水肥一體智能化高效精準灌溉的發展趨勢

河北省農業機械化研究所有限公司 彭發智 張俊杰 焦海濤 李霄鶴 張亞振 張西群

水肥一體智能化高效精準灌溉的發展趨勢

河北省農業機械化研究所有限公司 彭發智 張俊杰 焦海濤 李霄鶴 張亞振 張西群

針對當前我國農業現狀和智能灌溉技術方面的情況，現設計一套通過管路連接系統的高效精準灌溉施肥機，來改善傳統的灌溉方式，該設備通過檢測灌溉管道中的EC/PH值的濃度來實現自動施肥，在灌溉過程中能夠比較準確地檢測到在施肥過程中肥料的不足和過量現象。

水肥；智能；高效；精準施肥；灌溉；EC/PH

淡水是人類生存發展必不可少的自然資源，總量有限且在空間和時間上分布不均。中國是世界上水肥消耗大國，70%以上的土地需要灌溉施肥。農田灌溉方式是以傳統的漫灌方式為主，大量的水都浪費在植物的非根系間，直接導致灌溉水利用系數低，化肥常年月用量在6000萬噸，占世界總消耗量的35%，再加上單位耕地面積化肥用量是世界平均的2～3倍，一直以來水資源浪費嚴重，肥料的過量施用、養分不均衡等問題，造成農業投入成本增高、資源嚴重浪費，農產品質量下降而且引起土壤性質惡化、次生鹽堿化、酸化、生態環境嚴重污染和破壞。面對日益加深的水資源危機，農業節水灌溉成為大勢所趨。

水肥一體化精準灌溉施肥技術需要相應的自動精準灌溉注肥，其中最關鍵核心裝置是精準灌溉施肥設備。該設備可在現場編寫程序或外接氣象站的控制器控制，通過檢測灌溉管道中的EC/PH值的濃度來實現自動施肥，在灌溉過程中它能夠比較準確地檢測到在施肥過程中肥料的不足和過量現象。

針對我國農業灌溉施肥技術落后，傳統的地面撒施田間追肥方式，追肥量上不能很好控制，肥料利用率低，揮發嚴重，既造成了肥料的極大浪費，又污染了水源、空氣和土壤等問題，采用先進的計算機、工業自動控制及物聯網技術，根據作物不同生長時期的需肥規律，以全水溶性液體肥為原料，根據營養液的EC/PH值精確控制養分比例，精準配制各種作物所需的營養液體肥料，按照作物的需求自動配比好后直接注入到作物根系附近，有效均勻地被農作物吸收，既提高了肥效，又避免了地下水受肥料及化學藥劑的污染，在灌溉、施肥方式上真正地做到了按需供應。

水是萬物的生長之源，更是農作物生長的必要條件，肥料是農業增產高產的重要保障。長期以來，缺水與肥料的不合理使用是制約我國農業持續健康發展的重要因素。目前，國際上先進的節水農業技術，每立方米水生產糧食已達2公斤多，而我國每立方米水生產糧食不足1公斤；雖然我國化肥用量居世界首位，但化肥利用率僅為世界水平的三分之一，遠低于發達國家平均水平，水肥資源的約束已經成為當今社會威脅糧食安全和制約農業可持續發展的最主要因素。傳統的施肥、灌溉主要是撒施化肥，簡單、低效、易污染。簡易水肥一體化應用：是將可溶性肥料注入低壓灌水管路，按照滴灌施肥規律灌溉施肥；需要人工配肥、泵打，需親臨現場、人工監管。智能水肥一體化應用：根據作物不同生長期的施肥特點和土壤特點，自動對水和肥料進行檢測調配和供給，精細配水配肥，提高水肥利用率；智能施肥，可設置灌溉程序，自動進行不間斷輪灌，管理面積廣，科學高效；自動記錄施灌時間、區域、流量、EC值等，無需重復配置；無需人員值守、電腦、手機遠程監管，無時間、空間限制。

水肥一體智能化高效精準灌溉施肥是將灌溉與施肥有機結合的現代農業技術，在灌溉時通過文丘里比例式調節將肥料配兌成各種比例送達作物根部土壤。在灌溉中不僅能有效精準地控制水肥量灌溉時間，而且還能有效地提高水肥資源的利用率，提高農作物產品的產量、節約水肥資源、進一步減少對環境的污染。智能化高效精準灌溉施肥技術在國外發展已經較為成熟，發達國家的農業灌溉面積(除輔助灌溉外)有三分之二以上采用了這種先進的科學技術。主要采用EC／PH值等技術控制自動配肥、攪拌均勻、智能化高效精準灌溉施肥，是為了有效地保證農作物生長期間能對各種養分的需求，從而提高了作物的產量和品質，更好地保護了環境。

我國是農作物生產大國，同時也是水肥消耗大國，水肥一體化自動精準灌溉施肥應用技術推廣在現階段得到廣大用戶的認可和可定，其主要特點是水肥均衡、省工省力、節水省肥、減輕病害、增產高效、控溫和調濕。尤其是用于冬季灌溉，能非常有效地控制水量，降低棚室的濕度，提高棚室的地溫，而傳統的溝灌會浪費大量的水源，造成土壤板結、通透性差，寒冷的冬季，作物根系長期處于缺氧狀態，必然造成漚根現象，而使用自動精準灌溉施肥應用技術則避免了因澆水過大而引起的作物漚根、黃葉等問題。肥料隨適量的灌水進入作物根系附近，不會在深層流失，既提高了肥效，又使地下水免受肥料及化學藥劑的污染，還可以使作物增加產量，改善品質，提高經濟效益。

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彭發智,男,1983年出生，河北省靈壽人，本科，助理研究員，研究方向：農業機械。

編號：161510024A。