基于模糊控制的水肥药一体化系统研究_孙宜田

水肥一体化技术

水肥一体化技术 水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起，均匀、准确地输送到作物根部土壤。采用灌溉施肥技术，可按照作物生长需求，进行全生育期需求设计，把水分和养分定量、定时，按比例直接提供给作物。压力灌溉有喷灌和微灌等形式，目前常用形式是微灌与施肥的结合，且以滴灌、微喷与施肥的结合居多。微灌施肥系统由水源、首部枢纽、输配水管道、灌水器四部分组成。水源有：河流、水库、机井、池塘等；首部枢纽包括电机、水泵、过滤器、施肥器、控制和量测设备、保护装置；输配水管道包括主、干、支、毛管道及管道控制阀门；灌水器包括滴头或喷头、滴灌带。 一、适宜范围 该项技术适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源，且水质好、符合微灌要求，并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。主要适用于设施农业栽培、果园栽培和棉花等大田经济作物栽培，以及经济效益较好的其他作物。 二、技术要点 1.微灌施肥系统的选择 根据水源、地形、种植面积、作物种类，选择不同的微灌施肥系统。保护地栽培、露地瓜菜种植、大田经济作物栽培一般选择滴灌施肥系统，施肥装置保护地一般选择文丘里施肥器、压差式施肥罐或注肥泵。果园一般选择微喷施肥系统，施肥装置一般选择注肥泵，有条件的地方可以选择自动灌溉施肥系统。 2.制定微灌施肥方案 (1)微灌制度的确定 根据种植作物的需水量和作物生育期的降水量确定灌水定额。露地微灌施肥的灌溉定额应比大水漫灌减少50%，保护地滴灌施肥的灌水定额应比大棚畦灌减少30%-40%。灌溉定额确定后，依据作物的需水规律、降水情况及土壤墒情确定灌水时期、次数和每次的灌水量。以褐土区重壤土设施栽培番茄为例，微灌制度见表1。 表1 设施栽培番茄微灌灌溉制度 (2)施肥制度的确定 微灌施肥技术和传统施肥技术存在显著的差别。合理的微灌施肥制度，应首先根据种植作物的需肥规律、地块的肥力水平及目标产量确定总施肥量、氮磷钾比例及底、追肥的比例。作底肥的肥料在整地前施入，追肥则按照不同作物生长期的需肥特性，确定其次数和数量。实施微灌施肥技术可使肥料利用率提高40%-50%，故微灌施肥的用肥量为常规施肥的50%-60%。仍以设施栽培番茄为例，目标产量为10000公斤/亩，每生产1000公斤番茄吸收 N：3.18公斤、P 2O 5 ：0.74公斤、K 2 O：4.83公斤，养分总需求量是N：31.8公斤、P 2 O 5 ：7.4 公斤、K 2 O：48.3公斤；设施栽培条件下当季氮肥利用率57%-65%，磷肥为35%-42%，钾肥为 70%-80%；实现上述产量应亩施N：53.12公斤、P 2O 5 ：18.5公斤，K 2 O：60.38公斤，合计132

水肥一体化监控系统解决方案

水肥一体化监控系统解决方案 托普水肥一体化系统概述

托普水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。 整个系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律，设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，充分提高水肥利用率，实现节水、节肥，改善土壤环境，提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。 系统使用前后对比，改变一目了然！ 系统使用前系统使用后 看天、看地，以经验为依据，人为判断。何时灌溉/施 肥？ 传感器数据提示，预警告知。 看天、看地，以经验为依据，人为判断。灌溉/施肥频 率？ 灌溉/施肥周 期？ 系统大数据分析整理，系统预警功能告 知作物不同生长阶段。 人工配肥，泵打，单次应用施灌面积有限，需重复配置。施肥方式 智能配肥，可设置灌溉程序，自动进行 不间断轮灌； 可实现24小时无人值守工作。 亲临现场，人工操作；监管方式无需人员值守，电脑、手机远程监管，无时间、空间限制。 单人面积较小，管理成本高；管理面积精准定时灌溉，自动设置，管理面积广，水肥资源利用充分。 人员多，耗时长，成本高；人力时间成本自动化操作，省时省力，节约人力时间成本50%以上； 水肥利用程度低，水肥不均匀，浪费严重；水肥利用程度 直达植物根部，水肥均衡，吸收好，利 用率高，节水节肥50%-70%； 托普水肥一体化系统介绍 云平台： 1、随时随地查看园区数据 园区三维图综合管理，所有监控点直观显示，监测数据一目了然。 土壤数据：土壤温度、土壤水分、土壤盐分，土壤pH值等； 气象数据：空气温度、空气湿度、光照强度、降雨量、风速、风向、二氧化碳浓度等；植物本体数据：果实膨大、茎秆微变化、叶片温度等； 设备状态：施肥机、水泵压力、阀门状态，水表流量，灯光状态，卷帘状态等。

