專利名稱：一種玉米鮮秸稈整稈標準圓捆的加工及青貯方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種玉米鮮秸稈整稈打捆及青貯的方法，特別適用于玉米鮮秸 稈整稈標準圓捆的加工及裹包青貯、袋封青貯和窯洞青貯。
背景技術：
玉米鮮秸稈產出量巨大，每公頃可達5600公斤以上，而且含水率高， 一般 在60 80%之間。加之收獲期農活集中，低溫多雨，不便于大批量干燥與貯存， 處理不當極易腐爛。
玉米鮮秸稈易于腐爛的原因，除原料本身外，秸稈堆放狀態(tài)及內部結構也 有很大影響。 一般自然堆放時，由于其莖稈結構的特點，如葉的存在、節(jié)的彎 曲和殘存苞葉的影響，容易在內部形成大量空隙。這些空隙在物料內部呈現(xiàn)一 種復雜的相互連通結構，并在表面處與外界相通。因此內部空隙形成了許多半 封閉空間。這些半封閉空間中殘存有大量空氣，當秸稈處于高含水率狀態(tài)時， 水氣供應充分，加之其保溫保濕性好，這就為好氧腐敗菌活動提供了良好的生 存與活動條件。當殘存空氣被好氧腐敗菌消耗時， 一般能夠從外界不斷得到補 充，所以會導致秸稈很快腐爛。
如果能通過壓實減小秸稈內部空隙，并采取密封措施切斷外部空氣供應， 則可以抑制腐敗菌的活動。這也就是秸稈青貯的原理。從理論上講青貯時壓實 越緊越好，但由于一般秸桿青貯是對秸稈先切碎再進行壓實，而壓實通常采用 簡易方法進行，因此要控制壓實過程較為困難，所以物料內部結構及空隙率的 變化有限。因此原料從裝入到停止呼吸變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)時間較長，營養(yǎng)流失相對 較大。傳統(tǒng)窖貯當開封取料時，如果不能始終維持一定的取料速度，沿取料面 向內一定深度的原料又會因空氣的滲透產生二次發(fā)酵問題。另外傳統(tǒng)窖貯還存 在只能自貯自用，應用方式不夠靈活，無法商品化流通的問題，因此對其推廣 應用帶來了一定的限制。
裹包青貯和袋封青貯方式靈活、可以避免二次發(fā)酵問題，并可以實現(xiàn)商品 化流通。但一般裹包青貯和袋封青貯由于采用先切碎后裝袋，存在原料裝填密 度小、難以壓實、形狀不規(guī)范、不便規(guī)?；A存的問題。采用對切碎原料壓縮 成長方形規(guī)范形狀后再裹包青貯和袋封青貯雖然可以解決以上問題，但其生產 過程處理功耗大、生產效率低，難以滿足玉米鮮秸稈大處理量、低成本的要求。
專利CN1644083A"—種青詞料的整株袋裝貯藏方法"，提出將玉米鮮秸稈的 整株或切成長段的原料直接進行緊實捆扎，然后裝袋密封抽氣貯存。由于其未 采用專用設備對秸稈壓緊，秸稈內部空隙壓實有限；另外秸稈捆扎后形狀及尺寸不規(guī)范，將給裝袋密封作業(yè)帶來困難，也不便于集中堆放貯存，因而難以適
應規(guī)?；幚砼c貯存的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種簡便、高效、經濟、環(huán)保的玉米鮮秸稈收集、處 理和青貯方法。
本發(fā)明一種玉米鮮秸稈整稈標準圓捆的加工及青貯方法，是對新收獲的玉 米鮮秸稈整稈采用頭尾交替鋪裝，再用專用機械按規(guī)定的方式和方法進行壓緊、 捆扎、切割后制成具有規(guī)范的形狀、規(guī)格和松緊度的標準圓捆，然后密封貯存， 如用塑料袋密封、裹包密封或窯洞密封，經貯存發(fā)酵后成為青貯飼料。
