节水、智能、科学——水肥一体化智能灌溉系统

       我国是世界上发展农田灌溉最早的国家之一：秦汉之前将农田灌溉称为“浸”，到汉代时称之为“溉”或“灌”，西汉时“灌浸”和“溉灌”、“灌溉”并用，唐以后习惯用“灌溉”一词，并沿用至今。

       作物和绿地植被从种子萌发以及成长的全过程都需要水参与光合作用。但植株消耗的水分99%以上是用于叶面蒸腾和株间土壤蒸发，以调节作物体温、改善小气候和向植物体内输送养分。没有适量的水分供应，作物的生长发育就会受到抑制和损害。

       从作物的不同生长阶段而言，灌溉主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等种类。目前，农业中常用的灌溉方式是地面灌溉，这种方式是浇地而不是浇作物，容易造成灌水不均匀，容易表层土壤的团粒结构，形成板层，影响土壤中好气微生物的分解作用。

       为了保护土壤，改变这种浇地而不浇作物的局面，水肥一体化灌溉系统针对不同的作物的生长规律制定不同的施肥计划，根据作物需水需肥规律随时供给，缺什么补什么，做到精准施肥。

水肥一体化智能灌溉系统具备的功能：

    （1）土壤墒情及流量监测：土壤温湿度传感器、土壤氮磷钾传感器将实时采集土壤中氮磷钾的含量及土壤水分变化，流量变送器等将实时监测灌溉的状况，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。

    （2）自动搅拌控制：通过水肥一体机控制器后台添加自动控制水泵、肥料泵、搅拌、灌溉区等信息，如设置每路灌溉区的各种肥料元素的限值，不论某一路灌溉渠道的元素到达限值时，控制器将自动关闭此路灌溉的开关。

    （3）智能灌溉的多种控制模式：手动模式是指所有外接设备的开关、水泵、每个施肥通道的独立控制开关、用量，流速施肥时间，施肥形式等都需要人力跟着，并随时调整；自动模式是通过设备先设定好水肥的浇灌时间、用量、施肥形式；也可设置时间进行间隔灌溉或者循环灌溉，控制水肥的用量多少；可点击自动停止，提前停止灌溉，与手动模式相比自动模式更加智能且省时省力。

    （4）多终端管理查看：种植者通过手机、电脑、微信公众号等多种终端登录，随时随地查看施肥灌溉的当前情况：实时显示水泵和肥料泵的开关状态，4个肥料桶各自的搅拌状态、瞬时流量及总流量，以及管道内的混合肥料的实时EC和PH值以及12路灌溉区的灌溉状态等信息。

我司设计的智能水肥一体化系统由水肥一体机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路、监控软件云平台组成，有手动和自动两种管理模式：

       手动模式是指手动控制所有外接设备的开关以及水泵等设备，且每个施肥通道可以独立的控制设备的开和关，用量，流速施肥时间，施肥形式等；可外接继电器设备及采集设备汇总，且能独立控制各继电器及外接设备，与自动模式相比，手动模式需要人工看守，不够智能。

       自动模式是指所有设定水肥一体控制器根据不同的作物的需肥特点自动设置施肥灌溉的一系列参数，种植者不能自主更改参数：设备可实现自动控制水肥的浇灌时间、用量、施肥形式等；可设置时间进行间隔灌溉或者循环灌溉，控制水肥的用量多少；可点击自动停止，提前停止灌溉。

       水肥一体化将灌溉与施肥融为一体，并根据作物的不同需求，对水分和肥料进行综合调控、配兑及管理，实现以水带肥、以肥促水、因水施肥、水肥耦合，是一种新型农业一体化管理技术。