水肥一体化灌溉系统_水肥一体化案例_系统介绍

水肥一体化灌溉系统_水肥一体化案例_系统介绍 托普云农水肥一体化灌溉系统也被称之为水肥一体化自动控制系统，该灌溉系统能够帮助实现水肥一体化技术的实施，系统由云平台、墒情数据采集终端、视频监测、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间网路等组成。可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律，设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，实现对灌溉、施肥的自动控制。提高水肥的利用率，达到改善土壤环境，提高作物品质的目的。实现节水、节肥。促进农业现代化发展。 ?水肥一体化灌溉系统的云平台能够随时随地的查看园区数据，能够对管理区域实现360°全方位监控，实时观测管理区域的作物生长情况、设备远程控制执行情况。增加定点预设功能，可有选择性设置监控点，点击即可快速转换视频图像。能够添加水肥任务计划，设置周期计划，实现全智能控制、自动控制。设定好监控条件后，可完全自动化运行，远程控制生产现场的各种农用设施和农机设备，快速实现温室大棚、大田种植自动化灌溉作业。能够设置作物生长环境参数阈值，高于或低于阈值报警系统自动启动。为了方便管理人员能够随时随地的查看系统信息，远程操作相关设备。该系统已实现与手机端和平板电脑端、PC电脑端的无缝对接。系统利用多种传感器实现数据全面采集。水肥一体化灌溉系统的应用改变了传统水肥灌溉模式，以往的人工灌溉往往都是看天、看地，以经验为依据，靠人为判断。而该系统则是通过传感器采集的数据进行预警告知。传统的水肥灌溉人员工作量大，单次应用施灌面积有限，需重复配置。现在我们完全是依靠科学技术智能配肥，设置灌溉程序，自动进行不间断轮灌。可实现24小时无人值守工作。用户只需要通过手机

第一章 水肥一体化技术基本原理

第一章水肥一体化技术简介 一、水肥一体化技术的基本概念 作物生产的目标是用更低的生产成本去获得更高的产量、更好的品质和更高的经济效益。从作物的生长要素来看，其基本生长要素包括光照、温度、空气、水分和养分。在自然生长条件下，前三个因素是人为难以调控的，而水分和养分因素则可人为调控。因此，要实现作物的最大生产潜力，合理调节水肥的平衡供应非常重要。 在水肥的供给过程中，最有效的供应方式就是如何实现水肥的同步供给，充分发挥两者的相互作用，在给作物提供水分的同时最大限度地发挥肥料的作用，实现水肥的同步供应，即水肥一体化技术。那么，什么是水肥一体化技术呢？狭义讲，就是把肥料溶解在灌溉水中，由灌溉管道带到田间每一株作物，以满足作物生长发育的需要。如通过喷灌及滴灌管道施肥。 图1-1 雷州半岛的香蕉园通过滴灌施用硫酸钾镁肥

图1-2 山地砂糖桔果园通过滴灌系统施用氯化钾 图1-3 内蒙古马铃薯种植区通过滴灌系统施肥的场面 广义讲，就是水肥同时供应以满足作物生长发育需要，根系在吸收水分的同时吸收养分。除通过灌溉管道施肥外，如淋水肥、冲施肥等都属于水肥一体化的简单形式。

图1-4 广东冬种马铃薯地区拖管淋水肥的场景 图1-5 菜农挑担淋水肥的场景

图1-6 海南西瓜种植户通过膜下水带施液体肥的场景 水肥一体化技术是现代种植业生产的一项综合水肥管理措施，具有显著的节水、节肥、省工、优质、高效、环保等优点。水肥一体化技术在国外有一特定词描述，叫“FERTIGATION”，即“FERTILIZATION（施肥）”和“IRRIGATION（灌溉）”各拿半个字组合而成，意为灌溉和施肥结合的一种技术。国内根据英文字意翻译成“水肥一体化”、“灌溉施肥”、“加肥灌溉”、“水肥耦合”、“随水施肥”、“管道施肥”、“肥水灌溉”、“肥水同灌”等多种叫法。“水肥一体化”这个称谓目前被广泛接受，而“管道施肥”笔者认为更加形象贴切，肥料自身不会从管道流动，必须要溶解于水才能随管道流动。这很容易区别于传统的施肥。针对于具体的灌溉形式，又可称为“滴灌施肥”、“喷灌施肥”、“微喷灌施肥”等。 灌溉的理论基础是植物的蒸腾失水及土面蒸发失水，必须要源源不断补充土壤水分作物才能正常生长。而水肥一体化的理论基础是什么呢？这要从植物是如何吸收养分说起。植物有两张“嘴巴”，根系是它的大嘴巴，叶片是小嘴巴。大量的营养元素是通过根系吸收的。叶面喷肥只能起补充作用。施到土壤的肥料怎样才能到达植物的嘴边呢？通常有三个过程。一个叫扩散过程。肥料溶解后进入土壤溶液，靠近根表的养分被吸收，浓度降低，远离根表的土壤溶液浓度相对较高，结果产生扩散，养分向低浓度的根表移动，最后被根系吸收。第二个过程叫质流。植物在有阳光的情况下叶片气孔张开，进行蒸腾作用（这是植物的生理现象），导致水分损失。根系必须源源不断地吸收水分供叶片蒸腾耗水。靠近根系的水分被吸收了，远处的水就会流向根表，溶解于水中的养分也跟着到达根表，从而被根系吸收。第三个过程叫截获，即养分正好就在根系表面而被吸收。扩散和质流是最重要的养分迁移到根表的过程。这两个过程都离不开水做媒介。因此，肥料一定要溶解才能被吸收，不溶

