水肥一體化循環灌溉系統的設計與試驗

黃語燕，王 濤，劉 現，鄭鴻藝，吳寶意，陳永快

(福建省農業科學院數字農業研究所，福州 350003)

0 引 言

近年來，中國設施園藝發展迅速，截至2017年，設施園藝面積達到370 萬hm2，位居世界首位，為農村經濟發展、農民增收作出了巨大的貢獻[1]。但是，我國灌溉施肥方式仍然比較落后，擺脫不了“大水大肥”的做法，灌溉水有效利用率僅為40%～50%，遠低于荷蘭、以色列等國家70%～90%的水平[2-4]。生產管理憑經驗，水肥用量過多，嚴重制約著我國設施園藝的快速發展。

當前，我國已經開展了一些水肥一體化技術的研究。如：阮俊瑾等[4]研制了球混式精準灌溉施肥系統，提高了智能自動灌溉施肥控制的可操作性；江新蘭等[5]設計了基于兩線解碼技術的水肥一體化云灌溉系統，與傳統灌溉方式相比，水分利用率提高25%～40%；袁洪波等[6]設計了溫室水肥一體化營養液調控系統，使用該裝備能夠快速、精確的實現營養液的調控；蔡長青[7]等應用STM32嵌入式系統，設計溫室智能灌溉水肥一體化監控系統，可遠程控制系統作業的啟停；李堅等[8]設計了日光溫室小型水肥一體灌溉機，實現營養液的精準化控制。隨著水肥一體化技術的引進與研究，我國水肥一體化技術逐漸得到應用。目前，國外設施園藝發達國家都已經普及水肥一體化技術，并且廣泛采用封閉式循環灌溉系統，有效提高了水肥利用率、避免環境污染[9]。然而，我國在封閉式循環灌溉系統方面的研究較少，國外溫室以大型連棟溫室為主，造價高，其配套設施及生產管理模式不適于中國的發展實際[9]。……