利用玉米鮮秸稈整稈加工制作標準圓捆是本發(fā)明的主要特征，也是本發(fā)明 的技術關鍵與基礎。標準圓捆主要包含三項準則規(guī)范的形狀、統(tǒng)一的規(guī)格和 相同的打捆松緊度。在此將打捆松緊度的定義為秸稈自然堆放體積與打捆后體 積之比。
這樣，通過調節(jié)打捆松緊度就能控制秸稈原料的壓實程度，這對于青貯無
疑具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)， 一般手工打捆時，打捆松緊度僅為1.5 1.8，而 采用專用設備及方法壓緊，打捆松緊度可以達到4.0以上。以打捆松緊度4.0 為例，這意味著打捆后秸稈體積將減小4倍。由于秸稈原料打捆前后長度不變， 只是橫斷面積在改變，因此橫斷面積也將減小4倍，如圖l、圖2所示。
值得注意的是當原料被壓緊到一定程度時，圓捆內部空隙體積、結構及狀 態(tài)就會發(fā)生變化，空隙體積減小、彼此相互獨立、不再連通，由半封閉狀態(tài)變 為封閉狀態(tài)，并且封閉程度隨打捆松緊度增加而增大。玉米鮮秸稈莖稈強度最 大、壓縮變形相對較小，打捆壓緊時莖稈之間擠壓應力傳遞流暢，相互衰減較 小，因此同等功耗下，鮮秸稈整稈打捆比切碎后壓縮方式更易于形成均勻致密 的物料內部結構，并實現(xiàn)更小的空隙率及更高的封閉程度。
這種更為嚴實致密的物料結構及可控性顯然有利于青貯，不僅能為青貯提 供更為適宜的貯存條件與環(huán)境，也從根本上為抑制腐敗菌活動以及減少營養(yǎng)流 失奠定了基礎。
玉米鮮秸稈整稈標準圓捆的加工及青貯技術主要由原料鋪裝、施加添加劑、
壓緊、捆扎、切割、密封和堆貯這幾個工藝環(huán)節(jié)組成。其中打捆壓緊是關鍵環(huán) 節(jié)，必須采用專用機械按一定的要求進行作業(yè)。其它環(huán)節(jié)按照生產規(guī)模可以采 用機械化作業(yè)，也可以采用半機械化或手工作業(yè)，并且可以根據(jù)生產需要進行 組裝和調整。
玉米鮮秸稈整稈標準圓捆的加工及青貯的總體技術要求為原料為玉米收 獲后鮮秸稈整稈，應潔凈無雜物，允許含有少量未充分發(fā)育果穗，但不能含有正常的果穗；原料含水率在65 70%，若含水率過高應適當晾曬后再作處理； 打捆形狀為近似的圓柱形；打捆規(guī)格為直徑C400 600mm，長度700 900ram， 打捆松緊度2.5 4.5;打捆后的秸稈圓捆形狀及規(guī)格應規(guī)范一致，便于密封、 搬運、貯存和運輸作業(yè)。各主要工藝環(huán)節(jié)及具體要求為
1. 原料鋪裝
為制作標準圓捆，原料鋪裝應按規(guī)定的作業(yè)程序進行。原料鋪裝量由打捆 規(guī)格和打捆松緊度決定，并按自然鋪裝體積或重量進行控制。每次的原料鋪裝 量要保持一致， 一般體積誤差或重量誤差應不大于其標準規(guī)格的5%。 一次鋪裝 后經打捆和切割可以形成兩個標準捆。在原料鋪裝時，應將原料均勻地分成2 份以上，分批鋪放。每份原料應根部對齊，并以原料根部為基準進行定位鋪放。 每鋪放一份原料應調換一次秸稈頭尾方向，交替鋪放。原料根部相對距離按秸 稈平均高度減去0 200mm確定。各份原料根部定位位置及相對距離應保持一致。 如圖3所示。