化学肥料农药减施增效综合技术研发重点专项实施方案

附件：2 化学肥料农药减施增效综合技术研发重点专项 实施方案 一、意义和必要性 我国是个农业大国，农业是国民经济的基础。保障国家粮食安全和重要农产品有效供给建设现代农业的首要任务。在人口压力大、环境资源紧张、农业基础薄弱，且农业有害生物多发重发频发的严峻形势下，我国粮食生产连续11年保持增长，化肥农药做出了重要的贡献。然而，过量和不能合理、适时、对症用肥用药，肥药利用率不高，带来了土壤板结、酸化、农药残留毒性、病虫抗（耐）药性上升、次要害虫大发生、环境污染和生态平衡破坏等一系列问题，严重威胁着我国农产品质量安全和农业生态环境安全。因此，需要加快改变农作物对化肥农药过分依赖的传统方式，在稳产增产前提下，大力发展化肥农药替代技术及相关产品研发，促进化学肥料高效利用、传统化学防治向现代绿色防控的转变，减少生产中化学农药的投入使用，实现农产品产量与

质量安全、农业生态环境保护相协调的可持续发展，同时降低农业生产成本，促进农民节本增效。 二、总体目标和重点任务 （一）总体目标 通过化肥农药高效利用机理与投入基准、肥料农药技术创新与装备研发、化肥农药减施技术集成研究，构建化肥农药减施与高效利用的理论、方法和技术体系，到2025年，在保证主要农作物稳产的基础上，提出化学肥料减施20%、化学农药减施30%，并提出节本提质增效的综合技术模式，培训农技推广人员50万人次，培训新型职业农民500万人次，为我国农业“转方式、调结构”，保障我国粮食安全和生态安全提供科技支撑。 （二）重点任务 围绕化肥农药减施的理论基础、产品装备、技术研发、培训推广、保障机制等五大环节，对项目进行一体化设计，拟设置应用基础研究、技术与装备研发、集成与示范三部分12个重点任务。

农业物联网水肥一体化解决方案

农业物联网水肥一体化解决方案 一、托普云农水肥一体化简介概述： 托普云农水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。 用户通过操作触摸屏进行管控，控制器会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，节水节肥、省力省时、提高产量，专用于连栋温室、日光温室、温室大棚和大田种植灌溉作业。 水肥一体化构架图: 二、系统功能： 1.用水量控制管理 实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。

2.运行状态实时监控 通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效运行。 3.阀门自动控制功能 通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。 4.运维管理功能 包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。 节水灌溉自动化控制系统能够充分发挥现有的节水设备作用，优化调度，提高效益，通过自动控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量，将使灌溉更加科学、方便，提高管理水平。 5.移动终端APP 方便管理人员通过手机等移动终端设备随时随地查看系统信息，远程操作相关设备。 三、托普云农水肥一体化智能灌溉系统亮点： (1)节水节肥——高效水肥灌溉和精准调控； (2)省时省力——可迅速大面积灌溉和施肥； (3)智能控制——根据土壤水分等相关参数自动反馈控制灌溉； (4)提高产量——投运该系统可增产30~50%。

SF-16G智能精准施肥机使用说明书

SF-16G 智能水肥一体化施肥机 使用说明书

河北农哈哈机械集团有限公司尊敬的用户： 欢迎您选购我公司研制生产的智能水肥一体化施肥机。为了您能安全操作，更好的发挥施肥机效能，合理施肥、高效施肥，延长使用寿命，使用前请详细阅读产品《使用说明书》，并按照《使用说明书》操作使用。 本产品为河北省科技厅“现代农业科技攻关项目”专项资金支持项目。 产品专利号 。 在使用过程中发现问题或疑问请及时联系我公司售后服务，我公司将竭诚为您服务，联系电话03、。

