水肥一體化是利用壓力和管道灌溉系統，將可溶性固體肥料或液體肥料溶解在水中通過(guò)滴頭和管道形成滴灌供應給作物吸收利用的一項農業(yè)技術(shù)。這項技術(shù)具有節水、節肥、省工等眾多優(yōu)點(diǎn)，是迄今較為先進(jìn)的農田灌溉新技術(shù)之一。當前，以色列、美國、日本等許多發(fā)達國家設施蔬菜的生產(chǎn)已經(jīng)廣泛釆用水肥一體化技術(shù)。其中，以色列設施蔬菜內部環(huán)境因素大部分實(shí)現了微機控制。美國、日本等設施蔬菜栽培中的灌溉施肥方式絕大多數應用了高效的滴灌施肥技術(shù)，實(shí)現農業(yè)生產(chǎn)現代化。

廈門(mén)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院研發(fā)了有機水肥一體化智能裝備及控制系統，在人機交互操作下，采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、模糊邏輯控制、在線(xiàn)監測系統、EC/pH綜合控制、氣候控制系統、循環(huán)加熱降溫系統、自動(dòng)排水反沖洗系統、噴霧控制系統等，通過(guò)可編程控制系統對有機營(yíng)養液制備、營(yíng)養液配比與灌溉的智能管控，應用于設施、大田及果園作物的有機生產(chǎn)中，達到全自動(dòng)混配肥、精準、智能化灌溉施肥管控一體化的產(chǎn)品已成規模化生產(chǎn)，實(shí)現大型設施農產(chǎn)品生產(chǎn)基地的水肥管理的互聯(lián)互通，管理所有的“物聯(lián)網(wǎng)”精準灌溉控制系統，建立大型園區或基地的設施蔬菜水肥管理網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現設施蔬菜生產(chǎn)基地的少人化管理，降低生產(chǎn)成本，提高設施農產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，提高園區綜合經(jīng)濟效益，促進(jìn)設施農業(yè)的信息化和智能化發(fā)展。實(shí)現有機水肥一體化智能管理。

水肥一體化設備幫助生產(chǎn)者很方便的實(shí)現自動(dòng)的水肥一體化管理。通過(guò)與供水系統有機結合，實(shí)現智能化控制。整個(gè)系統可協(xié)調工作實(shí)施輪灌，充分提高灌溉用水效率，實(shí)現對灌溉、施肥的定時(shí)、定量控制，節水節肥節電，減少勞動(dòng)強度，降低人力投入成本。省力省時(shí)、提高產(chǎn)量。

水肥一體化構架圖

系統功能

1、運行狀態(tài)實(shí)時(shí)監控

通過(guò)水位和視頻監控能夠實(shí)時(shí)監測滴灌系統水源狀況，及時(shí)發(fā)布缺水預警；通過(guò)水泵電流和電壓監測、出水口壓力和流量監測、管網(wǎng)分干管流量和壓力監測，能夠及時(shí)發(fā)現滴灌系統爆管、漏水、低壓運行等不合理灌溉事件，及時(shí)通知系統維護人員，保障滴灌系統高效運行。

2、閥門(mén)自動(dòng)控制功能

通過(guò)對農田土壤墑情信息、小氣候信息和作物長(cháng)勢信息的實(shí)時(shí)監測。根據采集到的信息，結合當地作物的需水和灌溉輪灌情況制定自動(dòng)開(kāi)啟水泵，實(shí)現無(wú)人職守自動(dòng)灌溉，分片控制，預防人為誤操作。

3、運維管理功能

節水灌溉自動(dòng)化控制系統能夠充分發(fā)揮現有的節水設備作用，優(yōu)化調度，提高效益，通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)的應用，更加節水節能，降低灌溉成本，提高灌溉質(zhì)量，將使灌溉更加科學(xué)、方便，提高管理水平。

4、移動(dòng)終端APP

方便管理人員通過(guò)手機等移動(dòng)終端設備隨時(shí)隨地查看系統信息，遠程操作相關(guān)設備。

水肥一體化智能灌溉系統亮點(diǎn)：

系統特點(diǎn)

1、通過(guò)增加自動(dòng)化控制系統后，灌水時(shí)間、灌水量和灌溉周期等完全根據樹(shù)木需水參數自動(dòng)啟閉水泵和自動(dòng)灌溉，人的作用僅僅是調整控制程序和檢修控制設備。

2、無(wú)線(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)、智能控制器、無(wú)線(xiàn)采集器、攝像頭等室外設備采用嚴格的IP66封裝等級，適應苛刻的室外部署環(huán)境條件。采用太陽(yáng)能板供電方便野外部署，內置的太陽(yáng)能充電電路使得節點(diǎn)可以長(cháng)期的在野外持續工作，節省電量。

3、設備采用無(wú)線(xiàn)進(jìn)行數據傳輸，施工靈活、便捷。用戶(hù)花費較少的施工成本即可快速體驗先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的管理提升，節省人員，提高效率。

4、無(wú)線(xiàn)設備內置放大電路，支持遠距離的數據傳輸。

5、通過(guò)先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，真正做到用戶(hù)隨時(shí)隨地通過(guò)電腦或手機進(jìn)行遠程查看和接收告警。

經(jīng)濟效益

采用自動(dòng)化滴灌系統的設計、運行與維護技術(shù)，可以實(shí)現單次灌溉比常規灌溉節水80%，節電70%；提高苗木種植成活率至98%以上，同時(shí)減少人工投入至少60%。

滴灌栽培樹(shù)木豐產(chǎn)林還具有避免化肥污染，防止地力衰退和加速改善生態(tài)環(huán)境等生態(tài)環(huán)保效益。

設備部署原則

所有無(wú)線(xiàn)設備的高度最好比農田的作物高一些，便于無(wú)線(xiàn)數據的傳輸。

所有太陽(yáng)能板的采光要滿(mǎn)足要求，太陽(yáng)能供電需要充足的采光。

土壤濕度傳感器建議布置不同的深度以便獲取到綜合的濕度數據。