2. 施加添加劑
在原料鋪裝時可以采用噴灑方式分批均勻地加入添加劑。添加劑為0 2% 的尿素和0 1%的食鹽，0 3%的混合比為1: 1.2的甲酸與甲醛。
3. 打捆壓緊
打捆時必須采用專用機械壓緊，并用打捆松緊度來控制打捆的緊實程度， 打捆松緊度可取為2.5 4.5。壓緊時應沿莖稈長度方向均勻壓縮，并使成型后的 秸稈捆形為近似圓柱形，其圓柱度應不大于圓捆直徑的二十分之一。
4. 捆扎
一般應捆扎6道。兩端捆扎位置在鋪裝定位點內側50 150mm處，中間4 道捆扎位置均布。根據(jù)原料及貯存特點宜采用塑料打包帶捆扎。如圖3所示。
5. 切割
切割可以除去秸稈圓捆多余部分，并使其具有規(guī)范的形狀和規(guī)格。兩端切 割位置應在鋪裝定位點內側0 30mm處，中間切割位置為兩端鋪裝定位點的一 半。切割時，要求切割斷面應與圓捆縱向保持垂直，垂直度應不大于10ram，各 捆平均長度誤差應不大于20mm。切割斷面應整齊平整，不應有尖銳毛刺。如圖 三所示。
6. 密封
密封方式可分為袋封、裹包和窯洞密封。
袋封是用專用塑料袋對秸稈圓捆各捆分別進行密封包裝。密封袋可以采用 聚乙烯薄膜，厚度應不小于0.08mm。袋型為平面袋，其大小根據(jù)秸稈圓捆規(guī)格 決定。將秸稈圓捆裝入密封袋時，應平穩(wěn)操作，防止秸稈扎破袋面。裝好后即對袋口進行密封。密封袋封口后，各處應密封嚴實可靠，沒有破損，保證袋內 外空氣的有效隔絕。密封后作抽真空處理可以獲得更好的貯存效果。
裹包是用不透明的青貯飼料用聚乙烯拉伸膜對秸稈圓捆各捆進行纏繞裹
包。拉伸膜的寬度為500mm，厚度為0. 025mm。裹包時先沿縱向纏繞2 3道， 對秸稈圓捆兩端進行密封，再沿徑向纏繞2 3道。裹包膜密封應嚴實可靠，在 搬運、運輸時不易脫落、開裂，并在貯存期間保持可靠和穩(wěn)定的密封。
窯洞密封青貯是先將秸稈圓捆按窯洞形狀碼放堆滿，然后對洞口進行密封。
7.貯存及使用
打捆裹包青貯及打捆袋封青貯時， 一般應采用堆貯方式貯存。堆PC場地可 以是棚下或露天，場地應該平整，設有排水溝道及防雨水浸泡措施。秸稈圓捆 應按縱向豎直放置，采用菱形方式整齊排列，碼放成1 5層堆貯，并對其外部 作防雨、遮光的覆蓋處理。在冬季氣溫低于零下時，需要加蓋保溫蓋布，防止 產生凍害。裹包青貯或袋封青貯經過45天左右的發(fā)酵，即可成熟，經檢驗合格 后成為飼料產品。可以直接拆除包裝再切碎或切揉后飼喂，也可以作為商品進 行流通。
對于窯洞青貯，應選擇交通方便，便于車輛運輸作業(yè)的窯洞。貯存窯洞應 洞口寬大，便于搬運設備及車輛進出；洞內深度一般不小于6m，并且內部平整， 密封性好。秸稈圓捆堆放時，應按縱向豎直放置。可以根據(jù)窯洞形狀，由里到 外，按最大可堆放方式多層碼放，以減少窯洞內殘余空間。堆滿之后將窯洞口 密封，經過35天左右的發(fā)酵，即可成熟，經檢驗合格后成為飼料產品。使用時， 一般應再裝袋或裹包后密封，使其便于運輸或短期貯存，并作為商品進行流通。 也可以拆捆后直接切碎或切揉后飼喂。
按本發(fā)明方法生產的青貯飼料，開捆后有甘酸香味，原料莖、葉保持原狀， 葉脈清晰可見，呈亮黃綠色，濕潤、松散，柔軟不粘手。pH值為3.5 4.0，， 乳酸含量大于60%，乙酸含量為0.2 0.6%， 丁酸含量小于O. 1%，全氮量中 的氨態(tài)氮含量小于5%。