一、产品结构和性能特点 1、产品设计原理： 采用变频螺旋定量计量装置，利用水动能和水力切割原理将所施肥料瞬间溶解，同时利用加压泵的自吸功能通过调节液态肥进口阀门将固态肥、液态肥、可施农药精准定量加注到管道中去，实现水肥、药一体化功能。 2、设备的主要特点： （1）采用一体化结构设计，体积小、结构紧凑，可移动，便于多井使用。 （2）功能强大，即可用于固态肥也可用于液态肥，而且还可根据情况进行施药。 （3）矮化设计，方便肥料装入； （4）半倾斜大料斗设计，漏料完全、可一次装入200kg化肥； （5）快接头管路连接，安装快速简便； （6）智能化电脑控制，可根据作物不同生长期自动设定灌溉水量、灌溉方式等，保证肥料主要留存于作物主要根层，避免因施肥时间过早或过晚而造成肥料浪费。 （7）通过智能化电脑控制，施肥精度精准定量，误差土% （8）主要部件采用不锈钢材料，防腐耐用，使用寿命10年以上。 （9）使用范围广，可广泛应用于管灌、喷灌、滴灌等不同灌溉型式。 3、主要性能指标：

4、产品结构图: 二、现场安装示意图 施肥机应安装在机井首部，过滤器后面，进水管在上游，注肥管在下游，液肥罐和施肥机尽量靠近首部，以免阻力增大，造成施肥效率下降等故障发生。 三、设备使用前的安装 1、施肥机安放 利用人力或动力将施肥机运抵田间机井旁，距离灌溉系统机井首部较近、且比较平坦的地方，稳定放置。 2、安装进水连接管 将快接头的一端与主管路的进水阀门段连接，另一端与施肥机的进水口连接, 并将快接头的拉环向管路中心线方向拉紧，如图。 3、安装注肥管 将注肥管一端与主管路三通阀连接，另一端与施肥机的出肥口连接，并将快接头的拉环向管路中心线方向拉紧，如图。 4、液态肥、加药管连接 将加药管、液态肥快速接头与施肥机的加液口连接，并将快接头的拉环向管路中心线方向拉紧，另一端插入液态肥储罐或农药桶内，如图 5、电源及接地线安装将电源插头插入施肥机电源接口，另一端与380V 电源开关接通，在施肥机标有接地标志的地方，将接地棒与施肥机机体、接地扁线连接牢固，同时将

智能农业之水肥一体化智能灌溉系统

智能农业灌溉系统组成要素及功能特点 一、智能农业水肥一体化应用技术： 智能农业灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。 用户通过操作触摸屏进行管控，控制器会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，节水节肥、省力省时、提高产量，专用于连栋温室、日光温室、温室大棚和大田种植灌溉作业。 托普云农智能农业水肥一体化技术以自动化精确灌溉、施肥，节省用工和提高效益为核心，在现代农业生产中应用显示出明显的优势。本文就该技术作相关阐述。

二、智能农业水肥一体化系统组成以及适用范围： 托普云农智能农业水肥一体化微滴灌系统主要是由阀门、水表、水泵、自动反冲洗过滤系统、智肥化施肥机、pH/EC控制器、施肥罐、安全阀、电磁阀、田间管道系统等组成。该系统适合在已建成设施农业基地或符合建设微灌设施要求的地方应用，要有固定水源且水质良好，如水库、蓄水池、地下水、河渠水等。比较适合用于经济价值较高的蔬菜和果树等作物上。 三、智能农业水肥一体化微灌、施肥制度制定： 1、微灌制度拟定 智能农业水肥一体化灌溉系统根据作物全生育期需水量与降水量的差值确定灌溉定额、灌水次数、灌水间隔时间、每次灌水延续时间和灌水定额等。还需考虑土壤墒情、温度、设施条件和农业技术措施等。大棚膜下滴灌用水量会比畦灌减少30％~40％，比大水漫灌减少50％以上。 2、施肥制度拟定 智能农业水肥一体化灌溉系统根据作物全生育期需肥总量与土壤中养分含量的差值来确定实际施肥量、每次施肥量、施肥次数、施肥时期和肥料品种，同时作物的需肥特性、肥料利用率、目标产量、施肥方式也是决定施肥制度拟定的因素。微灌施肥通常可比习惯施肥减少30％～50％的肥料用量。 3、微灌和施肥制度拟合 按照作物拟定的微灌制度将肥料同微灌的灌水时间和次数进行合理分配，主要原则就是肥随水走、分阶段拟合。注入肥液浓度一般为0.1％。操作上还要注意，要先走水15min左右，再注入配好的肥料溶液，微灌施肥结束后需用不含肥的水清洗清灌管道15～30min，防止堵塞出水口。此步聚智能农业水肥一体化滴灌系统系统可以自动进行，无需人工控制。 4、肥料选择 智能微灌系统的滴灌管出水口很小，非常容易被各种微小的杂质堵塞，影响到微灌施肥的效果。为此肥料的选择注意以下几个方面：首先必须是全溶性的肥料，溶于水后无沉淀；二是肥料的相溶性要好，搭配使用不会相互作用生成沉淀物；三是施磷肥时尽量通过基肥施入土壤；四是用微量元素时，应选用螯合态微肥，否则与大量元素肥混合使用时易产生沉淀物。在市场上常用的溶解性好的普通肥料有尿素、硝酸铵、硫酸铵、硝酸钙、硝酸钾、磷酸、磷酸二青钾、磷酸一铵(工业级)、氯化钾等，或选用微灌专用固体肥料。

