如何利用自動化器材
製造乾草及青貯草
一、前言
牧草之利用方式除放牧外,可作為青飼、乾草、青貯草等方式提供反芻動物所需之芻料。近年來由於農村勞力缺乏、老化等因素,畜牧經營面臨困境,尤其在養牛生產成本佔很高比例之芻料生產,必須朝向機械化、自動化目標發展,減少作業工時,降低芻料生產成本,提昇芻料品質,使畜產品生產成本降低,國內酪農事業才能永續經營。
二、乾草調製一貫化作業
調製乾草為牧草貯存方法之一種,能調節牧草生長過剩,穩定芻料供需,省產乾草大部分以盤固草為主,茲介紹其作業流程:
割草→翻草→集草→捆包→裝運→貯存
牧草在收獲週期(盤固草約60~80公分),在氣候條件穩定時,進行割草,割草後置於田間自然乾燥,降低含水率,為加速乾燥速度及勻均度,每日作一、二次翻草,使牧草含水率降至20%以上,集成草列,開始捆包,裝運入庫貯存。
(一)割草作業(Mowing)
盤固草屬匍匐性,莖柔軟、延伸性強。可使用之割草機有刀桿往復剪式割草機(Shear─bartype mower)與水平施轉式割草機(Rotary mower & Disc mower)兩種較普遍被使用,因剪式割草機刀座磨損間隙增大時容易阻塞影響作業效率,較不宜匍匐性牧草之收割。因此目前盤固草地以曳引機承載式圓盤割草機較為適用,故障率少,維護簡單容易。每公頃作業時間約2.5小時左右(作業寬度1.6公尺)。
(二)翻集草作業(Tedding & Windrowing)
牧草收割後置於田間自然乾燥,其上下層水分差異達10%左右,必須加以翻草,使牧草均勻鬆散,縮短田間乾燥時間。翻草採用施轉爪輪式翻草機,對於盤固草較為適用,不易發生纏草現象。該型翻草機改變爪輪角度後裝上擋草板,即為集草機,因此本機屬於翻集草兼用型。專用型之平行桿集草機(Parallel Rake),集草之草列較為平整,乾淨殘草較少。欲選用兼用型或專用型,應考慮經營規模及投資成本而定。
(三)捆包作業(Baling)
乾草捆包的目的,為便於搬運、減少貯存空間。捆包後乾草密度約150~210kg/m3。乾草捆包機分為方型捆包機(Rectangular baler)與圓型捆包機(Round baler),方型捆包機作業量3800±300公斤/時。每包乾草重量15~20公斤,人工可以搬運,適於小農戶使用,其缺點在機械故障頻率高,田間撿拾、裝運、入庫等缺乏一貫化機械作業適用之理想模式,酪農採用意願也逐漸減低。圓型捆包機作業量為6000±300公斤/時,每包重量300~400公斤,其結構簡單,故障率少,作業上較不受牧草含水率高之影響,可調製青貯草。在田間撿拾、裝運、入庫作業等,一貫化機械作業之配合較能發揮效果,在農村勞力缺乏情形下,已逐漸獲得酪農認同。不同圓型捆包機性能比較如表1。
表1. 不同圓型捆包機性能比較
機械 | 定徑型(滾筒式) | 不定徑型(皮帶式) | 不定徑型(鏈條型) | 泛用型(滾筒皮帶式) |
所需馬力 機械構造 草包大小 草包密度 草包外形 草包結構 繞繩引動 |
較大 複雜 固定 可調整 整齊 外緊內鬆 自動控制 |
較小 簡單 可調整 不能 較不整齊 內緊外鬆 人工手動 |
中等 簡單 可調整 可調整 中等 均勻 自動控制 |
中等 複雜 可調整 可調整 整齊 均勻 自動控制 |
(四)乾草裝運、入庫、貯存(Transportation & storage of hay)
方型乾草包以人工撿拾或人工撿拾機裝運、入庫均為調製乾草作業流程中較難克服之一環,其計費工時均較大型圓形草包為高,方型包自動撿拾拖車,可代替人工撿拾、堆疊等作業,但作業量2500~3000公斤/時,且必須配合整齊乾草包及適當長度才能作業,前置式鉤式抓草器配草包收集器,應可採用作為撿拾、裝運方型乾草包。圓型乾草包之裝運採用曳引機前置式抱夾堆草器或罐裝機換裝堆草叉,配合裝卸卡車,作業量可達10000公斤/時以上,圓型包自動撿拾拖車構造簡單,作業量高達16000公斤/時,通用於短程裝運作業(2~4公里)。
三、青貯草調製一貫化作業