一般一個2001112的貯存場地，如果采用4層碼放，可以貯存約310噸的青貯 秸稈。 一個可用空間為901113的窯洞可以貯存約30噸的青貯秸稈。貯存期可以達 到一年以上。
本發(fā)明的主要優(yōu)點
1.釆用打捆松緊度控制青貯原料的緊實程度，可以為青貯提供更為理想的 條件與環(huán)境。隨著打捆松緊度的增大，秸稈內部結構變得嚴實致密，這樣青貯 物料外部密封由包裝保證，內部密封除依靠包裝外，還可以由物料本身秸稈獲 得。同時殘余空氣量顯著減少，原料從密封到停止呼吸變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，其營養(yǎng)流失會更少。因此可以有利于提高產品的品質，以及生產和貯存的穩(wěn)定性與可 靠性。
2. 通過規(guī)范產品形狀及規(guī)格將為規(guī)?；幚淼於ɑA。對產品形狀及規(guī)格 進行規(guī)范不僅有利于各生產工序的作業(yè)，而且也便于生產及流通過程中的搬運、 堆貯和運輸。同時有利于實現(xiàn)秸稈產品的商品化流通，并使其應用方式更加靈 活便利。
3. 加工制作及貯存方法簡便、高效、經濟、環(huán)保。打捆作業(yè)與其它處理方 式相比功耗相對較小，對設備要求不高，而作業(yè)方式靈活，生產效率很高，因 此不需要復雜的設備即可大幅度提高處理效率，能夠適應玉米鮮秸稈產出量大、 處理周期短的特殊要求。密封后的標準青貯圓捆外觀干凈整潔、無污染。當青 貯秸稈完成發(fā)酵再切碎或揉搓飼喂時，由于其機械強度會顯著降低，因此與傳 統(tǒng)方法相比還可以進一步降低生產能耗。


圖1是打捆松緊度為4.0時秸稈原料自然鋪裝橫斷面示意圖。其中1為秸 稈原料，2為鋪裝機構的體積定位裝置，3為秸稈原料的鋪裝橫斷面。
圖2是打捆松緊度為4.0時秸稈打捆后圓捆橫斷面示意圖。其中1為秸稈 原料，2為鋪裝機構的體積定位裝置，3為打捆后秸稈圓捆的橫斷面。
圖3是加工制作標準圓捆時的原料鋪裝、捆扎和切割的形式及主要參數(shù)示 意圖。其中a是玉米鮮秸稈原料，b是鋪裝時原料根部端面定位面，c是切割面 位置，d是捆扎帶；Ll是原料鋪裝長度，L2是玉米鮮秸稈原料平均長度，L3是 原料鋪裝時兩端根部定位面間距，L4是秸稈圓捆端部切割面與定位面間距，L5 是中間切割面與兩端切割面間距，L6是中間部位捆扎帶間距，L7是端部捆扎帶 與定位面間距。
具體實施例方式
實施例l:玉米鮮秸稈整稈標準圓捆的加工及裹包青貯
測定得到鮮秸稈原料的基本參數(shù)為秸稈原料平均長度L2=1900mm，原料含 水率65%;貯存場地的基本參數(shù)為6.5X12.5 m，采用棚下貯存。則打捆參數(shù) 可設置為打捆直徑C500mm，長度800mm，打捆松緊度4.0。打捆作業(yè)宜選擇在 貯存場地或附近進行。
每次秸稈的原料鋪裝量為自然堆放狀態(tài)下體積1. 49m3,或原料鋪裝橫斷面積 0.78m2。鋪裝時將原料均勻地分為6份，分批鋪放。每份原料根部應對齊，并以
根部為原料定位基準鋪放。每鋪放一份原料應調換一次秸稈頭尾方向，并交替 鋪放。如圖1所示。各份原料根部定位位置及相對距離應保持一致。根部相對