水肥一体化节水节肥技术

一、技术内涵及适宜范围 水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。这项技术是以微灌施肥系统为载体，结合地膜覆盖技术，根据作物的需水需肥规律和土壤水分、养分状况，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起，适时、适量、准确地输送到作物根部土壤供作物吸收。该技术具有水肥同步、集中供给、一次投资、多年受益的特点。主要适用于设施农业栽培、果园和棉花等大田经济作物，以及经济效益较好的其他作物。 二、操作要点 ⒈微灌施肥系统的选择微灌施肥系统由水源、首部系统、干管、支管、滴灌带等几部分组成。水源可选择河流、水库、机井、池塘等；首部系统包括水泵、过滤器等水质净化设备、施肥装置、控制和量测设备、保护装置等。施肥装置一般选择文丘里施肥器或压差式施肥罐。在实际应用中可根据水源、地形、种植面积、作物种类，选择不同的滴灌施肥系统。目前常用的以露地膜下滴灌施肥技术模式和日光温室水肥一体化技术模式居多。 ⒉制定微灌施肥方案 灌溉制度的确定 根据种植作物的需水量和作物生育期的降水量确定灌水定额。一般情况下，露地微灌施肥的灌溉定额应比大水漫灌减少５０％，保护地滴灌施肥的灌水定额应比大棚畦灌减少３０％￣４０％。灌溉定额确定后，可依据作物的需水规律、降水情 况及土壤墒情确定灌水时期、次数和每次的灌水量。 施肥制度的确定 根据种植作物的需肥规律、地块的肥力水平及目标产量确定总施肥量、氮磷钾比例及底、追肥的比例。作底肥的肥料在整地前施入，追肥则按照不同作物生长期的需肥特性，确定其次数和数量。微灌施肥的用肥量为常规施肥的７０％～８０％。 肥料的选择 微灌施肥系统底肥的施用品种与传统施肥相同。微灌追肥的肥料品种必须是符合国家标准或行业标准的可溶性肥料，要求纯度较高，杂质较少，溶于水后不会产生沉淀。追肥补充微量元素肥料，一般不能与磷素同时使用，以免形成不溶性磷酸盐沉淀，堵塞滴头或喷头。 三、实施效果 实践表明，实施水肥一体化技术，具有“三节”、“两省”、“两增”的功效，即节水、节肥、节药，省工、省地，增产、增收。一般亩节水８０￣１２０立方米，节肥（纯养分）８￣１５千克，节药３￣８千克；省工６￣８个，省地３％￣５％；棉花亩增产８％￣１０％，苹果、葡萄等果园一般增产１５％￣２４％，日光温室蔬菜亩增产５％￣８％；大田经济作物一般亩增收１５０￣２００元，果园一般亩增收８００￣１０００元，日光温室蔬菜亩增收１２００￣１５００元。通过实施水肥一体化技术，还能减少农田环境污染，改善农产品质量，提高农产品竞争力，对发展无公害、绿色农业和可持续农业具有十分重要的意义。 水肥一体化节水节肥技术推广园地 ５０

农田水肥一体化自动滴灌系统

农田水肥一体化自动滴灌系统 一、模块化 农田滴灌自动系统主要由以下几个部分组成： 1、水源：水源井或渠水 2、过滤：砂滤、沉淀或精密过滤 3、计量：对浇灌用水量进行计量 4、轮灌控制：手动或自动进行轮灌控制 5、施肥：人工施肥或自动计量跟踪施肥 6、自动控制系统：自动控制系统时整个系统的控制中心，有 可编程控制器、触摸屏，计算机组成。 我们所做的整个系统力求用现代的自动化技术来替代人工的繁重劳动操作，做到科学化、自动化滴灌和精准化施肥。 我们的农田水肥一体化自动化滴灌系统将以上几个部分整合，做成以下几个模块，可在实际中组合和控制： 1）水源和过滤模块，根据不同的水源做不同的配置，用可编程控制器对水源泵进行自动控制，确保对滴灌带不发 生堵塞的现象，根据用户要求可实现恒压供水，保证供 水压力平稳。 2）轮灌控制模块，使用计算机软件或可编程控制器，对农田滴灌阀进行自动轮灌控制，操作人员只需将轮灌间隔 时间输入，系统则自动根据要求进行轮灌，轮灌完毕发 出信号，提醒操作人员。整个轮灌过程无需人员干预。

