紫花苜蓿種子機械化收獲現狀及發(fā)展方向

內蒙古草原總面積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保存最完整的天然草原之一。

內蒙古共有呼倫貝爾、錫林郭勒、科爾沁、烏蘭察布、鄂爾多斯和阿拉善6個著名大草原，生長有1 000多種飼用植物，飼用價值高、適口性強的有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2017年統(tǒng)計，內蒙古自治區(qū)種草面積達230.40萬hm²，全區(qū)苜蓿保有面積達到53.45萬hm²。苜蓿草已成為自治區(qū)4大主導產品類型之一，支撐自治區(qū)奶業(yè)、牛羊育肥業(yè)的健康發(fā)展。

為保護與建設草原生態(tài)，內蒙古自治區(qū)落實了草原生態(tài)保護補助獎勵政策，先后實施了天然草原退牧還草、京津風沙源治理、退耕還林還草、高產優(yōu)質苜蓿種植示范項目等草原生態(tài)保護建設工程。

為更多更優(yōu)質的生產苜蓿草種子以滿足生態(tài)建設和畜牧業(yè)發(fā)展用種的需求，在苜蓿種子生產過程中，應重視和大力發(fā)展苜蓿種子收獲裝備和加工設備。本文基于紫花苜蓿種子的物理特性和收獲農業(yè)技術要求，通過在內蒙古多地進行實地調查研究，闡述了內蒙古自治區(qū)紫花苜蓿種子機械化收獲的現狀。

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，每個主根上簇生著幾個至十幾個主枝，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，結種2~8粒/莢。莢果由細長的莢柄與枝杈連接，在植株上位置分散，具有無限性結莢習性，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月中旬成熟莢果數占植株上莢果總數的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、質量小、谷草比小，機械收獲難度較大。紫花苜蓿的生長情況和種子的物理特性較復雜，給苜蓿種子機械化收獲帶來很多困難，無法直接使用谷物聯合收獲機收獲苜蓿種子。因此，要根據紫花苜蓿種子的特性，采用相應特殊的收獲工藝和專用設備進行收獲。

2.1收獲農業(yè)技術要求

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

2.1.1適時收獲

苜蓿種子的收獲期要根據種子的成熟程度、產量和品質以及收獲時所用機具判斷。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輕而不飽滿，發(fā)芽率及種子產量均很低，絕大部分不具有經濟價值。蠟熟期的種子呈蠟質狀，種子易切斷。

完熟期的種子，具有較好的品質，其千粒質量、發(fā)芽率和產量均很高，是種子收獲的適宜時期。收獲年限也是農業(yè)技術要求中的一項重要指標。紫花苜蓿播種當年不宜收種，第2年以后應用第1茬草采收種子。紫花苜蓿的種子干質量在盛花期后34 d達到最大，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。

此時采收的種子產量較高。當用簡單機具收獲種子時，一般應在70%～80%莢果變成褐色時進行收集，當用聯合收獲機或專用苜蓿種子采集機收獲種子時，一般應在完熟期即90%從上的莢果變成褐色時進行收集。

收獲期對機收損失有較大影響。苜蓿草由于開花時間較長且不一致，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，將造成種子產量的大幅度下降。在種子成熟期，一般選擇干燥、無風、晴朗的天氣進行機械收獲。

2.1.2減少收獲損失

種子收獲時的損失量與收獲方法有關。用改裝的聯合收割機或專用草籽收獲機收獲種子時，收獲速度快，種子收獲工作能在短期內完成，種子的損失也較少。使用簡單收獲機具或人工刈割收獲，其工序較多，如捆束、運輸、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種子收獲時避免混種

收獲苜蓿種子前，應作好機具的清理工作，保證種子的純度。收獲時，應將其邊行剔除，不作留種用，防止種子品種間的機械混雜。

2.1.4提高種子收獲時的凈度

用改裝的聯合收割機或專用草籽收獲機收獲苜蓿種子時，應調節(jié)相關工作參數，在保證生產率的同時，有效提高種子的凈度。

2.2機械化收獲工藝

目前內蒙古常用的紫花苜蓿種子機械化收獲工藝有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械作業(yè)條件

2.2.1直接收獲法

使用改裝的谷物聯合收割機進行直接收獲，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)點是可利用現有的谷物聯合收割機，經過部分改裝即可進行收獲作業(yè)，對于擁有聯合收割機的生產單位，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，收獲機械對站立在田間的植株上所有種子進行收獲。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，可保證種子質量。

3機械收獲現狀及發(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，研制的機具也各式各樣。

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

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

我國苜蓿種子收獲機械的研究起步較晚，從20世紀70年代末我國開始對苜蓿種子收獲工藝及配套機具立項進行研究，并取得了一些成果。20世紀80年代，完成了谷物聯合收割機改裝成紫花苜蓿種子收獲機的研究，如四平聯合收獲機廠對東風ZKB-5型聯合收割機進行改裝，并用其完成了紫花苜蓿種子收獲的試驗。

20世紀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具。成功研制了黑龍江省畜牧機械化研究所的92Z-1.4型苜蓿種子收獲機和9ZS-1.3型柔性苜蓿種子收獲機，中國農業(yè)機械化科學研究院呼和浩特分院的9ZQ-2.7型苜蓿種子采集機和9ZQ-2.0多功能高效牧草種子收獲機，以及中國農業(yè)機械化科學研究院的ZNJ2780自走式苜蓿種子聯合收獲機。

雖然我國對苜蓿種子收獲機械的研究起步較晚，但是經過多年研究，取得了不少研究成果，為我國實現苜蓿種子機械化收獲起到了推動作用。

在紫花苜蓿種子收獲期內，對內蒙古自治區(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械作業(yè)情況進行了調研，機械收獲作業(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，包括種莢、細莖桿、花和葉，需在曬場曬干后、再進行脫粒和初選，如圖3所示。

a田間雜草

b收獲的種子

圖3收獲后的物料

調研發(fā)現，采用改裝后的谷物聯合收割機對紫花苜蓿種子進行收獲，主要存在纏繞、堵塞、雜質多、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。使用改裝的谷物聯合收割機收獲苜蓿種子目前仍然是呼和浩特區(qū)機械化收獲苜蓿種子的主要機具。

a

b

c

d

圖4收獲中存在的問題

4結束語

目前，內蒙古自治區(qū)的紫花苜蓿種子機械化收獲依然存在的共同問題是損失大、凈度低。隨著草產業(yè)的迅速發(fā)展，牧草種子必須實現機械化、良種化、集約化和標準化。

為提高機械化收獲效果，應鼓勵內蒙古自治區(qū)科研院所及畜牧機械生產企業(yè)，研究開發(fā)適合內蒙古自治區(qū)的低損失率、高清潔度、高效低耗的紫花苜蓿種子收獲機，提高苜蓿種子生產能力，為優(yōu)質牧草生產提供基礎，帶動畜牧養(yǎng)殖業(yè)和奶業(yè)的健康發(fā)展。

（作者：王強，劉貴林，楊莉，趙小娟，孫文婷，王志軍）