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　　紫花苜蓿種子機(jī)械化收獲現(xiàn)狀及發(fā)展方向

內(nèi)蒙古草原總面積0.88億hm2，占全國草原面積的22%，占全區(qū)國土面積的74%，居中國5大草原之首，是迄今為止世界范圍內(nèi)保存最完整的天然草原之一。

內(nèi)蒙古共有呼倫貝爾、錫林郭勒、科爾沁、烏蘭察布、鄂爾多斯和阿拉善6個(gè)著名大草原，生長有1 000多種飼用植物，飼用價(jià)值高、適口性強(qiáng)的有100多種，尤其是羊草、羊茅、冰草、披堿草和野燕麥等禾本和豆科牧草非常適于飼養(yǎng)牲畜。

據(jù)2017年統(tǒng)計(jì)，內(nèi)蒙古自治區(qū)種草面積達(dá)230.40萬hm²，全區(qū)苜蓿保有面積達(dá)到53.45萬hm²。苜蓿草已成為自治區(qū)4大主導(dǎo)產(chǎn)品類型之一，支撐自治區(qū)奶業(yè)、牛羊育肥業(yè)的健康發(fā)展。

為保護(hù)與建設(shè)草原生態(tài)，內(nèi)蒙古自治區(qū)落實(shí)了草原生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助獎(jiǎng)勵(lì)政策，先后實(shí)施了天然草原退牧還草、京津風(fēng)沙源治理、退耕還林還草、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)苜蓿種植示范項(xiàng)目等草原生態(tài)保護(hù)建設(shè)工程。

為更多更優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)苜蓿草種子以滿足生態(tài)建設(shè)和畜牧業(yè)發(fā)展用種的需求，在苜蓿種子生產(chǎn)過程中，應(yīng)重視和大力發(fā)展苜蓿種子收獲裝備和加工設(shè)備。本文基于紫花苜蓿種子的物理特性和收獲農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，通過在內(nèi)蒙古多地進(jìn)行實(shí)地調(diào)查研究，闡述了內(nèi)蒙古自治區(qū)紫花苜蓿種子機(jī)械化收獲的現(xiàn)狀。

1生長特性和物理特性

1.1生長特性

紫花苜蓿是一種簇生長的豆科牧草，每個(gè)主根上簇生著幾個(gè)至十幾個(gè)主枝，主枝從上至下長滿枝杈。主枝高度為0.5~1.2 m。莢果生長在枝杈上，呈螺旋形，2~4圈，直徑和莢長0.7~1.0 cm，結(jié)種2~8粒/莢。莢果由細(xì)長的莢柄與枝杈連接，在植株上位置分散，具有無限性結(jié)莢習(xí)性，莢果成熟期不一致。即使到了收獲季節(jié)，葉子、莖稈保持綠色，甚至開花，水分含量依然較高［2］。種子從7月下旬開始逐漸成熟，到8月中旬成熟莢果數(shù)占植株上莢果總數(shù)的80%。紫花苜蓿如圖1所示。

圖1紫花苜蓿

1.2物理特性

紫花苜蓿種子平滑為腎形，黃色（圖2）。表1為紫花苜蓿種子與小麥種子物理特性對(duì)比。

圖2紫花苜蓿種莢和種子

表1紫花苜蓿與小麥種子的物理特性

品種紫花苜蓿種子小麥種子外形尺

由表1可知，紫花苜蓿種子的幾何尺寸較小、質(zhì)量小、谷草比小，機(jī)械收獲難度較大。紫花苜蓿的生長情況和種子的物理特性較復(fù)雜，給苜蓿種子機(jī)械化收獲帶來很多困難，無法直接使用谷物聯(lián)合收獲機(jī)收獲苜蓿種子。因此，要根據(jù)紫花苜蓿種子的特性，采用相應(yīng)特殊的收獲工藝和專用設(shè)備進(jìn)行收獲。

2.1收獲農(nóng)業(yè)技術(shù)要求

牧草種子的收獲時(shí)間要求性較強(qiáng)，在種子收獲作業(yè)過程中，既要考慮能獲得規(guī)定產(chǎn)量和品質(zhì)優(yōu)良的種子，也要考慮減少收獲損失。