3）自动施肥模块，自动施肥系统是一套科学的精准施肥控制，系统测量供水系统的流量，根据供水流量自动按照 加药比例进行加药，加药比例可根据每次不同的药剂进 行设定。加药量始终跟随供水量的大小自动变化，无需 人员干预。 4）自动控制系统模块，将上述几个模块用通讯的方式级联，有可编程控制器或计算机统一控制，并可将控制信号通 过GPRS等方式远传到后台服务器，通过手机APP进行 远端查看或应急控制，实现智能化管理。 二、智能化 系统的智能化体现在： 1）前端控制系统智能化、自动化，操作人员只需将系统检查，启动后，设置好所需要的滴灌参数后，系统则自动 运行，做到了现场无人值守，系统出现故障，则自动发 出警示信号给操作人员； 2）后台智能化管理，前端控制器信号可通过GPRS或3G上网卡与后台服务器通讯，用户可使用手机APP平台随时 观察农田浇地的情况和相关的数据信息，并可做应急处 理； 3）通过APP管理平台，用户可随时了解科学种田以及农田管理的基本知识，并可实现用户之间的信息互动 三、一体化

浅析智能水肥一体化灌溉系统

浅析智能水肥一体化灌溉系统 一，概述 我国水资源总量不足，时空分布不均，干旱缺水严重制约着农业发展。大力发展节水农业，实施化肥使用量零增长行动，推广普及水肥一体化等农田节水技术，全面提升农田水分生产效率和化肥利用率，是保障国家粮食安全、发展现代节水型农业、转变农业发展方式、促进农业可持续发展的必由之路。 水肥一体化的核心是实现灌溉和施肥同步进行，不需要人工操作便可以自动进行灌溉。想要发挥最大作用离不开科学的规划设计。从实际情况看，水肥一体化实施要在进行充分调研的基础上，弄清农田环境情况，根据农田附近水源、地形、作物情况进行规划，节约安装成本。而石家庄圣启科技研发的水肥一体化智能灌溉系统，就满足了当下的市场需求。 二，系统组成

水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。 通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。 三，系统功能： 1.用水量控制管理

实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。 2.运行状态实时监控 通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效运行。 3.阀门自动控制功能 通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。 4.运维管理功能 包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。节水灌溉自动化控制系统能够充分发

水肥一体化设备的发展现状 水肥一体化优势

水肥一体化设备的发展现状水肥一体化优势 水肥一体化起源于无土栽培，并伴随高效灌溉技术的发展得以发展。18世纪末，英国的JohnWoodward将植物种植在土壤的提取液中。这是最早的水肥一体化栽培。 世界上第一个关于细流灌溉技术的试验可以追溯到19世纪，但是真正的开始应该起源于20世纪50年代和60年代初期。在70年代，由于便宜的塑料管道大量生产，极大地促进了细流灌溉的发展，推动了细流灌或微灌系统包括滴灌、微喷雾灌以及微喷灌等技术的进步。在过去的40多年里，水肥一体化技术在全世界迅猛发展。 美国 1913年建成了第一个滴灌工程，美国是目前世界上微灌面积最大的国家，在灌溉农业中60%的马铃薯、25%的玉米、33%的果树均采用水肥一体化技术。开发应用了新型的水溶肥料、农药注入控制装置，用于水肥一体化的专用肥料占肥料总量的38%。现在加利福利亚州已建立了完善的水肥一体化设施及服务体系，果树生产均采用了滴管、渗灌等水肥一体化技术，成为世界高价值农产品现代农业生产体系的典型。 德国 1920年在水出流方面实现了一次突破，使水从孔眼流入土壤。20世纪50年代塑料工业兴起后,高效灌溉技术得到了迅速发展，而且灌水与施肥很快结合进行，发展成为一种高精度控制土壤水分、养分的一种农业新技术。 荷兰 从20世纪50年代初以来，温室数量大幅增加，通过灌溉系统施用的液体肥料数量也大幅增加，水泵和用于实现养分精确供应的肥料混合罐也得到研制和开发。澳大利亚 近年来，水肥一体化技术发展迅速，2006~2007年设立总额100亿澳元的国家水安全计划，用于发展灌溉设施和水肥一体化技术，并建立了系统的墒情监测体系，用于指导灌溉施肥。 以色列 自20世纪60年代初起，以色列开始普及灌溉施肥技术,1964年建成了用于灌溉施肥的全国输水系统(NationalWaterCarrier)，全国耕地中大约有一半以上应用加压灌溉施肥系统，包括果树、花卉、温室作物、大田蔬菜和大田作物。20世纪80年代初，以色列的灌溉施肥技术开始应用到自动推进机械灌溉系统，施

