郝秋菊

（山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，山西太原 030031）

檸條飼料智能化收獲制粒裝備開發(fā)項(xiàng)目研究

郝秋菊

（山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，山西太原 030031）

圍繞提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)、培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的緊迫需求，突破檸條智能高效采收、加工利用領(lǐng)域存在的技術(shù)瓶頸，開發(fā)一套高效可靠、適應(yīng)檸條飼料化加工利用的新型裝備系統(tǒng)，使檸條切斷、揉搓、粉碎和制粒實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化，達(dá)到促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展、緩解糧食安全、實(shí)現(xiàn)“三農(nóng)”發(fā)展的目的。

檸條；顆粒飼料；效益

0 引言

檸條又叫毛條、白檸條，為豆科錦雞兒屬落葉大灌木飼用植物，根系極為發(fā)達(dá)，主根入土深，株高為40～70 cm，最高可達(dá)2 m左右，適生長于海拔900～1 300 m的陽坡、半陽坡，耐旱、耐寒、耐高溫，是干旱草原、荒漠草原地帶的旱生灌叢[1]。

1 項(xiàng)目前期研究基礎(chǔ)

近幾年來，山西省檸條產(chǎn)業(yè)有了長足發(fā)展。在山西省政府關(guān)心和支持下，山西省農(nóng)機(jī)局組織山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院等有關(guān)科研、生產(chǎn)單位和管理部門在五寨縣相繼引進(jìn)國內(nèi)多種檸條平茬、切斷、揉絲、顆粒壓制成型等設(shè)備，進(jìn)行了大量的檸條顆粒飼料、青貯飼料和揉絲飼料的加工相關(guān)試驗(yàn)，并開展了牛羊飼喂各種檸條飼料的試驗(yàn)，取得了大量基礎(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)和示范推廣經(jīng)驗(yàn)，獲得了明顯的成效[2-3]。

通過實(shí)施檸條機(jī)械化平茬補(bǔ)貼項(xiàng)目，在山西省10多個(gè)項(xiàng)目縣每年完成檸條平茬6 667 hm2；通過五寨縣飼料加工（顆粒飼料和青貯）和建設(shè)養(yǎng)殖示范點(diǎn)，初步形成了檸條飼料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的技術(shù)體系和配套設(shè)備雛形，既解決了檸條不及時(shí)平茬造成根部老化、大面積枯萎死亡、存在火災(zāi)隱患的問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了檸條資源的綜合利用和防風(fēng)固沙功能，緩解畜牧業(yè)發(fā)展中飼草資源緊缺的矛盾[4]。

2 國內(nèi)外水平與動(dòng)向

近年來，特別是2005年實(shí)施退耕還林政策以來，為防風(fēng)固沙、水土保持、改善生態(tài)環(huán)境，一方面人工種植的檸條面積大幅增加，刈割平茬后檸條數(shù)量增長較快、利用率較低的矛盾突出；另一方面草食性動(dòng)物飼養(yǎng)量日趨擴(kuò)大，飼料原料日趨緊缺，檸條的飼料價(jià)值顯現(xiàn)，各種探討、科研類的檸條飼料加工工藝、加工方法、加工機(jī)械理論研究相繼出現(xiàn)，檸條的綜合利用技術(shù)與相關(guān)加工設(shè)備，以及代用的各類秸稈、林業(yè)機(jī)械，在生產(chǎn)實(shí)踐中問題百出，系統(tǒng)性的檸條飼料綜合利用技術(shù)與相關(guān)加工設(shè)備的研究已迫在眉睫。

據(jù)相關(guān)資料，檸條主要分布在北半球旱區(qū)、半旱區(qū)、半沙漠地區(qū)。國外以自然生為主，相關(guān)的理論研究較多，但未見與檸條相關(guān)的加工設(shè)備的報(bào)導(dǎo)。國內(nèi)目前主要利用切草機(jī)、秸桿粉碎機(jī)、揉搓機(jī)、草粉機(jī)進(jìn)行檸條加工，產(chǎn)品品質(zhì)無法保證；檸條綜合利用技術(shù)及相關(guān)加工設(shè)備的研究尚在探索階段。

3 研究范圍和目標(biāo)

（1）主要研制檸條的揉搓、切斷、粉碎加工工藝、粉碎工作機(jī)理，以及粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子速度、篩分原理、粒度與篩孔孔徑的關(guān)系等，形成檸條專用顆粒飼料加工工藝及相關(guān)配套機(jī)具，使之能滿足飼料生產(chǎn)對檸條粉的品質(zhì)要求。

