农业机械学报

作者：程强,周海洋,单桂林,李梦华,BUESCHER W,孙宇瑞

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,波恩大学,中国农业大学,

关键词：青贮牧草;有氧变质;温度;氧扩散;耦合模型

基金：中央高校基本科研业务费专项资金项目（2015QC002）、北京市自然科学基金项目（6164036）和中德科学中心项目（GZ888）

裹包式青贮饲料因塑封膜破损或开包饲喂致使空气（氧气）侵入，激活微生物消耗营养物质产生热量，引起异常温升，最终导致饲料营养成分损失，腐败变质。为此，本文提出了一种基于Clark电极原理的溶解氧传感器，用于原位观测有氧胁迫下青贮裹包饲料内部氧动态与温度变化。在此基础上，构建了基于偏微分-常微分方程系统的有氧胁迫下青贮饲料内部氧动态、温升以及微生物繁殖耦合模型，并检验了模型的适用性。采用CLAAS公司生产的Rollant455型打包机打出的青贮裹包饲料在2个干物质含量（DM-1：39.0%±1.3%和DM-2：31.4%±2.1%）下进行有氧变质过程实验，对比分析实验原位观测值与模型预测值的差异。结果表明：模型预测结果与实验测定结果总体上有较好的一致性，两者差异产生的原因是青贮饲料内部容重（孔隙）分布不均。此外，有氧变质过程产生的水分会改变模型的初始参数（氧气扩散速率降低，比热容提高等），导致模型后期预测精度降低。

来源：2018年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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