国内外水肥一体化技术发展现状与趋势

第56卷 第6期Vol. 56 No. 6 2018年6月 June 2018农业装备与车辆工程 AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERING doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2018.06.004 国内外水肥一体化技术发展现状与趋势 李寒松1,贾振超1, 张锋2，赵峰1,贺晓东1,慈文亮1,李青1,李震3 (1. 250100 山东省 济南市 山东省农业机械科学研究院；2. 250200 山东省 济南市章丘区农业机械管理局； 3. 250100 山东省 济南市 山东农业工程学院) [摘要] 水肥一体化技术是解决我国当前灌溉水肥利用率低、消耗大、污染严重等问题的有效手段，是一 种新型的农业高新实用技术。文章介绍了水肥一体化技术的国内外现状和相关应用装备，分析了现今国内 技术发展的主要问题，并总结了解决途径和发展方向。 [关键词] 水肥一体化技术；现状；趋势 [中图分类号] S365 [文献标识码] A [文章编号] 1673-3142(2018)06-0013-04 Current Development Status and Trend of Fertigation Technology at Home and Abroad Li Hansong1, Jia Zhenchao1, Zhang Feng2, Zhao Feng1, He Xiaodong1, Ci Wenliang1, Li Qing1, Li Zhen3 (1. Shandong Academy of Agricultural Machinery Sciences，Jinan City，Shandong Province 250100, China 2. Zhangqiu District Agricultural Machinery Authority, Jinan City，Shandong Province 250200, China 3. Shandong Agriculture and Engineering University, Jinan City, Shandong Province 250100, China) [Abstract] Fertigation technology is an effective means to solve the current problems of low utilization of irrigation water and fertilizer, large consumption and serious pollution. It is a new type of agricultural high-tech practical technology. This paper introduces the current situation of fertigation technology and related application equipment, analyzes the main problems of domestic technology development, and summarizes the solutions and development direction. [Key words] fertigation technology; current status; trend 0 引言 我国是一个严重缺水的国家，水资源总量仅为世界的6%，我国耕地面积占世界的9%，每年生产占世界26%的农产品，属于水资源严重紧缺的国家。每年灌溉用水缺口300亿 m3以上，同时我国的灌溉水利用系数平均仅为0.3~0.4，仅为发达国家的1/2左右。我国化肥使用量却是世界之最，化肥年用量超 6 000万t，占世界总量的1/3，然而化肥利用率仅为30%，比发达国家低20%。目前这种水肥高消耗、低效率的生产方式已经造成了土壤性状恶化、资源浪费、环境污染、生态破坏等一系列问题，严重制约了我国农业的可持续发展[1]。针对当前问题，水肥一体化技术的进一步发展和推广势在必行。水肥一体化技术将灌溉和施肥融为一体，根据植物所需养分含量和土壤墒情，将可溶性固体肥料或液态肥与灌溉水融合，借助灌溉压力系统控制灌溉强度和灌溉深度，将根据作物要求和土壤养分需求所确定的水肥溶液准确直接输送到作物根系发育生长区域，使作物土壤始终保持作物所需的水分和养分，避免水肥的深层渗漏和超量棵间蒸发，从而达到节水、节肥的目的，改变田间气候，是一种新型的农业高新实用技术。相比一般的水肥施用方法，水的利用率可提高40%~60%，肥料利用率可提高30%~50%，在节水、节肥方面优势明显，是现代化农业发展的必然趋势[2]。为了提升我国水肥一体化的发展水平，本文总结了国内外现状和当前应用装备情况，分析现有问题，并提出问题的解决途径和未来发展趋势。 1 国内外发展现状 1.1 国外发展现状 国外发展水肥一体化技术起步较早，自20世纪30年代就开始研究运用喷灌技术，用于庭院花卉和草坪的灌溉。到20世纪三四十年代，随着金 基金项目:山东省农机装备研发创新计划项目（2017YH004）收稿日期: 2017-08-16 修回日期: 2017-08-25

