
草捆间发酵品质、成分变化较大, 在饲料设计和产
品品质评定时取能够代表全体草捆的样品难度较
大[ 13]。细切捆包玉米却不同, 地内生长均一性高、
未经凋萎直接打捆、经过细切,包捆之间各种成分变
动较小。野中等[ 11]调查了各1 ha的 3块玉米地, 得
出从同一地内的所有包捆中随机分析 2捆以上, 对
干物质含量、粗蛋白质含量和 pH 值, 其平均值便能
很好地代表全体。中性洗涤纤维和乳酸含量等变动
相对较大的成分, 需适当增加取样分析个数。
河本等[ 14] 测定了细切裹包时的干物率与排汁
量、包捆重量和捆包密度的关系,证实了干物质含量
在 25%以上可大幅度减少排汁量, 干物质含量在
30%以上很少排汁,结果基本与地下窖等青贮相似。
干物捆包密度随干物率增加而增加, 当干物率超过
35%时变化很小(干物密度约 230 kg/ m3 )。草捆重
量与材料干物率成负相关,通过测定材料干物率可
预测包捆重量(包捆重量( kg) = - 8. 15 @ 干物率
( % ) + 613) ,以便搬运和计量利用。
4 其他材料细切捆包青贮
细切打捆机是针对玉米的特性不断改进完善而
研制开发的,对其他材料和用途的适用性如何, 近几
年日本全国各地也作了不少调查研究。用细切打捆
机捆包饲料水稻, 收割后直接捆包干物密度约 200
kg/ m3 ,比水稻专用打捆机的密度 96 kg/ m3 高 1倍
多[ 1 5] ;捆包凋萎的饲料水稻( Ory z a sativa L. ) , 水
分含量 60~ 30%,干物密度在190~ 250 kg/ m3之间,在
低水分条件下促进了乳酸发酵, 减少了乙醇含量、酵
母数量、发酵损失和霉变损失,与无切短的传统捆包
相比品质得到明显改善 [ 16]。全株玉米添加配合饲
料或全混合饲料( TMR)进行捆包青贮,不但减少高
水分玉米的排汁量,也可降低冬季的冻结程度, 得到
发酵品质和适口性均好的饲料 [ 17]。应用于各种牧
草和食品残渣方面,也取得了理想的结果。
5 存在问题与展望
由于刚刚上市,细切打捆机的价格相对较高,随
着生产销售规模的扩大,期待价格将来会有所降低。
对于规模较大的奶牛场,现在的包捆大小有点不足,
需要更大的打捆机来对应。另外,捆包高水分材料,
由于水分的移动, 上下部位水分含量差异较大, 在饲
喂时需混合均匀或充分考虑各部位的实际水分含
量。与常规捆包体系一样, 生产成本较高,裹包需要
大量的拉伸膜,处理不当会造成环境污染。
(下转第 133页)
127
第 1期 张红香:种子发芽生态研究
t rat ion increased linearly along w ith the t ime pr oceeding .
According to the results, w e proposed a salinity model: HS = ( Sm- S) t, in w hich HS is a salinity con-
stant , Sm is the max imum salinity allow ing the seed germination, S is the external salinity, and t is the ger-
m inat ion t ime fo r a given salinity. Seed germination response to salt w as div ided into four stag es. T he f ir st
stage w as mainly involv ed the negat ive o smo tic effect ; at the second stag e, ionic effect and osmot ic effect
ex isted to gether w ith the ionic ef fect st ronger; at the third stage, no seed germinated in PEG treatment
and ionic posit ive effect w as signif icant ly higher than o smo tic negat ive ef fect; at the fourth stag e, the ionic
ef fect began to harm the seed gr adually .
In summary , the results of this study has the theoret ical signif icances and pract ical v alue for the pre-
dict ion of plant germination and emer gence and g lobal w arm ing impacts on plant g row th and dist ribut ion
character ist ics as w ell as the exploitat ion and utilizat ion of w ild plant r esources.
Key words: Seed; Germ inat ion; Temper ature; Thermal time model; Salt ; Osmot ic ef fect; Ionic effect
(责任编辑 李 扬 李 平)
(上接第 127页)
细切捆包青贮与常规捆包青贮一样, 具有作业
效率高、人力负担小、作业方便灵活(不受时间和材
料量限制)、流通方便、避免好气变质等优点。另外,
通过细切,不但提高了饲料的发酵品质,也大大增加
了捆包密度,提高单位容积运输的干物质重量,作为
商品更易流通; 细切捆包更容易解体,解体后不再需
要切短,比常规捆包省时省力; 细切打捆机能捆包
TMR等长度较小的饲料, 用途较广。由于具有上
述优势,细切捆包新技术体系必将得到更大范围的
推广利用,将成为未来青贮的主要方式。
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