水肥一体智能化高效精准灌溉的发展趋势

河北省农业机械化研究所有限公司 彭发智 张俊杰 焦海涛 李霄鹤 张亚振 张西群

水肥一体智能化高效精准灌溉的发展趋势

河北省农业机械化研究所有限公司 彭发智 张俊杰 焦海涛 李霄鹤 张亚振 张西群

针对当前我国农业现状和智能灌溉技术方面的情况，现设计一套通过管路连接系统的高效精准灌溉施肥机，来改善传统的灌溉方式，该设备通过检测灌溉管道中的EC/PH值的浓度来实现自动施肥，在灌溉过程中能够比较准确地检测到在施肥过程中肥料的不足和过量现象。

水肥；智能；高效；精准施肥；灌溉；EC/PH

淡水是人类生存发展必不可少的自然资源，总量有限且在空间和时间上分布不均。中国是世界上水肥消耗大国，70%以上的土地需要灌溉施肥。农田灌溉方式是以传统的漫灌方式为主，大量的水都浪费在植物的非根系间，直接导致灌溉水利用系数低，化肥常年月用量在6000万吨，占世界总消耗量的35%，再加上单位耕地面积化肥用量是世界平均的2～3倍，一直以来水资源浪费严重，肥料的过量施用、养分不均衡等问题，造成农业投入成本增高、资源严重浪费，农产品质量下降而且引起土壤性质恶化、次生盐碱化、酸化、生态环境严重污染和破坏。面对日益加深的水资源危机，农业节水灌溉成为大势所趋。

水肥一体化精准灌溉施肥技术需要相应的自动精准灌溉注肥，其中最关键核心装置是精准灌溉施肥设备。该设备可在现场编写程序或外接气象站的控制器控制，通过检测灌溉管道中的EC/PH值的浓度来实现自动施肥，在灌溉过程中它能够比较准确地检测到在施肥过程中肥料的不足和过量现象。

针对我国农业灌溉施肥技术落后，传统的地面撒施田间追肥方式，追肥量上不能很好控制，肥料利用率低，挥发严重，既造成了肥料的极大浪费，又污染了水源、空气和土壤等问题，采用先进的计算机、工业自动控制及物联网技术，根据作物不同生长时期的需肥规律，以全水溶性液体肥为原料，根据营养液的EC/PH值精确控制养分比例，精准配制各种作物所需的营养液体肥料，按照作物的需求自动配比好后直接注入到作物根系附近，有效均匀地被农作物吸收，既提高了肥效，又避免了地下水受肥料及化学药剂的污染，在灌溉、施肥方式上真正地做到了按需供应。

水是万物的生长之源，更是农作物生长的必要条件，肥料是农业增产高产的重要保障。长期以来，缺水与肥料的不合理使用是制约我国农业持续健康发展的重要因素。目前，国际上先进的节水农业技术，每立方米水生产粮食已达2公斤多，而我国每立方米水生产粮食不足1公斤；虽然我国化肥用量居世界首位，但化肥利用率仅为世界水平的三分之一，远低于发达国家平均水平，水肥资源的约束已经成为当今社会威胁粮食安全和制约农业可持续发展的最主要因素。传统的施肥、灌溉主要是撒施化肥，简单、低效、易污染。简易水肥一体化应用：是将可溶性肥料注入低压灌水管路，按照滴灌施肥规律灌溉施肥；需要人工配肥、泵打，需亲临现场、人工监管。智能水肥一体化应用：根据作物不同生长期的施肥特点和土壤特点，自动对水和肥料进行检测调配和供给，精细配水配肥，提高水肥利用率；智能施肥，可设置灌溉程序，自动进行不间断轮灌，管理面积广，科学高效；自动记录施灌时间、区域、流量、EC值等，无需重复配置；无需人员值守、电脑、手机远程监管，无时间、空间限制。

水肥一体智能化高效精准灌溉施肥是将灌溉与施肥有机结合的现代农业技术，在灌溉时通过文丘里比例式调节将肥料配兑成各种比例送达作物根部土壤。在灌溉中不仅能有效精准地控制水肥量灌溉时间，而且还能有效地提高水肥资源的利用率，提高农作物产品的产量、节约水肥资源、进一步减少对环境的污染。智能化高效精准灌溉施肥技术在国外发展已经较为成熟，发达国家的农业灌溉面积(除辅助灌溉外)有三分之二以上采用了这种先进的科学技术。主要采用EC／PH值等技术控制自动配肥、搅拌均匀、智能化高效精准灌溉施肥，是为了有效地保证农作物生长期间能对各种养分的需求，从而提高了作物的产量和品质，更好地保护了环境。

我国是农作物生产大国，同时也是水肥消耗大国，水肥一体化自动精准灌溉施肥应用技术推广在现阶段得到广大用户的认可和可定，其主要特点是水肥均衡、省工省力、节水省肥、减轻病害、增产高效、控温和调湿。尤其是用于冬季灌溉，能非常有效地控制水量，降低棚室的湿度，提高棚室的地温，而传统的沟灌会浪费大量的水源，造成土壤板结、通透性差，寒冷的冬季，作物根系长期处于缺氧状态，必然造成沤根现象，而使用自动精准灌溉施肥应用技术则避免了因浇水过大而引起的作物沤根、黄叶等问题。肥料随适量的灌水进入作物根系附近，不会在深层流失，既提高了肥效，又使地下水免受肥料及化学药剂的污染，还可以使作物增加产量，改善品质，提高经济效益。

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彭发智,男,1983年出生，河北省灵寿人，本科，助理研究员，研究方向：农业机械。

编号：161510024A。