智能水肥一体化技术与装备的研究现状与发展趋势

Hans Journal of Agricultural Sciences 农业科学, 2020, 10(7), 419-425 Published Online July 2020 in Hans. https://www.360docs.net/doc/9b10612321.html,/journal/hjas https://https://www.360docs.net/doc/9b10612321.html,/10.12677/hjas.2020.107062 Research Status and Development Trend of Intelligent Water Fertilizer Integration Technology and Equipment Fazhan Yang1, Dongchao Bian1*, Weihua Li2, Fulin Jiang1, Haibo Lin1 1College of Mechanical and Automotive Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao Shandong 2Shandong Academy of Agricultural Machinery Sciences, Jinan Shandong Received: Jun. 19th, 2020; accepted: Jul. 2nd, 2020; published: Jul. 9th, 2020 Abstract In view of the fact that the input of water and fertilizer is large; the output is low; and the compre-hensive utilization efficiency of various elements is low in China’s agricultural production, this paper discusses the outstanding advantages of water and fertilizer integration technology in wa-ter saving, fertilizer saving, improving the output and quality of agricultural products, reducing the occurrence of diseases and pests and reducing agricultural pollution, which is the key tech-nology to change the current agricultural development status. In particular, the development, ap-plication and promotion of intelligent water and fertilizer integration technology is a new model and technical way to improve the traditional agricultural management mode and promote the de-velopment of modern agriculture in China, which can effectively support the rapid development of modern agriculture. In this paper, the development and application of the current technology of water and fertilizer integration, and the existing defects and deficiencies are summarized, and the development direction and key technologies of the technology and equipment are pointed out. Keywords Intelligent Water Fertilizer Integration Technology, Research Status, Modern Agriculture, Development Direction 智能水肥一体化技术与装备的研究现状与 发展趋势 杨发展1，卞东超1*，李维华2，姜芙林1，林海波1 1青岛理工大学机械与汽车工程学院，山东青岛 *通讯作者。

智能水肥一体化系统向精准灌溉施肥迈进 水肥一体化设备方案

智能水肥一体化系统向精准灌溉施肥迈进水肥一体化设备方案 目前，随着农业部对于水肥一体化应用范围以及重视程度不断加大，水肥一体化进程得到了有效推进。随着水溶性产品推陈出新，各种滴管设备也在不断跟进。与此同时，种植户科学施肥理念有所提升，但上海市蔬菜生产中土肥水管理过程仍存在诸多问题：一是土壤次生盐渍化严重，设施蔬菜10万亩，其中20%的设施菜地土壤质量退化，已成为上海设施农业可持续发展的制约瓶颈之一。二是蔬菜复种指数高，菜农缺乏节水节肥观念，年化肥用量高，肥料利用率低，仅为8.7%-24.4%。三是蔬菜水肥一体化技术示范面积规模小，难以形成规模化管理。 建立土壤墒情评价体系探索蔬菜精准灌溉技术 托普云农智能水肥一体化系统一直以测土试验等技术基础工作为核心开展了大量土壤分析工作，开展蔬菜全生育期养分吸收规律研究，其中包括黄瓜、卷心菜、花菜等，明确蔬菜全生育期内养分吸收利用特征，采集蔬菜样品600个;开展主要蔬菜作物肥效试验80组，研究不同单质肥料施用量与产量的关系、肥料当季利用率、产值、产投比、净效益等。在此基础上，研发大田蔬菜专用配方肥料10个，为建立主要蔬菜土壤养分丰缺指标体系和构建科学施肥体系打下扎实的基础。探索土壤墒情监测在蔬菜精准灌溉技术上的应用。 据悉，目前喷灌、移动喷灌车、地膜覆盖滴灌等几种水肥一体化技术模式在绿叶菜、大田露地类、茄果瓜类作物上处于日趋成熟的发展过程。优质水溶性肥

料+先进滴灌设备才能达成预期肥效。与时俱进的滴管设备能够实现按比例施肥、计量精确;随时监控肥料的比例，在感应田间施肥量的同时，进行自动施肥。 蔬菜水肥一体化践行科学施肥理念 传统的田间蔬菜管理方式既费时又费力，为了能够更好地节约用水、节约化肥，省工、省力，水肥一体化技术发展正当时。水肥一体化是按照蔬菜生长过程中对水分和肥料吸收规律和需求量来设计的，在一定时期定量的水分和肥料按比例直接提供给作物，将灌溉与施肥融为一体，借助灌溉系统将肥料准确地输送到作物根部土壤，既可以减少肥料的成本，还可以减少肥料对地下水及土壤环境污染，减少农药残留污染，有效改善田间生态环境。 近些年，水肥一体化技术的主要围绕以下几个方面进行：一是番茄、黄瓜土壤养分评估与推荐施肥技术。已经在7个核心示范基地对番茄、黄瓜进行土壤测试和田间辅助试验，建立菜地主要蔬菜作物养分丰缺指标体系，通过对示范基地菜地土壤养分的检测与分析，对菜地土壤养分进行科学评估，根据“缺啥补啥”原则，为蔬菜生产提供推荐施肥技术方案，推进该技术的示范应用。 二是目标产量引导蔬菜平衡施肥技术，通过对番茄、黄瓜进行相应的肥料梯度与运筹试验，特别是了解氮素营养需求规律和氮素营养关键需求时期，以及灌溉管理措施来优化追肥次数，根据蔬菜目标产量、土壤养分供应和肥料当季利用率，提供蔬菜有机无机配比、氮磷钾三要素平衡以及补充中微量元素，合理使用水溶性肥料，为菜农提供蔬菜平衡施肥技术。 三是田间快速测试仪引导精确灌溉技术，建立上海郊区主要土壤类型田间持