本发明属于植物水培技术领域，具体涉及一种连续水培牧草栽培的营养液及其制备方法。
背景技术：
当前，中国高质量饲料存在成本高、对国外种植依赖高、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。
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。
现阶段牧草生产的主要挑战之一是，牧草产量难以轻易增加。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方法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。
但水培牧草系统作为高产出、高投入、高运行成本的生产系统，其生产成本高的事实是不可忽略的重要影响因素。因此，如何优化基于水培牧草系统的栽培方法与环境参数，是进一步提高其产出能力、降低综合生产成本的重要问题。其中，环境参数变量的优化包括且不仅限于：光照强度、温度、湿度、营养液配方、二氧化碳浓度。栽培方法的优化包括且不仅限于：种子的处理方式与时长、灌溉方式、生产周期及各时间节点的栽培管理措施、稳定的可进行连续生产的栽培计划与实施。
鉴于此，申请此专利。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种连续水培牧草栽培的营养液及其制备方法，本发明的营养液充分考虑到牧草的生长状态，不仅可以有效提升营养液的利用效率，同时加强整体水培系统的栽培效率。
本发明的目的是提供一种连续水培牧草栽培的营养液。
根据本发明的具体实施方式的连续水培牧草栽培的营养液所述连续水培牧草栽培的营养液包括以下组分：
四水合硝酸钙、七水硫酸镁、磷酸二氢钾、七水合硫酸亚铁、七水硫酸锌、四水硫酸锰、五水硫酸铜、硼酸、氯化钠、硫酸钾和硝酸铵。
进一步的，每100l所述连续水培牧草栽培的营养液由以下组分组成：
四水合硝酸钙52.8-53.8g；七水硫酸镁20.0-21.0g；磷酸二氢钾0.8-1.5g；七水合硫酸亚铁0.6-0.9g；七水硫酸锌0.12-0.23g；四水硫酸锰0.15-0.25g；五水硫酸铜0.050-0.015g；硼酸0.015-0.025g；氯化钠0.02-0.04g；硫酸钾16.08-18.08g；硝酸铵3.33-3.53g。
更进一步的，每100l所述连续水培牧草栽培的营养液由以下组分组成：
ca(no3)2·4h2o(四水合硝酸钙)53.13g；mgso4·7h2o(七水硫酸镁)20.53g；kh2po4(磷酸二氢钾)1.22g；feso4·7h2o(七水合硫酸亚铁)0.75g；znso4·7h2o(七水硫酸锌)0.17g；mnso4·4h2o(四水硫酸锰)0.20g；cuso4·5h2o(五水硫酸铜)0.01g；h3bo3(硼酸)0.02g；nacl(氯化钠)0.03g；k2so4(硫酸钾)17.08g；nh4no3(硝酸铵)3.43g。
制备所述的连续水培牧草栽培的营养液的方法，每100l所述营养液的制备方法包括以下步骤：
(1)按重量配比称取粉状原料组分，将所有原料分别溶解于1l水中，充分搅拌至混合均匀，形成多个1l稀释液；
(2)另取75l水，依次倒入步骤(1)中得到的所有1l稀释液，充分搅拌至混合均匀，使溶液完全溶解，形成混合溶液；
(3)测量并调整步骤(3)中得到的混合溶液的ph和ec值，然后加水至100l，混合均匀即可得到连续水培牧草栽培的营养液。
进一步的，步骤(1)-(3)中，所用水的温度均为48-52℃。
进一步的，所用水的温度均为50℃，所用水均为纯净水或蒸馏水。
进一步的，步骤(3)中，调整所述混合溶液ph至5.5-5.8。
进一步的，步骤(3)中，调整所述混合溶液的ec值为1.3-2.0ms/cm。
进一步的，步骤(3)中，测量并调整所述混合溶液的ph和ec值前，先将混合溶液加入水调整至98l，充分混合后再调整ph和ec值。
本发明的营养液的使用方法：
1.将营养液存储于栽培系统的营养液存储罐中，当载有牧草种子的种植盘进入栽培区域时，经系统的液泵，将营养液由存储罐中沿光改管道输送至塔式系统的各层管道中。
2.在营养液进入各层管道后，经由种植盘正上方方向的管道喷口，以喷灌的形式，将营养液均匀的以小液滴的形式，喷洒在牧草表面。
3.喷灌频率为每4小时1次，当种植盘移动至补光区域后，改为每2小时1次。每次喷洒半分钟，每个喷洒口所负责区域喷洒1升营养液，将牧草充分浸润。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明的营养液充分考虑到牧草的生长状态，不仅可以有效提升营养液的利用效率，可以有效提升双塔式栽培系统的整体资源利用效率，可支持全年持续的高品质水培牧草生产，同时加强整体水培系统的栽培效率。
2、本发明的营养液，经过实践检验，可有效提升连续牧草栽培系统与模式下，牧草的生长速率(体现为相同生长时间内，湿重增加)、牧草成品的干物质总重，以及牧草成品的营养物质含量。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种连续水培牧草栽培的营养液，每100l所述连续水培牧草栽培的营养液由以下组分组成：
