如何利用自动化器材制造乾草及青贮草
一、前言
牧草之利用方式除放牧外,可作为青饲、乾草、青贮草等方式提供反刍动物所需之刍料。近年来由於农村劳力缺乏、老化等因素,畜牧经营面临困境,尤其在养牛生产成本占很高比例之刍料生产,必须朝向机械化、自动化目标发展,减少作业工时,降低刍料生产成本,提升刍料品质,使畜产品生产成本降低,国内酪农事业才能永续经营。
二、乾草调制一贯化作业
调制乾草为牧草贮存方法之一种,能调节牧草生长过剩,稳定刍料供需,省产乾草大部分以盘固草为主,兹介绍其作业流程:
割草→翻草→集草→捆包→装运→贮存
牧草在收获周期(盘固草约60~80公分),在气候条件稳定时,进行割草,割草後置於田间自然乾燥,降低含水率,为加速乾燥速度及匀均度,每日作一、二次翻草,使牧草含水率降至20%以上,集成草列,开始捆包,装运入库贮存。
(一)割草作业(Mowing)
盘固草属匍匐性,茎柔软、延伸性强。可使用之割草机有刀杆往复剪式割草机(Shear─bartype mower)与水平施转式割草机(Rotary mower & Disc mower)两种较普遍被使用,因剪式割草机刀座磨损间隙增大时容易阻塞影响作业效率,较不宜匍匐性牧草之收割。因此目前盘固草地以曳引机承载式圆盘割草机较为适用,故障率少,维护简单容易。每公顷作业时间约2.5小时左右(作业宽度1.6公尺)。
(二)翻集草作业(Tedding & Windrowing)
牧草收割後置於田间自然乾燥,其上下层水分差异达10%左右,必须加以翻草,使牧草均匀松散,缩短田间乾燥时间。翻草采用施转爪轮式翻草机,对於盘固草较为适用,不易发生缠草现象。该型翻草机改变爪轮角度後装上挡草板,即为集草机,因此本机属於翻集草兼用型。专用型之平行杆集草机(Parallel Rake),集草之草列较为平整,乾净残草较少。欲选用兼用型或专用型,应考虑经营规模及投资成本而定。
(三)捆包作业(Baling)
乾草捆包的目的,为便於搬运、减少贮存空间。捆包後乾草密度约150~210kg/m3。乾草捆包机分为方型捆包机(Rectangular baler)与圆型捆包机(Round baler),方型捆包机作业量3800±300公斤/时。每包乾草重量15~20公斤,人工可以搬运,适於小农户使用,其缺点在机械故障频率高,田间捡拾、装运、入库等缺乏一贯化机械作业适用之理想模式,酪农采用意愿也逐渐减低。圆型捆包机作业量为6000±300公斤/时,每包重量300~400公斤,其结构简单,故障率少,作业上较不受牧草含水率高之影响,可调制青贮草。在田间捡拾、装运、入库作业等,一贯化机械作业之配合较能发挥效果,在农村劳力缺乏情形下,已逐渐获得酪农认同。不同圆型捆包机性能比较如表1。
表1. 不同圆型捆包机性能比较
机械 | 定径型(滚筒式) | 不定径型(皮带式) | 不定径型(链条型) | 泛用型(滚筒皮带式) |
所需马力 机械构造 草包大小 草包密度 草包外形 草包结构 绕绳引动 |
较大 复杂 固定 可调整 整齐 外紧内松 自动控制 |
较小 简单 可调整 不能 较不整齐 内紧外松 人工手动 |
中等 简单 可调整 可调整 中等 均匀 自动控制 |
中等 复杂 可调整 可调整 整齐 均匀 自动控制 |
(四)乾草装运、入库、贮存(Transportation & storage of hay)
方型乾草包以人工捡拾或人工捡拾机装运、入库均为调制乾草作业流程中较难克服之一环,其计费工时均较大型圆形草包为高,方型包自动捡拾拖车,可代替人工捡拾、堆叠等作业,但作业量2500~3000公斤/时,且必须配合整齐乾草包及适当长度才能作业,前置式钩式抓草器配草包收集器,应可采用作为捡拾、装运方型乾草包。圆型乾草包之装运采用曳引机前置式抱夹堆草器或罐装机换装堆草叉,配合装卸卡车,作业量可达10000公斤/时以上,圆型包自动捡拾拖车构造简单,作业量高达16000公斤/时,通用於短程装运作业(2~4公里)。
三、青贮草调制一贯化作业