2.1.1適時(shí)收獲

苜蓿種子的收獲期要根據(jù)種子的成熟程度、產(chǎn)量和品質(zhì)以及收獲時(shí)所用機(jī)具判斷。苜蓿種子的成熟程度分為乳熟期、蠟熟期和完熟期。乳熟期的種子干燥后質(zhì)輕而不飽滿，發(fā)芽率及種子產(chǎn)量均很低，絕大部分不具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。蠟熟期的種子呈蠟質(zhì)狀，種子易切斷。

完熟期的種子，具有較好的品質(zhì)，其千粒質(zhì)量、發(fā)芽率和產(chǎn)量均很高，是種子收獲的適宜時(shí)期。收獲年限也是農(nóng)業(yè)技術(shù)要求中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。紫花苜蓿播種當(dāng)年不宜收種，第2年以后應(yīng)用第1茬草采收種子。紫花苜蓿的種子干質(zhì)量在盛花期后34 d達(dá)到最大，在41～49 d種子活力最高，因此，紫花苜蓿種子可在盛花期后41～49 d收獲。

此時(shí)采收的種子產(chǎn)量較高。當(dāng)用簡單機(jī)具收獲種子時(shí)，一般應(yīng)在70%～80%莢果變成褐色時(shí)進(jìn)行收集，當(dāng)用聯(lián)合收獲機(jī)或?qū)Ｓ密俎７N子采集機(jī)收獲種子時(shí)，一般應(yīng)在完熟期即90%從上的莢果變成褐色時(shí)進(jìn)行收集。

收獲期對(duì)機(jī)收損失有較大影響。苜蓿草由于開花時(shí)間較長且不一致，種子成熟也不一致，而且苜蓿種子成熟后莢果容易裂開，使種子落在田間而無法收集，如果在種子成熟和收獲期降雨過多，將造成種子產(chǎn)量的大幅度下降。在種子成熟期，一般選擇干燥、無風(fēng)、晴朗的天氣進(jìn)行機(jī)械收獲。

2.1.2減少收獲損失

種子收獲時(shí)的損失量與收獲方法有關(guān)。用改裝的聯(lián)合收割機(jī)或?qū)Ｓ貌葑咽斋@機(jī)收獲種子時(shí)，收獲速度快，種子收獲工作能在短期內(nèi)完成，種子的損失也較少。使用簡單收獲機(jī)具或人工刈割收獲，其工序較多，如捆束、運(yùn)輸、曬干、堆垛及脫粒，種子在各工序中都易脫落，損失較大。

2.1.3種子收獲時(shí)避免混種

收獲苜蓿種子前，應(yīng)作好機(jī)具的清理工作，保證種子的純度。收獲時(shí)，應(yīng)將其邊行剔除，不作留種用，防止種子品種間的機(jī)械混雜。

2.1.4提高種子收獲時(shí)的凈度

用改裝的聯(lián)合收割機(jī)或?qū)Ｓ貌葑咽斋@機(jī)收獲苜蓿種子時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)相關(guān)工作參數(shù)，在保證生產(chǎn)率的同時(shí)，有效提高種子的凈度。

2.2機(jī)械化收獲工藝

目前內(nèi)蒙古常用的紫花苜蓿種子機(jī)械化收獲工藝有2種，即直接收獲法和站稈收獲法。

表2紫花苜蓿種子收獲機(jī)械作業(yè)條件

2.2.1直接收獲法

使用改裝的谷物聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行直接收獲，可一次完成切割、脫粒、分離和清選等作業(yè)。直接收獲法的優(yōu)點(diǎn)是可利用現(xiàn)有的谷物聯(lián)合收割機(jī)，經(jīng)過部分改裝即可進(jìn)行收獲作業(yè)，對(duì)于擁有聯(lián)合收割機(jī)的生產(chǎn)單位，降低作業(yè)成本，但是種子的收獲損失率較高。

2.2.2站稈收獲法

站稈收獲法是在不切割牧草的前提下，采用割前脫粒技術(shù)，收獲機(jī)械對(duì)站立在田間的植株上所有種子進(jìn)行收獲。種子收獲后，草地上的牧草還可以繼續(xù)放牧或收割打捆。該方法可以保留牧草，且成本低，可保證種子質(zhì)量。

