一种可调节光照的牧草旋转塔的生产方法与流程

1.本发明属于牧草生产装置技术领域，更具体地说，涉及一种可调节光照的牧草旋转塔的生产方法。


背景技术：

2.当前，中国高质量饲料存在成本高、对国外种质依赖高、生产受土地资源限制等问题，使得高品质的畜牧业发展受到了阻碍。尤其是，部分地区存在土地资源紧缺，适宜种植牧草区域较少，气候因素限制等问题，导致全年稳定提供的、高品质的饲料存在巨大缺口。是我国发展高品质、全年稳定生产的畜牧业的主要挑战之一。
3.水培牧草作为一种牧草栽培的特殊培育方式，最早使用记录可追溯至1800年。当时主要被欧洲畜牧场农场主，用种子生产新鲜发芽牧草，并作为畜牧动物(奶牛为主)冬季的饲料，维持冬季的生产活动(产奶)并提升冬季产量。近年来，由于中东、非洲和亚洲等国家，受人口增长压力、饲料供应压力和土地资源压力等因素影响，导致新鲜饲料的生产无法充分供给畜牧业的需求，尤其是高品质的饲料供给。
4.现阶段牧草生产的主要挑战之一是，牧草产量很难增加。主要原因是土地资源压力日渐增加。谷物、油料作物和豆类生产的增加，导致牧草生产的土地资源面临巨大压力。为了满足对新鲜、高品质牧草不断增长的需求，替代方案之一是集约化的生产-水培牧草。水培牧草栽培使用具有环境控制功能的大型空间或生产设备，通过复杂的自动化传动、控制系统，在短时间内获得较高的水培牧草产量，并保证牧草产品具有高营养价值，有利于畜牧动物的健康与生长。水培牧草系统具有较高的水资源、土地资源利用效率，高度可控的环境条件，以及无杀虫剂、除草剂等化学物品参与的无害生产过程。这些优势使得水培牧草系统非常适合于恶劣的气候环境，例如沙漠，土壤贫瘠的地区或土地成本高昂的传统农业地区。尤其在半干旱，干旱和干旱多发的地区，或部分遭受长期缺水或灌溉基础设施不存在的地区，水培牧草的生产方式能极大的改善当地畜牧的饲料“难”问题。通过水培法，我们可以生产包括玉米，大麦，燕麦，高粱，黑麦，苜蓿和黑小麦的牧草。综上，水培牧草作为一种，可维持全年连续生产、生产高品质新鲜牧草、土地资源利用效率高的生产模式。其可支持区域畜牧场完成部分高品质饲料的自给自足，具有较高的实用意义与经济价值。
5.经检索，中国专利cn202110644632.1公开了一种植物水培生产系统，该植物水培生产系统包括传送部和具有出口、入口的生产塔主体，生产塔主体内存在有沿竖直方向呈螺旋状延伸的承载部，且承载部在生产塔主体上形成有多层结构；传送部位于承载部上并沿其可移动的设置，用于输送培养盘，且控制传送部的速度能使生产塔主体不同层的培养盘处于不同生长阶段；而且能够根据不同生长阶段，精准调控水、二氧化碳等环境参数。经过分析可以得知，牧草在生长过程中，需要进行光照，如何进行光照是旋转塔生产牧草的一大难题。