青贮草为牧草高水分之贮存方法,利用牧草在厌氧状态下发酵产生乳酸,降低pH值,抑制杂菌生长而保存刍料。青贮不但能调节牧草生长过剩、平衡青贮草应用在完全混合日粮(Total mixed ration)时粗精混合较为均匀,饲养效果较好,最近逐渐被酪农所接受。调制青贮必备条件为无氧状态及乳酸之充分发酵,上述条件除有赖於青贮材料中醣分含量外,材料含水率、细切度、装填技术及青贮容器,均会影响青贮品质,因此应如何使牧草机械做合理化之应用,值得适确之处。青贮草调制作业流程如表2。
表2. 青贮草收获调制流程
(一)牧草收割、捡拾、细切、装运作业
青贮草调制材料不同,在田间割取捡拾、装运作业机械亦不同,可分为匍匐细茎与直立高茎牧草。
1. 匍匐细茎牧草(盘固草类)
(1)刍料收获机:将割取牧草收集成草列後,以本机械捡拾、细切後抛送至配置拖车盛草箱,其牧草切细度,均匀约3~5公分,牧草收获量6000±300公斤/时,若将前端捡拾机构,换装收获头可作为玉米收获之用,依其承构型式可为前置式、旁载式、拖引式三种可供选用。
(2)牧草收获拖车:将割取後收集之草列,由捡拾机构输入固定切草装置,切断後拨入盛草自,本机型之切草刀座为纵轴固定式,盘固草之草茎柔软,进草方向不定,其细切度较难有预期效果,机械设计切细长度为3~5公分,其实会超10公分长度,收获量可达8500±300公斤/时。
(3)圆型捆包机,以高水分60~70%之牧草捆包,作为胶膜包裹之圆型牧草包,早期使用之圆型捆包机无切细装置,制作之圆型胶膜包青贮草,较不易被饲养者接受,在品质与喂饲均不理想,新进使用有切细功能者,计制作之青贮草品质提升为65分评点以上,而且不必先行切细即可放入混拌车作完全混合日粮(TMR)之刍料。
2. 直立高茎牧草(青玉米、狼尾草等)
高茎牧草之收割、捡拾、切细、装运作业,可利用青玉米收获机(Corn harvester)或狼尾草收获机一贯作业完成,青玉米收获机作业量约12000公斤/时,狼尾草收获机作业量4000~6000公斤/时,其实牧草单位面积产量与地形影响作业效率很大,使用机械作业宽度亦为因素。
(二)青贮草装填作业
青贮草装填技术、压紧密度、容器密闭均会影响青贮草品质,因此不同容器装填作业方式不尽相似。
1. 胶膜包裹机(Baler wrapper)
利用圆型捆包机将含水率60~70%之牧草(盘固草)制成圆型牧草包,以装卸车从田间装运至存放地点以胶膜包裹机密封贮存。缠膜时应有50~53%之重叠率,包膜层数视贮存时间长短而定,约4~6层,存放应直立不可横放。堆叠最好不超过两个草包。
2. 香肠式青贮装填机(Plastic sausage silage machinery)
利用装填机构把青贮材料挤压至备置长筒形塑胶袋内,因进料挤压产生背压,使青贮料获得密度及气闭性。适用於细切松散牧草之装填,使用机械挤压,其压力控制均匀,密闭良好,较能获得优良品质,通常使用之背压约500 psl左右较宜。
3. 卧置式青贮设施(Horizontal silo)
分为地上式青贮槽(Bunker silo)与地下式青贮壕(Trench silo)。设置时应视地形与周围环境而定,主要考虑装填、取料作业及排水问题。其高度(深度)以不超过2.5公尺,宽度配合搬运车与压实车操作为考量,不宜过宽,以免影响取用时之二次发酵。横断面以倒梯形设计,每装填材料达30~40公分厚度时需辗压,完成後上面盖塑胶布,再以旧轮胎填压。
4. 直立式青贮塔(窖)(Vertical silo)
通常塔式为圆柱形,地下式有圆形或方形,其密度原理由刍料堆积重量挤压,而排出空气达到密闭效果,本青贮法可制造优良品质之青贮草,但在设备需配合进出料时吹送鼓风机(Blower)及取料器(Unloder),造价较昂贵,操作较费工时,本省酪农均无采用。
四、结论与建议
(一)提供酪农牧草机械应用之资讯及技术资料,以免盲目引进机械设备,造成投资浪费。
(二)刍料生产专业制度及契约式经营,使酪农不必投入太多精力於刍料生产、牧草面积扩大,可提升机械化效率。
(三)加强本土化牧草机械之研发,生产最适宜本省环境之牧草作业机械。
饲料营养杂志(p.86~91)─彭炳戊、九七年十期