水肥一體化是利用壓力和管道灌溉系統(tǒng)，將可溶性固體肥料或液體肥料溶解在水中通過滴頭和管道形成滴灌供應(yīng)給作物吸收利用的一項農(nóng)業(yè)技術(shù)。這項技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)肥、省工等眾多優(yōu)點，是迄今較為先進的農(nóng)田灌溉新技術(shù)之一。當(dāng)前，以色列、美國、日本等許多發(fā)達國家設(shè)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(shè)施蔬菜內(nèi)部環(huán)境因素大部分實現(xiàn)了微機控制。美國、日本等設(shè)施蔬菜栽培中的灌溉施肥方式絕大多數(shù)應(yīng)用了高效的滴灌施肥技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化。

廈門物聯(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(tǒng)，在人機交互操作下，采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、模糊邏輯控制、在線監(jiān)測系統(tǒng)、EC/pH綜合控制、氣候控制系統(tǒng)、循環(huán)加熱降溫系統(tǒng)、自動排水反沖洗系統(tǒng)、噴霧控制系統(tǒng)等，通過可編程控制系統(tǒng)對有機營養(yǎng)液制備、營養(yǎng)液配比與灌溉的智能管控，應(yīng)用于設(shè)施、大田及果園作物的有機生產(chǎn)中，達到全自動混配肥、精準、智能化灌溉施肥管控一體化的產(chǎn)品已成規(guī)?；a(chǎn)，實現(xiàn)大型設(shè)施農(nóng)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(tǒng)，建立大型園區(qū)或基地的設(shè)施蔬菜水肥管理網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地的少人化管理，降低生產(chǎn)成本，提高設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，提高園區(qū)綜合經(jīng)濟效益，促進設(shè)施農(nóng)業(yè)的信息化和智能化發(fā)展。實現(xiàn)有機水肥一體化智能管理。

水肥一體化設(shè)備幫助生產(chǎn)者很方便的實現(xiàn)自動的水肥一體化管理。通過與供水系統(tǒng)有機結(jié)合，實現(xiàn)智能化控制。整個系統(tǒng)可協(xié)調(diào)工作實施輪灌，充分提高灌溉用水效率，實現(xiàn)對灌溉、施肥的定時、定量控制，節(jié)水節(jié)肥節(jié)電，減少勞動強度，降低人力投入成本。省力省時、提高產(chǎn)量。

水肥一體化構(gòu)架圖

系統(tǒng)功能

1、運行狀態(tài)實時監(jiān)控

通過水位和視頻監(jiān)控能夠?qū)崟r監(jiān)測滴灌系統(tǒng)水源狀況，及時發(fā)布缺水預(yù)警；通過水泵電流和電壓監(jiān)測、出水口壓力和流量監(jiān)測、管網(wǎng)分干管流量和壓力監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)滴灌系統(tǒng)爆管、漏水、低壓運行等不合理灌溉事件，及時通知系統(tǒng)維護人員，保障滴灌系統(tǒng)高效運行。

2、閥門自動控制功能

通過對農(nóng)田土壤墑情信息、小氣候信息和作物長勢信息的實時監(jiān)測。根據(jù)采集到的信息，結(jié)合當(dāng)?shù)刈魑锏男杷凸喔容喒嗲闆r制定自動開啟水泵，實現(xiàn)無人職守自動灌溉，分片控制，預(yù)防人為誤操作。

3、運維管理功能

節(jié)水灌溉自動化控制系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮現(xiàn)有的節(jié)水設(shè)備作用，優(yōu)化調(diào)度，提高效益，通過自動控制技術(shù)的應(yīng)用，更加節(jié)水節(jié)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、移動終端APP

方便管理人員通過手機等移動終端設(shè)備隨時隨地查看系統(tǒng)信息，遠程操作相關(guān)設(shè)備。

水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)亮點：

系統(tǒng)特點

1、通過增加自動化控制系統(tǒng)后，灌水時間、灌水量和灌溉周期等完全根據(jù)樹木需水參數(shù)自動啟閉水泵和自動灌溉，人的作用僅僅是調(diào)整控制程序和檢修控制設(shè)備。

2、無線智能網(wǎng)關(guān)、智能控制器、無線采集器、攝像頭等室外設(shè)備采用嚴格的IP66封裝等級，適應(yīng)苛刻的室外部署環(huán)境條件。采用太陽能板供電方便野外部署，內(nèi)置的太陽能充電電路使得節(jié)點可以長期的在野外持續(xù)工作，節(jié)省電量。

3、設(shè)備采用無線進行數(shù)據(jù)傳輸，施工靈活、便捷。用戶花費較少的施工成本即可快速體驗先進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來的管理提升，節(jié)省人員，提高效率。

4、無線設(shè)備內(nèi)置放大電路，支持遠距離的數(shù)據(jù)傳輸。

5、通過先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，真正做到用戶隨時隨地通過電腦或手機進行遠程查看和接收告警。

經(jīng)濟效益

采用自動化滴灌系統(tǒng)的設(shè)計、運行與維護技術(shù)，可以實現(xiàn)單次灌溉比常規(guī)灌溉節(jié)水80%，節(jié)電70%；提高苗木種植成活率至98%以上，同時減少人工投入至少60%。

滴灌栽培樹木豐產(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(shè)備部署原則

所有無線設(shè)備的高度最好比農(nóng)田的作物高一些，便于無線數(shù)據(jù)的傳輸。

所有太陽能板的采光要滿足要求，太陽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(shù)據(jù)。