一个国家的畜产品人均消费量在很大程度上反映了该国人民生活水平的高低，从长远的观点看，畜产品人均消费量的多少将会影响到整个民族的身体素质。而影响畜牧业发展的一个主要因素就是饲草、饲料资源的生产和供给。近年来随着畜牧业的发展，我国的饲草饲料产业已取得了很大发展，饲草作为主要的、传统的能量饲料，其生产和供给有举足轻重的地位。为了使饲草商品能顺畅地流通，解决其体积庞大，贮藏和运输不便是关键的一个环节。饲草打捆机便应运而生。

1．我国的天然饲草资源情况
据统计，我国共有各类天然草地面积约4亿hm2，占国土面积的40％左右，按省份划分，主要集中在藏、蒙、新、青、川、甘、滇，约有3亿hm2，占全国总面积的75％。这7省的牧区畜产品供应量也高于全国平均水平。另外我国北方约有草地2500万hm2，占全国总面积的6．29％；南方约有草地7400万hm2，占全国总面积的18．65％。在这4亿hm2的草地中可利用的草地面积约为3．3亿hm2，从总面积上看我国是草业大国，但人均草地面积不到世界人均面积的一半。而且由于自然和人为的原因，我国已有近1亿hm2的草地退化、沙化或盐碱化，且这一趋势还在以每年66．67万hm2的速度在增加，同20世纪50年代相比，我国的草产量下降了30％-50％，草的质量也在下降，极大地影响了畜牧业的发展。

2．我国饲草饲料供给的实际状况
近年来，由于各牧场的牲畜存栏量不断增加，而相应的管理政策又相对滞后，还有自然条件的恶化，即使在天然草场比较丰富的牧区，季节性的饲草缺乏现象也很严重。2000年年初我国内蒙古、新疆共有12个地(州)60个县出现的所谓白灾使30万头受灾牲畜死亡，主要原因是由于饲料短缺的饥饿所致，很显然，解决这个问题的有效途径就是要为这些牧草缺乏或季节性缺草的地区准备充足的越冬饲草饲料；但另一方面，由于我国的草场分布很不均匀，导致部分地区因季节性牧草过剩得不到合适的处置而被废弃，浪费了牧草资源，造成经济损失，也污染了草原。为解决好饲草资源地域和季节性分布不均匀的问题，使有限的饲草能够得到最充分、最有效的利用，使牧草资源能够合理地流动，加快饲草商品化、产业化进程是目前应该着重解决的一个问题。
我国是一个农业大国，除了有限的牧草资源外，每年还生产大量的农作物秸秆。过去由于人们对秸秆资源的重要性认识不够，同时也缺乏相应的开发技术和设备，除极少量的秸秆等被用做饲料外，大多数的秸秆资源被废弃或在田间就地烧掉，不但浪费了资源，而且污染了生态环境。随着科学技术的发展，在如何科学有效地开发利用农作物秸秆资源方面取得了很大的进展，比如秸秆经过氨化、青贮、微贮等方法的处理后，可以成为很好的能量饲料。但我国的秸秆资源开发利用的速度较慢，仅在靠近农区的一些牧场利用上述方法生产了少量的秸秆饲料。
近年来，为了不断提高我国城市居民的生活水平，改善膳食结构，国家已经在一些大中城市的周边地区设立畜产品加工厂和配套的牧场。很显然，这些牧场的正常运转需要大量的牧草、秸秆等粗饲料供给，又不可能完全就地解决，为了适应畜牧业发展的需要，在我国加快饲草、饲料产品商品化、产业化进程是亟待解决的问题。
不仅如此，近年来随着畜牧业的迅速发展，玉米秸秆块和苜蓿块在国际市场上也供不应求。中国已经正式加入WTO，周边的许多国家像韩国、日本都是饲料资源短缺的国家，国际市场对牧草、秸秆等粗饲料的需求会大幅度增加，加快我国的牧草、秸秆饲料的产业化进程，还能为我国赢得饲料国际市场份额，增加出口创汇的机会。
事实上，在发达国家饲草产业早已成为一大产业。美国和加拿大是两个草业大国，年产草量均达1亿t，产值超过100亿美元。我国为改善生态环境和弥补天然饲草产量的不足，在六五、七五、八五期间平均每年种草和改良草场面积达到105万hm2、222．9万hm2和260．7万hm2，截止到1997年底，我国累计人工种草面积达0．23亿hm2。有资料报道：人工种草和改良草地的产草量可提高35倍，粗蛋白的含量增加7倍以上。可见，人工种草走饲草商品化道路、大力开发利用丰富的秸秆饲料资源是我国畜牧业发展的必然需求。