青貯草為牧草高水分之貯存方法,利用牧草在厭氧狀態下發酵產生乳酸,降低pH值,抑制雜菌生長而保存芻料。青貯不但能調節牧草生長過剩、平衡青貯草應用在完全混合日糧(Total mixed ration)時粗精混合較為均勻,飼養效果較好,最近逐漸被酪農所接受。調製青貯必備條件為無氧狀態及乳酸之充分發酵,上述條件除有賴於青貯材料中醣分含量外,材料含水率、細切度、裝填技術及青貯容器,均會影響青貯品質,因此應如何使牧草機械做合理化之應用,值得適確之處。青貯草調製作業流程如表2。
表2. 青貯草收穫調製流程
(一)牧草收割、撿拾、細切、裝運作業
青貯草調製材料不同,在田間割取撿拾、裝運作業機械亦不同,可分為匍匐細莖與直立高莖牧草。
1. 匍匐細莖牧草(盤固草類)
(1)芻料收獲機:將割取牧草收集成草列後,以本機械撿拾、細切後拋送至配置拖車盛草箱,其牧草切細度,均勻約3~5公分,牧草收穫量6000±300公斤/時,若將前端撿拾機構,換裝收穫頭可作為玉米收穫之用,依其承構型式可為前置式、旁載式、拖引式三種可供選用。
(2)牧草收穫拖車:將割取後收集之草列,由撿拾機構輸入固定切草裝置,切斷後撥入盛草自,本機型之切草刀座為縱軸固定式,盤固草之草莖柔軟,進草方向不定,其細切度較難有預期效果,機械設計切細長度為3~5公分,其實會超10公分長度,收穫量可達8500±300公斤/時。
(3)圓型捆包機,以高水分60~70%之牧草捆包,作為膠膜包裹之圓型牧草包,早期使用之圓型捆包機無切細裝置,製作之圓型膠膜包青貯草,較不易被飼養者接受,在品質與餵飼均不理想,新進使用有切細功能者,計製作之青貯草品質提昇為65分評點以上,而且不必先行切細即可放入混拌車作完全混合日糧(TMR)之芻料。
2. 直立高莖牧草(青玉米、狼尾草等)
高莖牧草之收割、撿拾、切細、裝運作業,可利用青玉米收穫機(Corn harvester)或狼尾草收穫機一貫作業完成,青玉米收穫機作業量約12000公斤/時,狼尾草收穫機作業量4000~6000公斤/時,其實牧草單位面積產量與地形影響作業效率很大,使用機械作業寬度亦為因素。
(二)青貯草裝填作業
青貯草裝填技術、壓緊密度、容器密閉均會影響青貯草品質,因此不同容器裝填作業方式不盡相似。
1. 膠膜包裹機(Baler wrapper)
利用圓型捆包機將含水率60~70%之牧草(盤固草)製成圓型牧草包,以裝卸車從田間裝運至存放地點以膠膜包裹機密封貯存。纏膜時應有50~53%之重疊率,包膜層數視貯存時間長短而定,約4~6層,存放應直立不可橫放。堆疊最好不超過兩個草包。
2. 香腸式青貯裝填機(Plastic sausage silage machinery)
利用裝填機構把青貯材料擠壓至備置長筒形塑膠袋內,因進料擠壓產生背壓,使青貯料獲得密度及氣閉性。適用於細切鬆散牧草之裝填,使用機械擠壓,其壓力控制均勻,密閉良好,較能獲得優良品質,通常使用之背壓約500 psl左右較宜。
3. 臥置式青貯設施(Horizontal silo)
分為地上式青貯槽(Bunker silo)與地下式青貯壕(Trench silo)。設置時應視地形與周圍環境而定,主要考慮裝填、取料作業及排水問題。其高度(深度)以不超過2.5公尺,寬度配合搬運車與壓實車操作為考量,不宜過寬,以免影響取用時之二次發酵。橫斷面以倒梯形設計,每裝填材料達30~40公分厚度時需輾壓,完成後上面蓋塑膠布,再以舊輪胎填壓。
4. 直立式青貯塔(窖)(Vertical silo)
通常塔式為圓柱形,地下式有圓形或方形,其密度原理由芻料堆積重量擠壓,而排出空氣達到密閉效果,本青貯法可製造優良品質之青貯草,但在設備需配合進出料時吹送鼓風機(Blower)及取料器(Unloder),造價較昂貴,操作較費工時,本省酪農均無採用。
四、結論與建議
(一)提供酪農牧草機械應用之資訊及技術資料,以免盲目引進機械設備,造成投資浪費。
(二)芻料生產專業制度及契約式經營,使酪農不必投入太多精力於芻料生產、牧草面積擴大,可提昇機械化效率。
(三)加強本土化牧草機械之研發,生產最適宜本省環境之牧草作業機械。
飼料營養雜誌(p.86∼91)─彭炳戊、九七年十期