技术实现要素：

6.1.要解决的问题
7.针对上述的技术问题，本发明提供一种可调节光照的牧草旋转塔的生产方法，旋转塔采用多种用光，满足牧草的光照要求。
8.2.技术方案
9.为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
10.本发明的可调节光照的牧草旋转塔的生产方法，所述旋转塔包括：形成为限定路径的多层螺旋结构的轨道，在所述轨道的下方设置有光照模组；所述光照模组具有一可调节led灯；该方法包括以下步骤：
11.a)微光诱导根系的发育阶段
12.光强：控制有效光合辐射光量子密度为30～40μmol/m2/s；
13.光质：450nm蓝光为主，白光辅助，蓝光控制在20％；
14.光周期：每天5～6h，持续2d；
15.b)叶片长出后的发育阶段
16.光强：从60μmol/m2/s到200μmol/m2/s均匀过渡；
17.光质：以660nm红光r为主，450nm蓝光b为辅，按照r:b＝8:1的比例实施；
18.光周期：每天12h光照，持续2～3d；
19.c)快速生长期的阶段
20.光强：260～300μmol/m2/s；
21.光质：同b阶段；
22.光周期：每天给予16h光照，持续2d；
23.d)后期连续光处理的阶段
24.维持260～300μmol/m2/s的强度，持续1d，成品牧草下线。
25.于本发明一种可能实施方式中，所述光照模组还具有能够快速释放所述led灯的灯座。
26.于本发明一种可能实施方式中，所述led灯呈管状，所述灯座包括l型支架和卡扣，所述l型支架的上端插入所述轨道设置的槽口中，所述卡扣固定在所述轨道下方且与所述l型支架对应。
27.于本发明一种可能实施方式中，所述led灯呈管状，所述灯座包括l型支架和卡扣，所述l型支架的上端插入所述轨道设置的槽口中，所述卡扣固定在所述轨道下方且与所述l型支架对应。
28.于本发明一种可能实施方式中，所述led灯呈板状，所述灯座包括第一螺丝锁附和第二螺丝锁附，所述第一螺丝锁附和第二螺丝锁附间隔固定在所述轨道下方。
29.于本发明一种可能实施方式中，所述led灯包括基板、设置在基板上的led灯珠和磁性安装元件，所述磁性安装元件包括垂直固定在基板的背光面上的连接片和强磁铁，连接片的一端与基板连接固定，强磁铁吸附在连接片的另一端；所述灯座包括安装盘，所述安装盘设置在轨道下方，led灯吸附于安装盘内。
30.于本发明一种可能实施方式中，所述连接片至少设有3个，所述连接片的另一端上设有与所述强磁铁适配的槽口，所述强磁铁置于所述槽口中。
31.于本发明一种可能实施方式中，所述磁性安装元件包括非磁性基座及与该非磁性基座结合为一体的强磁体；非磁性基座包括头部、与强磁体结合的连接部及连接头部与连接部的导引部，其中导引部与连接部交界处形成有台阶部。
32.于本发明一种可能实施方式中，所述非磁性基座为塑料或非磁性金属制成。
33.于本发明一种可能实施方式中，所述非磁性基座与强磁体粘合为一体。
34.3.有益效果
35.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
36.本发明的可调节光照的牧草旋转塔的生产方法，在光源的应用及光质的配比方面，采用多种用光，并分阶段来完成，包括以下阶段：微光诱导根系的发育a阶段；叶片长出后的发育b阶段；快速生长期的c阶段；后期连续光处理的d阶段，应用但不限于大麦(燕麦、小麦)苗牧草的工业化生产及小规模生产系统。
附图说明
37.图1为本发明可调节光照的牧草旋转塔的生产方法流程图；
38.图2为本发明可调节光照的牧草旋转塔的一种结构示意图；
39.图3为本发明可调节光照的牧草旋转塔另一种结构示意图；
40.图4为本发明可调节光照的牧草旋转塔另一种结构示意图；
41.图5为本发明可调节光照的牧草旋转塔的led灯结构示意图。
42.附图标记说明：
43.110、塔本体；
44.120、轨道；
45.130、运输部件；
46.140、种植盘；
47.160、光照模组；161、led灯；1611、基板；1612、led灯珠；1613、磁性安装元件；162、灯座；1621、l型支架；1622、卡扣；1623、第一螺丝锁附；1624、第二螺丝锁附；1625、安装盘。
具体实施方式
48.下文对本发明的示例性实施例进行了详细描述。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
49.下文对本发明的详细描述和示例实施例进行说明。
50.如图1所示，本发明的可调节光照的牧草旋转塔的生产方法，该方法包括以下步骤：
51.a、微光诱导根系的发育阶段
52.光强：控制有效光合辐射光量子密度为30～40μmol/m2/s；
53.光质：450nm蓝光为主，白光辅助，蓝光控制在20％左右；
54.光周期：每天5～6h，此阶段大约持续2d。
55.将种子播种到种植盘140中，然后在催芽室中进行催芽，催芽后的种子开始由光照强度很小的特殊光质来进行种子根部的发育诱导，这时牧草的叶片还没正式长出，处于萌芽的唤醒阶段，给予一定强度的以蓝光为主的光诱导。
56.b、叶片长出后的发育阶段
57.光强：递增式控制。从60μmol/m2/s到200μmol/m2/s均匀过渡；
58.光质：以660nm红光r为主，450nm蓝光b为辅的光配比方案，按照r:b＝8:1的比例实施；
59.光周期：每天12h光照，持续2～3d。