7距離可以按秸稈平均高度減去200mm選取，即可取為L3=1700mm。鋪裝定位及參 數(shù)如圖3所示。
鋪裝好后,用打捆機將秸稈沿長度方向均勻地壓緊至松緊度4. 0，即壓緊到 圓捆直徑C500ram，如圖2所示。然后用塑料打包帶捆扎6道。兩端捆扎位置在 鋪裝定位點內側125mm，即L7=125mm，中間4道捆扎位置均布，即每道間隔 L6二340mm。然后進行切割，兩端切割位置在鋪裝定位點內側25腿，即L4=25mm; 中間切割位置為兩端鋪裝定位點的一半，即L5=825mm。切割時，切割斷面應與 圓捆縱向保持垂直，垂直度應不大于5mm，各捆平均長度誤差不應大于20mm。 切割斷面應整齊平整，不應有尖銳毛刺。捆扎和切割位置及參數(shù)如圖3所示
裹包膜采用寬度為500ram，厚度為0. 025mm的黑色青貯飼料用聚乙烯拉伸膜。 裹包時，先沿縱向纏繞3道，對秸稈圓捆兩端進行密封，再沿徑向纏繞3道。 保證密封嚴實可靠。
貯存時，秸稈圓捆應按縱向豎直放置，并碼放為3層。每層可按菱形方式 整齊排列，放置12X24捆。這樣6.5X12.5m的貯存場地可以碼放約790梱， 貯存秸稈原料約79噸。對堆貯的秸稈圓捆還要對外部作防雨、遮光的覆蓋處理。 在冬季氣溫低于零下時，需要加蓋保溫蓋布，防止產生凍害。
裹包青貯圓捆經過45天左右的發(fā)酵，即可成熟，經檢驗合格后成為青貯飼 料產品。該青貯飼料產品可以直接拆除包裝再切碎或切揉后飼喂，也可以作為 商品進行流通。
實施例2:玉米鮮秸稈整稈標準圓捆的加工及袋封青貯
如果鮮秸稈原料參數(shù)同實施例1，則原料處理、鋪裝和打捆過程及要求與其 相同。密封袋采用聚乙烯薄膜，厚度為0.08mm。袋型為平面袋，規(guī)格為1450X 1650ram，三面密封，沿長度方向一面開口。將秸稈圓捆裝入密封袋時，應平穩(wěn) 操作，防止秸稈扎破袋面。裝好后即對袋口進行密封。密封袋封口后，各處應 密封嚴實可靠，沒有破損，保證袋內外空氣的有效隔絕。袋封青貯飼料的貯存
及使用方法同實施例1。
實施例3:玉米鮮秸稈整稈標準圓捆的加工及窯洞青貯
如果鮮秸稈原料參數(shù)同實施例l，則原料處理、鋪裝和打捆過程及要求與其 相同。假如選擇的窯洞單孔面積為4.5X6.5m，可用堆放高度為2. 8m，洞口為 開放式。C存時，秸稈圓捆應按縱向豎直放置，由里到外，逐排擺放。每排堆 放8捆，堆放成3層；共可以堆放10排，約240捆，貯存秸稈原料約24噸。 堆放好后，將窯洞口密封嚴實。經過30天左右的發(fā)酵，即可成熟，經檢驗合格 后成為青IC飼料產品。該青貯飼料產品可以再裝袋密封或裹包密封后作為商品 進行流通及短期貯存，也可以直接切碎或切揉后詞喂。
權利要求
1. 一種玉米鮮秸稈打捆及青貯的方法，其特征在于對新收獲的玉米鮮秸稈整稈采用頭尾交替鋪裝，再用專用機械按規(guī)定的方式和方法進行壓緊、捆扎、切割后制成具有規(guī)范的形狀、規(guī)格和松緊度的標準圓捆，然后密封貯存，如用塑料袋密封、裹包密封或窯洞密封，經貯存發(fā)酵后成為青貯飼料。
2. 如權利要求1的方法，其特征在于，打捆原料為玉米收獲后的鮮秸稈整稈， 允許含有少量未發(fā)育籽棒，但不能含有正常的籽棒，原料含水率在65 70%之 間。