（2）對檸條專用顆粒壓制機(jī)及配套機(jī)具系統(tǒng)進(jìn)行研究，形成完整、標(biāo)準(zhǔn)化的檸條顆粒飼料加工工藝及裝備系統(tǒng)。

（3）對檸條揉絲袋裝青貯飼料和揉絲青貯窖青貯飼料加工模式進(jìn)行研究，主要對檸條鮮食、青貯飼料加工過程輸送、攪拌、加水、集袋裝置進(jìn)行研究和集成，形成一套檸條青貯加工與現(xiàn)飼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)規(guī)范和模式，形成為不同規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)加工檸條飼料的技術(shù)模式，提高檸條飼料的飼喂效果。

（4）運(yùn)用形成的技術(shù)體系和設(shè)備體系，建設(shè)3個(gè)示范區(qū)，建立檸條飼料加工企業(yè)和以檸條飼喂為主的養(yǎng)殖企業(yè)各3～5個(gè)，以期形成一個(gè)檸條資源綜合利用的良性產(chǎn)業(yè)鏈條和產(chǎn)業(yè)群體，實(shí)現(xiàn)檸條產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

4 研究結(jié)論

4.1 主要技術(shù)工作內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)

（1）研究檸條的揉搓、切斷、粉碎加工工藝、粉碎工作機(jī)理；針對飼草粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子速度、篩分原理、粒度與篩孔孔徑的關(guān)系等進(jìn)行大量試驗(yàn)、分析和對比研究，形成了具有切斷、揉絲、粉碎、草粉加工一次性完成上述功能的檸條草粉飼料加工工藝、加工技術(shù)及關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備——9FC-60型檸條飼草破碎機(jī)，并完成專利申報(bào)工作，正在進(jìn)行變頻調(diào)速。

（2）對檸條揉絲袋裝青貯飼料和揉絲青貯窖青貯飼料加工模式進(jìn)行研究，主要對檸條鮮食、青貯飼料加工過程輸送、攪拌、加水、集袋裝置進(jìn)行研究和集成，形成一套檸條青貯加工與現(xiàn)飼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)規(guī)范和模式，適應(yīng)不同規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)加工檸條飼料的技術(shù)模式，提高檸條飼料的飼喂效果。完成檸條揉絲袋裝青貯飼料和揉絲青貯窖青貯飼料生產(chǎn)技術(shù)、飼喂工藝技術(shù)的研究。

（3）研究開發(fā)了檸條顆粒飼料加工成套技術(shù)工藝和專用壓制機(jī)及其相關(guān)配套設(shè)備，并完善了檸條顆粒飼料加工全過程的機(jī)械設(shè)備配套研究，設(shè)計(jì)了各類破拱裝置，徹底解決了檸條生產(chǎn)過程中堵塞的核心問題；通過設(shè)計(jì)專用的顆粒飼料壓制機(jī)刮刀的形狀和位置以及系統(tǒng)的風(fēng)路、風(fēng)壓，改善檸條草粉均勻喂入問題；加大模輥間隙及草粉喂入厚度，提高生產(chǎn)效率。

（4）研究開發(fā)了檸條顆粒飼料專用壓制機(jī)自動(dòng)控溫系統(tǒng)，通過PLC自動(dòng)調(diào)整喂料變頻器頻率、電子蒸汽閥開度，在設(shè)定溫度保持恒定（±5%）的情況下，通過智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)檸條顆粒飼料制粒過程中主電機(jī)電流最大化，從而在保持和改善檸條飼料品質(zhì)的條件下，保證生產(chǎn)效率最大化。

（5）運(yùn)用項(xiàng)目形成的檸條加工技術(shù)體系和設(shè)備體系，建設(shè)了3個(gè)檸條飼料加工示范區(qū)，建立了檸條飼料加工企業(yè)和以檸條飼喂為主的養(yǎng)殖企業(yè)各3～5個(gè)，目前已形成一個(gè)檸條資源綜合利用的良性產(chǎn)業(yè)鏈條和產(chǎn)業(yè)群體，實(shí)現(xiàn)檸條產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

4.2 經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益分析

（1）環(huán)境（生態(tài)）效益。檸條是喜沙旱生灌木，具有很強(qiáng)的抗旱、抗熱、抗寒、抗鹽堿性與萌蘗力，是生態(tài)環(huán)境惡劣區(qū)域造林的先鋒樹種。檸條林具有很強(qiáng)的水土保持功能，能截留雨水30%，減少地表沖刷70%，減少地表徑流80%；林帶可降低風(fēng)速60%，固沙改土效果十分明顯。但檸條生長到一定年齡時(shí)，必需平茬促進(jìn)其更新復(fù)壯，否則會(huì)枯死，如此其生態(tài)效益就會(huì)陡降。該項(xiàng)目實(shí)施完成后，每年可使1.3×104hm2的檸條林得到更新復(fù)壯。研究表明，更新后的檸條林，其生長量增加3～5倍，生態(tài)效益也明顯增加。檸條采集有了效益，可激發(fā)廣大退耕戶及林權(quán)所有者更加重視發(fā)展和管護(hù)檸條林等飼料型灌木林，不僅有利于鞏固退耕還林與林權(quán)制度改革成果，且可有效促進(jìn)生態(tài)建設(shè)。