3機(jī)械收獲現(xiàn)狀及發(fā)展

受草地地形、草場規(guī)模和種植方式的影響，各國的苜蓿種子收獲的方法存在差異，研制的機(jī)具也各式各樣。

歐美等發(fā)達(dá)國家對(duì)牧草種子收獲機(jī)械的研究起步較早，從20世紀(jì)初已經(jīng)開始并且取得了很多成果。20世紀(jì)30年代國外的研究人員已經(jīng)針對(duì)苜蓿的生長特性研制專用的苜蓿種子收獲機(jī)械。

1933年James E Wilson和Hickory Ky研制了一種專用的苜蓿種子聯(lián)合收獲機(jī)械，作業(yè)時(shí)草籽經(jīng)過捶打從莖稈脫離，被捶打下來的種子通過多孔的種子盤排入輸送通道，然后通過風(fēng)力輸送將種子裝袋。

我國苜蓿種子收獲機(jī)械的研究起步較晚，從20世紀(jì)70年代末我國開始對(duì)苜蓿種子收獲工藝及配套機(jī)具立項(xiàng)進(jìn)行研究，并取得了一些成果。20世紀(jì)80年代，完成了谷物聯(lián)合收割機(jī)改裝成紫花苜蓿種子收獲機(jī)的研究，如四平聯(lián)合收獲機(jī)廠對(duì)東風(fēng)ZKB-5型聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行改裝，并用其完成了紫花苜蓿種子收獲的試驗(yàn)。

20世紀(jì)90年代，開始采用新收獲工藝——站稈收獲法，研制割前脫粒苜蓿種子收獲機(jī)具。成功研制了黑龍江省畜牧機(jī)械化研究所的92Z-1.4型苜蓿種子收獲機(jī)和9ZS-1.3型柔性苜蓿種子收獲機(jī)，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院呼和浩特分院的9ZQ-2.7型苜蓿種子采集機(jī)和9ZQ-2.0多功能高效牧草種子收獲機(jī)，以及中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院的ZNJ2780自走式苜蓿種子聯(lián)合收獲機(jī)。

雖然我國對(duì)苜蓿種子收獲機(jī)械的研究起步較晚，但是經(jīng)過多年研究，取得了不少研究成果，為我國實(shí)現(xiàn)苜蓿種子機(jī)械化收獲起到了推動(dòng)作用。

在紫花苜蓿種子收獲期內(nèi)，對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)的呼和浩特市、鄂爾多斯市和巴彥淖爾市的紫花苜蓿種子收獲機(jī)械作業(yè)情況進(jìn)行了調(diào)研，機(jī)械收獲作業(yè)條件如表2所示。

收獲后的物料除了苜蓿種子，還含有大量的雜質(zhì)，包括種莢、細(xì)莖桿、花和葉，需在曬場曬干后、再進(jìn)行脫粒和初選，如圖3所示。

a田間雜草

b收獲的種子

圖3收獲后的物料

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，采用改裝后的谷物聯(lián)合收割機(jī)對(duì)紫花苜蓿種子進(jìn)行收獲，主要存在纏繞、堵塞、雜質(zhì)多、后續(xù)加工困難以及損失率大等問題，如圖4所示。該方法的損失率為10%、清潔度為50%，作業(yè)效果優(yōu)于人工收獲。使用改裝的谷物聯(lián)合收割機(jī)收獲苜蓿種子目前仍然是呼和浩特區(qū)機(jī)械化收獲苜蓿種子的主要機(jī)具。

a

b

c

d

圖4收獲中存在的問題

4結(jié)束語

目前，內(nèi)蒙古自治區(qū)的紫花苜蓿種子機(jī)械化收獲依然存在的共同問題是損失大、凈度低。隨著草產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，牧草種子必須實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、良種化、集約化和標(biāo)準(zhǔn)化。

為提高機(jī)械化收獲效果，應(yīng)鼓勵(lì)內(nèi)蒙古自治區(qū)科研院所及畜牧機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)，研究開發(fā)適合內(nèi)蒙古自治區(qū)的低損失率、高清潔度、高效低耗的紫花苜蓿種子收獲機(jī)，提高苜蓿種子生產(chǎn)能力，為優(yōu)質(zhì)牧草生產(chǎn)提供基礎(chǔ)，帶動(dòng)畜牧養(yǎng)殖業(yè)和奶業(yè)的健康發(fā)展。

（作者：王強(qiáng)，劉貴林，楊莉，趙小娟，孫文婷，王志軍）