3．走饲草商品化道路是我国跨世纪的需要
国际上通常按一个国家农牧业用地和草业用地的比例关系及人均占有的粮食量，将国家分为草地型、粮食型和草粮混合型等三种类型，用以指导其农牧业的发展。一般认为：草地面积占农牧业总面积的30％以上。人均占有粮食少于500kg的国家为草地型国家。我国虽然人均草地面积不足世界平均面积的一半，但草地面积却是农业用地面积的3倍，所以我国应属于草地型国家。我国的粮食资源还是偏紧，为了解决13亿人口的吃饭问题，充分、合理、科学地利用我国的草地资源，大力发展饲草产业应该成为我国发展的一项战略目标和任务。
发展饲草产业，其经济效益十分显著。有资料显示，如果饲草的产值为1，将饲草用于畜牧业，产值增加为3，其后的肉、奶、皮毛加工产值可达到10。这是一个十分庞大的连锁工业，而饲草业则是基础。有人统计后推算，到2010年，我国
的饲草产业产值可以达到2000亿元，那么相关的连锁行业的总产值可达20000亿元，将在我国的经济和社会生活中起显著作用。
综上所述，我们不难看出，发展我国的牧草饲料产业，不仅可以满足我国畜牧业发展的需要，也可成为国民经济的重要组成部分。

4．饲草打捆机研制的必要性
在饲草、秸秆等纤维物料的商品化生产过程中，首先遇到的问题是这些物料松散，容积密度小，收集、运输困难，运输时亏吨现象严重。而且这些物料无论储存还是运输，都占用很大的空间，使储、运成本增加。不难看出，根据实际需要，把饲草打成高密度的草捆后再储存或运输，是降低饲草成本的重要工艺步骤。据中国农业大学成套设备所的实验统计，饲草打捆后平均密度可以增大10倍左右，相应的储存空间只需打捆前的1／10，而运输成本可降低70％左右。可见饲草打捆的商业效益是十分显著的。饲草打捆机正是为了适应饲草商品化生产的需要才逐渐被研制开发出来的。
牧草打捆机按照不同的工作需要有不同的类型。作为系列产品，一般首先是捡拾打捆机，可以把收割的牧草直接打成圆捆或方捆。这种打捆机的打捆密度多为中密度(150-250kg／m3)，这样的草捆可直接用来储存或短距离运输。作为牧草加工的重要组成部分，在牧草商品化加工过程中，往往还需要将中密度草捆继续压缩成高密度草捆，因此还需要高密度打捆机，这类打捆机多为液压式。