60.此阶段进入牧草由小到大的发育期，由于做了前期的促根过程处理，所以进入此阶段重点是茎叶的培育；随着牧草叶片的逐渐展开和长大逐步加强光源的发光强度，实现节能的同时，也符合牧草的生长规律。
61.c、快速生长期的阶段
62.进入成品牧草前的快速发育期，为期2～3天，整个发育期这个阶段需要的营养和光照最多。
63.光强：260～300μmol/m2/s；
64.光质：同b阶段；
65.光周期：每天给予16h光照，持续2d。
66.d、后期连续光处理的阶段
67.维持260～300μmol/m2/s的强度，持续1d，处理可能产生的亚硝酸盐和促使营养液的完全吸收转换，然后成品牧草下线。
68.如图2至图5所示，其中旋转塔包括：塔本体110；围绕所述塔本体110形成为限定路径的多层螺旋结构的轨道120，在驱动力作用下围绕所述轨道120作螺旋运动的运输部件130；以及控制整个旋转塔的控制器。在所述轨道120的下方设置有光照模组160，所述光照模组160具有一led灯161和能够快速释放所述led灯161的灯座162。
69.在一些实施例中，如图2所示，所述led灯161呈管状，所述灯座162包括l型支架1621和卡扣1622，所述l型支架1621的上端插入所述轨道120设置的槽口中，所述卡扣1622固定在所述轨道120下方且与所述l型支架1621对应。例如，安装时从右侧拿起led灯161，把左侧的l型支架1621先卡入到轨道120槽中，led灯161一端已固定，然后右侧一端向上挤压卡入到卡扣1622中，此时整个led灯161安装完成；如拆换led灯161反之操作即可。
70.此外，一些实施例中，在图3中，所述led灯161呈板状，所述灯座162包括第一螺丝锁附1623和第二螺丝锁附1624，所述第一螺丝锁附1623和第二螺丝锁附1624间隔固定在所述轨道120下方。
71.此外，一些实施例中，如图4和图5所示，旋转塔的高度一般在10m左右，对于一些高层的光照模组160损坏，更换一组光照模组160需要十几分钟，而旋转塔仍在旋转，进而影响部分牧草的光照生长，所述led灯161包括基板1611、设置在基板上的led灯珠1612和磁性安装元件1613，所述磁性安装元件包括垂直固定在基板的背光面上的连接片和强磁铁，连接片的一端与基板连接固定，强磁铁吸附在连接片的另一端；所述安装盘1625设置在轨道120下方，通过强磁铁，led光照模组可吸附在由铁磁性金属制成的安装盘1625内。实践发现，更
换一组光照模组160的时间需要3-5分钟，提高了工作效率，保证牧草的光照需求。
72.进一步的，所述连接片至少设有3个，所述连接片的另一端上设有与所述强磁铁适配的槽口，所述强磁铁置于所述槽口中。
73.一些实施例中，所述磁性安装元件1613包括非磁性基座及与该非磁性基座结合为一体的强磁体；非磁性基座包括头部、与强磁体结合的连接部及连接头部与连接部的导引部，其中导引部与连接部交界处形成有台阶部。所述非磁性基座为塑料或非磁性金属制成。所述非磁性基座与强磁体粘合为一体。
74.实施例1
75.本实施例的可调节光照的牧草旋转塔的生产方法，牧草为小麦牧草，该方法包括以下步骤：
76.a、微光诱导根系的发育阶段
77.光强：控制有效光合辐射光量子密度为30μmol/m2/s；
78.光质：450nm蓝光为主，白光辅助，蓝光控制在20％；
79.光周期：每天6h，此阶段大约持续2d。
80.b、叶片长出后的发育阶段
81.光强：递增式控制。从60μmol/m2/s到200μmol/m2/s均匀过渡；
82.光质：以660nm红光r为主，450nm蓝光b为辅的光配比方案，按照r:b＝8:1的比例实施；
83.光周期：每天12h光照，持续3d。
84.c、快速生长期的阶段
85.光强：300μmol/m2/s；
86.光质：同b阶段；
87.光周期：每天给予16h光照，持续2d。
88.d、后期连续光处理的阶段
89.维持300μmol/m2/s的强度，持续1d，处理可能产生的亚硝酸盐和促使营养液的完全吸收转换，然后成品小麦牧草下线。
90.实施例2
91.本实施例的可调节光照的牧草旋转塔的生产方法，牧草为苜蓿牧草，该方法包括以下步骤：
92.a、微光诱导根系的发育阶段
93.光强：控制有效光合辐射光量子密度为40μmol/m2/s；
94.光质：450nm蓝光为主，白光辅助，蓝光控制在20％；
95.光周期：每天5h，此阶段大约持续2d。
96.b、叶片长出后的发育阶段
97.光强：递增式控制。从60μmol/m2/s到200μmol/m2/s均匀过渡；
98.光质：以660nm红光r为主，450nm蓝光b为辅的光配比方案，按照r:b＝8:1的比例实施；
99.光周期：每天12h光照，持续3d。
100.c、快速生长期的阶段
101.光强：260μmol/m2/s；
102.光质：同b阶段；
103.光周期：每天给予16h光照，持续2d。
104.d、后期连续光处理的阶段
105.维持260μmol/m2/s的强度，持续1d，处理可能产生的亚硝酸盐和促使营养液的完全吸收转换，然后成品苜蓿牧草下线。
106.以上所述仅为本发明的优选实施方案，应当指出，对于本技领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干赶紧和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。