通過加工利用檸條，除了起到平茬復(fù)壯的作用，生態(tài)效益也明顯增加；荒山綠化是以生態(tài)效益為主的環(huán)境治理項(xiàng)目，尤其對采礦區(qū)植被恢復(fù)，具有非常重要的意義。

（2）經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目實(shí)施期間形成成熟產(chǎn)品后，僅核心示范點(diǎn)即可新增各類檸條平茬機(jī)具100余臺(tái)（其中大型機(jī)具10臺(tái)，中型機(jī)具30臺(tái)，小型機(jī)具60臺(tái)），可新增產(chǎn)值310多萬元；新增檸條飼料加工機(jī)具45臺(tái)（件），可新增產(chǎn)值350多萬元，共新增產(chǎn)值660余萬元。山西省檸條分布面積總量有700多萬畝，僅以150萬畝檸條可進(jìn)行加工利用，即可新增平茬機(jī)具1 000余臺(tái)，新增產(chǎn)值6 600多萬元。

本項(xiàng)目實(shí)施完成后年產(chǎn)檸條飼料3×104t，其中檸條顆粒飼料1.5×104t，檸條鮮飼料1.5×104t。以飼養(yǎng)6.3萬只羊計(jì)算，每年可新增經(jīng)濟(jì)效益360多萬元，檸條顆粒飼料新增產(chǎn)值1 500萬元（按售價(jià)1 000元/t），新增利潤450萬元（按利潤300元/t）；檸條鮮飼料新增產(chǎn)值750萬元（按售價(jià)500元/t）；新增利潤225萬元（按150元/t）。同時(shí)，利用檸條替代玉米飼料，則可極大地節(jié)約飼養(yǎng)成本。項(xiàng)目實(shí)施期內(nèi)還可為社會(huì)提供至少300個(gè)固定就業(yè)崗位，平茬季節(jié)需要大量的農(nóng)民工人，可在一定程度上緩解當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)壓力，促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定及安定團(tuán)結(jié)。

5 結(jié)語

隨著智能化控制技術(shù)在檸條顆粒專用壓制機(jī)的應(yīng)用，飼料設(shè)備在技術(shù)上有了很大進(jìn)步，極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了制粒過程的穩(wěn)定性和安全性，為現(xiàn)代化的檸條顆粒飼料生產(chǎn)線的建設(shè)提供了高性能的關(guān)鍵設(shè)備。參考文獻(xiàn)：

[1]劉國謙，張俊寶，劉東慶.檸條的開發(fā)利用及草粉加工飼喂技術(shù) [J].草業(yè)科學(xué)，2003，20（7）：26-31.

[2]王北，李生寶，袁世杰.寧夏沙地主要飼料灌木營養(yǎng)分析 [J].林業(yè)科學(xué)研究，1992（12）：98-103.

[3]張強(qiáng)，牛西午，楊治平，等.小葉錦雞兒營養(yǎng)特征研究 [J].林業(yè)科技管理，2003（增刊）：70-74.

[4]周慶安，姚軍虎，劉文網(wǎng)，等.粉碎工藝對飼料加工營養(yǎng)價(jià)值以及動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響 [J].西北農(nóng)林科技大學(xué)（自然科學(xué)版），2002，30（6）：247-252.◇

Study on the Development Project of Intelligent Harvesting and Granulating Equipment for Caragana

HAO Qiuju
（Shanxi Mechanize of Agricultural Science，Taiyuan，Shanxi 030031，China）

For the pressing need of promoting agricultural comprehensive production and cultivating the strategic new industries，overcome technical difficulties during the intelligent and efficient harvesting，processing and utilization of Korshinsk Peashrub.Develop a high efficient reliable new equipment system which can adapt to caragana feeding utilization and make the process of caragana cutting，rub，grinding and granulating achieve full mechanization.and achieve the purpose of promoting the development of animal husbandry，easing food security and achieving development of agriculture，farmer and rural area.

caragana；pellet feed；benefit

S225.8

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.12.044

1671-9646（2016）12b-0058-02

2016-11-01

郝秋菊（1981— ），女，碩士，工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)機(jī)械化。