ca(no3)2·4h2o(四水合硝酸钙)52.8g；mgso4·7h2o(七水硫酸镁)21.0g；kh2po4(磷酸二氢钾)0.8g；feso4·7h2o(七水合硫酸亚铁)0.9g；znso4·7h2o(七水硫酸锌)0.12g；mnso4·4h2o(四水硫酸锰)0.25g；cuso4·5h2o(五水硫酸铜)0.050g；h3bo3(硼酸)0.015g；nacl(氯化钠)0.04g；k2so4(硫酸钾)16.08g；nh4no3(硝酸铵)3.53g。
实施例2
本实施例提供了一种连续水培牧草栽培的营养液，每100l所述连续水培牧草栽培的营养液由以下组分组成：
ca(no3)2·4h2o(四水合硝酸钙)53.8g；mgso4·7h2o(七水硫酸镁)20.0g；kh2po4(磷酸二氢钾)1.5g；feso4·7h2o(七水合硫酸亚铁)0.6g；znso4·7h2o(七水硫酸锌)0.23g；mnso4·4h2o(四水硫酸锰)0.15g；cuso4·5h2o(五水硫酸铜)0.015g；h3bo3(硼酸)0.025g；nacl(氯化钠)0.02g；k2so4(硫酸钾)18.08g；nh4no3(硝酸铵)3.33g。
实施例3
本实施例提供了一种连续水培牧草栽培的营养液，每100l所述连续水培牧草栽培的营养液由以下组分组成：
ca(no3)2·4h2o(四水合硝酸钙)53.13g；mgso4·7h2o(七水硫酸镁)20.53g；kh2po4(磷酸二氢钾)1.22g；feso4·7h2o(七水合硫酸亚铁)0.75g；znso4·7h2o(七水硫酸锌)0.17g；mnso4·4h2o(四水硫酸锰)0.20g；cuso4·5h2o(五水硫酸铜)0.01g；h3bo3(硼酸)0.02g；nacl(氯化钠)0.03g；k2so4(硫酸钾)17.08g；nh4no3(硝酸铵)3.43g。
制备所述的连续水培牧草栽培的营养液的方法，每100l所述营养液的制备方法包括以下步骤：
(1)按重量配比称取粉状原料组分，将所有原料分别溶解于1l纯净水中，纯净水水温为48℃，充分搅拌至混合均匀，形成多个1l稀释液；
(2)另取75l纯净水，依次倒入步骤(1)中得到的所有1l稀释液，充分搅拌至混合均匀，使溶液完全溶解，形成混合溶液；
(3)测量并调整步骤(3)中得到的混合溶液的ph至5.5，ec值为2.0ms/cm，然后加蒸馏水至100l，混合均匀即可得到连续水培牧草栽培的营养液。然后加纯净水至100l，混合均匀即可得到连续水培牧草栽培的营养液。
实施例4
本实施例提供了一种连续水培牧草栽培的营养液，每100l所述连续水培牧草栽培的营养液由以下组分组成：
ca(no3)2·4h2o(四水合硝酸钙)53.13g；mgso4·7h2o(七水硫酸镁)20.53g；kh2po4(磷酸二氢钾)1.22g；feso4·7h2o(七水合硫酸亚铁)0.75g；znso4·7h2o(七水硫酸锌)0.17g；mnso4·4h2o(四水硫酸锰)0.20g；cuso4·5h2o(五水硫酸铜)0.01g；h3bo3(硼酸)0.02g；nacl(氯化钠)0.03g；k2so4(硫酸钾)17.08g；nh4no3(硝酸铵)3.43g。
制备所述的连续水培牧草栽培的营养液的方法，每100l所述营养液的制备方法包括以下步骤：
(1)按重量配比称取粉状原料组分，将所有原料分别溶解于1l蒸馏水中，蒸馏水水温为50℃，充分搅拌至混合均匀，形成多个1l稀释液；
(2)另取75l蒸馏水，依次倒入步骤(1)中得到的所有1l稀释液，充分搅拌至混合均匀，使溶液完全溶解，形成混合溶液；
(3)先将步骤(3)中得到的混合溶液加入水调整至98l，充分混合后测量并调整混合溶液的ph至5.8，ec值为1.3ms/cm，然后加蒸馏水至100l，混合均匀即可得到连续水培牧草栽培的营养液。
试验1将本发明实施例4制成的营养液与传统的营养液进行对比传统营养液配方：a液：硝酸钙125g、硫酸亚铁12g，加入1kg水中；
b液：硫酸镁37g、磷酸二氢铵28g、硝酸钾41g、硼酸0.6g、硫酸锰0.4g、硫酸铜0.004g，加入1kg水中；
制备方法：分别制备a、b液后，使用时混合。
通过水培方式，使用同样50g/栽培盘的密度进行栽培，栽培期间分别使用本发明实施例4制成的营养液与传统的营养液进行喷灌，栽培7天后，每栽培盘中的牧草各项目指标对比，对比结果见表1：
表1本发明实施例4制成的营养液与传统的营养液对比结果
由上表可知，采用本发明实施例4制成的营养液培养的大麦牧草的湿重、干重、粗蛋白、粗灰分、粗纤维、粗脂肪均大于传统培养液培养的大麦牧草，说明本发明的营养液可有效提升牧草的生长速率(体现为相同生长时间内，湿重增加)、牧草成品的干物质总重，以及牧草成品的营养物质含量。
试验例2对本发明实施例1-4的培养液中的营养成分进行检测分析
对本发明实施例1-4的培养液和传统营养液的营养成分进行检测分析并比较，结果如表2所示：
表2本发明培养液和传统营养液的营养成分检测分析结果
由上表可见，本发明的培养液中ca、k、n、fe、mg、s、zn、mn、cu和b的含量均远远大于传统营养液中的含量，p、na的含量基本相同，基于水培牧草生产周期短、生产强度大，且生产环境条件优异的特点，针对性的强化了牧草快速生长中所需的相应营养元素，能够为牧草提供充分、丰富的营养物质，促进牧草生长与营养物质累积。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。