4.1国内的研究状况
国内饲草打捆机方面的研究报道不多，只有饲草打捆机的生产或改进方面的报道。我国在20世纪70年代以前一直采用散长草收获工艺，70年代末期，从美国、法国和当时的西德等国引进了捡拾压捆机，在牧草收获中采用捡拾压捆工艺，与此同时开始自行研制捡拾压捆机，并于80年代初研制成功，并在吉林、江苏和内蒙古等地投人生产和使用，但后来逐渐退出使用。近几年，随着市场对高密度草捆和农作物秸秆捆需要量的增加，国内的一些科研院所和高校开始研制高密度的牧草和秸秆打捆机，主要有机械式和液压式。在2000年天津现场会上展示的国产打捆机，存在的问题很多：由于目前大多采用测绘或类比方法设计，在配套动力的确定、主要工作部件的结构参数、压缩频率和喂人量等工作参数的确定中很少有真正的理论依据，因而不可避免地会造成配套动力不合理、压缩设备功率消耗大、生产能力低等问题。这些问题的解决，需要我们在研制开发过程中能从理论上认真分析，不能仅仅停留在简单的模仿水平上。对于高密度的打捆机，现在采用的压缩方式大都是液压式，而这些类型的产品除了同样存在上述问题外，从使用上看存在的最大的问题是控制系统。一般打捆机的液压系统都是有三或四个油缸，为了顺利完成打捆作业，系统要求各油缸要按指定的顺序连贯动作，这样机器才能高效、安全地运转。目前国产打捆机的液压系统控制采用人工方式，即有一专人根据作业要求手工按顺序开关各油缸的控制阀。很显然，人工控制方式会使操作工人精神高度紧张，而且控制精度低、容易发生错误，作业周期偏长，工作效率低而事故率高。为了让打捆机能够高效、安全地运转，充分发挥机器的性能，设计一套安全可靠、易于实现的自动化控制系统，是国内打捆机首要解决的问题。
我国牧草打捆机起步较晚，有关打捆机结构、液压系统以及配套动力等方面的研究报道都很少，很多问题有待在生产实践中发现和解决。由于目前国内打捆机的市场还不是很大，仿制生产打捆机的厂家大都是一些技术力量相对薄弱的小厂，在生产时基本上是从结构上仿制，而涉及到理论计算方面的内容则往往被忽略。随着畜牧业的发展，饲草、饲料打捆机的市场需求量会越来越多，而对其性能等方面的要求也会越来越高，所以我们在打捆机的研究方面要有所提高，使国产打捆机在性能上尽快达到国际先进水平。虽然我们国内的牧草打捆机整体水平不高，但是在其它行业比如橡胶业、冶金行业、烟草业以及棉花业都使用压块机，这些产业这方面的研究也相对深入些，其中的很多原理、结构参数的确定方法和控制系统的设计等内容可以借鉴到牧草打捆机上来。

4.2国外的研究状况
1870年美国人迪得里克(Dederic)研制出人类历史上的第一台机械式固定牧草压捆机，这种牧草压捆机被进一步改进完善后，在欧美一些国家得到了广泛的应用。到20世纪30－40年代，田间捡拾压捆机被研制成功，到50－60年代，田间捡拾压捆机在欧美一些国家的牧草收获中得到普及，当时美国拥有捡拾压捆机约70万台，90％以上的牧草采用捡拾压捆工艺；法国当时拥有捡拾压捆机约42万台。
从近年来的文献和相关资料报道看，欧美等发达国家的牧草压捆设备生产技术更成熟，结构参数更合理。国际著名的农机生产商像纽荷兰(NewHolland)公司、约翰迪尔(JohnDeere)等公司的打捆机都已成系列生产，这些设备无论在机械结构、动力配套、液压系统还是控制系统设计方面都处理的很成功，一些新的设计理念、最新科研成果的应用在这些机械上都有体现。
在控制系统方面，单片机、可编程控制器(PLC)、工业控制机控制(1PC)等自动控制手段都得到了应用，使得大部分国外进口机械的人机对话界面很友好，工作起来安全可靠，这也是机械工业发展的一大趋势，但也往往是我们在仿制进口机器常常忽略的部分，这正是影响我国机械工业进步的主要因素。

4.3我们的任务
总体看来，我国在牧草打捆机的研究上还和发达国家存在很大差距，国内目前的打捆机无论在数量上还是在质量上都远不能满足畜牧业发展的需要。在解决饲料产业化问题上，饲草、饲料打捆机是非常重要的工艺设备，提高国产打捆机的质量，无疑会对饲料业的发展起到革命性作用，因此对打捆机性能方面的研究开发意义重大。目前，国内市场上未见性价比较好的国产产品，而进口产品价格都比较高(例如黑龙江大庆农场进口的NewHolland公司生产的一款高密度打捆机造价30万美元)，不适合国内的消费水平。所以，开发性能良好、自动化程度高且价格适中的国产打捆机将是我国饲草商品生产的关键设备之一，对促进饲草产业化进程会起到举足轻重的作用。

5．结束语
饲草产业化不仅是畜牧业发展的需要，也是我国现代化经济建设的重要组成部分。为了饲草产业化的顺利进行，必须开发必要配套机械设备。打捆机是其中重要设备之一，鉴于我国的研究现状，应首先着重解决自行研制机器的自动控制系统，使之能安全、高效、可靠地工作，进而从基本理论和整机结构及性能方面赶上世界先进水平。