3. 如權利要求1的方法，其特征在于，原料鋪裝量由打捆規(guī)格和打捆松緊度 決定，并按自然鋪裝體積或重量進行控制。 一次鋪裝后經打捆和切割可以形成 兩個標準捆。原料鋪裝時，應將原料均勻地分成2份以上，分批鋪放。每份原 料應根部對齊，并以原料根部為基準進行定位鋪放。每鋪放一份原料應調換一 次秸稈頭尾方向，交替鋪放。原料根部的相對距離按秸稈平均高度減去0 200mm 確定。各份原料根部定位位置及相對距離應保持一致。
4. 如權利要求1的方法，其特征在于，打捆壓緊時用打捆松緊度來控制打捆 的緊實程度，打捆松緊度為秸稈自然堆放體積與打捆后體積之比，打捆松緊度 可取為2.5 4.5。壓緊時應沿莖稈長度方向均勻壓縮，并使成型后的秸稈捆形為 近似圓柱形，其圓柱度不應大于圓捆直徑的二十分之一。
5. 如權利要求l的方法，其特征在于，壓緊后可以捆扎6道。兩端捆扎位 置在鋪裝定位點內側50 150mm處，中間4道捆扎位置均布。根據(jù)原料^:貯存 特點宜采用塑料打包帶捆扎。
6. 如權利要求1的方法，其特征在于，經切割除去秸稈圓捆多余部分，并使 其具有規(guī)范的形狀和規(guī)格。兩端切割位置在鋪裝定位點內側0 30mm處，中間 切割位置為兩端鋪裝定位點的一半。切割斷面應整齊平整，不應有尖銳毛刺。
7. 如權利要求1的方法，其特征在于，袋封青貯采用一面開口的聚乙烯薄膜 平面袋，厚度應不小于0. 08mm。將秸稈圓捆裝入密封袋后，再對袋口進行密封。 密封后作抽真空處理可以獲得更好的貯存效果。
8. 如權利要求1的方法，其特征在于，裹包青貯采用不透明的青貯飼料用聚 乙烯拉伸膜進行裹包。拉伸膜的寬度為500ram，厚度為0. 025mm。裹包時先沿縱 向纏繞2 3道，再沿徑向纏繞2 3道。
9. 如權利要求1的方法，其特征在于，裹包青貯圓捆或袋封青貯圓捆在貯 存時，應按縱向豎直整齊放置， 一般采用菱形方式排列，碼放至1 5層堆貯， 并對其外部作防雨、遮光、保溫的覆蓋處理。
10. 如權利要求I的方法，其特征在于，窯洞密封青貯時，先將秸稈圓捆按 窯洞形狀碼放堆滿，然后對洞口進行密封后貯存。
全文摘要
一種玉米鮮秸稈整稈標準圓捆的加工及青貯方法，是對新收獲的玉米鮮秸稈整稈采用頭尾交替鋪裝，再用專用機械按規(guī)定的方式和方法進行壓緊、捆扎、切割后制成具有規(guī)范的形狀、規(guī)格和松緊度的標準圓捆，然后密封貯存，如用塑料袋密封、裹包密封或窯洞密封，經貯存發(fā)酵后成為青貯飼料。標準青貯圓捆的規(guī)格為直徑￠400～600mm，長度700～900mm，松緊度2.5～4.5；密封方式有塑料袋密封、裹包密封和窯洞密封；貯存方式為縱向豎直擺放，密集排列并碼放為多層堆貯。玉米鮮秸稈整稈標準圓捆的加工及青貯過程可以采用機械化作業(yè)，也可以采用半機械化或手工作業(yè)，其加工及貯存方法簡單靈活、功效高、能耗低，是一種簡便、高效、經濟、環(huán)保的玉米鮮秸稈收集、處理和利用方法，有利于實現(xiàn)其原料及產品的商品化流通。
文檔編號A23K3/02GK101480233SQ20091002101
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權日2009年1月22日
發(fā)明者利 尉, 張寶華, 朱新華, 李宇萌, 楊中平, 丹 王, 祝明雪, 郭康權, 閻曉莉, 冰 陳 申請人:西北農林科技大學