水肥一體化技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的研究與建議 * 宗哲英，王帥，王海超，侯清，張春慧 * （內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 ,呼和浩特 010018） 摘要： 為了有效提高我國設(shè)施農(nóng)業(yè)灌溉和施肥的利用率，采用 分析水肥一體化技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀的方法，介紹了水肥一體化技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展，特別強(qiáng)調(diào)了設(shè)施農(nóng)業(yè)中水肥一體化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應(yīng)用，并針對(duì)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)中水肥一體化的發(fā)展提出切實(shí)可行的發(fā)展建議， 結(jié)果表明：對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)水肥一體化機(jī)理研究和管理系統(tǒng)以及研發(fā)適合中國國情的設(shè)施農(nóng)業(yè)水肥一體化裝備及配套系統(tǒng)體系非 常必要，同時(shí)應(yīng)積極利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)探索設(shè)施農(nóng)業(yè)大型園區(qū)或基地水肥一體化的管理模式。 關(guān)鍵詞： 水肥一體化技術(shù)；設(shè)施農(nóng)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；發(fā)展建議 中圖分類號(hào)： S275.6 文獻(xiàn)識(shí)別碼： A 文章編號(hào) ： RESEARCH AND SUGGESTIONS OF WATER AND FERTIGATION TECHNOLOGY IN FACILITY AGRICULTURE ZONG Zheying, WANG Shuai, WANG Haichao, HOU Qing, ZHANG Chunhui* (College of mechanical and electrical engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot 010018) Abstract: In order to effectively improve the utilization ratio of irrigation and fertilization in China's facility agriculture. The method of analyzing the status quo of domestic and international development and research of water and fertilizer integration technology was introduced, and the application and development of water and fertilizer integration technology in facility agriculture was introduced. Integrated application of water and fertilizer integration technology and lot technology in facility agriculture, and put forward practical development suggestions for the development of water and fertilizer integration in China's facility agriculture. The results show that the research and management of water and fertilizer integration mechanism in facility agriculture The system and research and development of facility water and fertilizer integration equipment and supporting systems suitable for China's national conditions are necessary. At the same time, we should actively use the Internet of Things technology to explore the management model of water and fertilizer integration in large-scale parks or bases for facility agriculture. Keywords: Fertigation Technology; Facilities Agriculture; Internet of Things Technology; Development Suggestion * 收稿日期 ： 2018-10 基金項(xiàng)目： 內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金 （ 2017MS0361）； 內(nèi)蒙古人才開發(fā)基金 。 作者簡(jiǎn)介： 宗哲英（ 1975-），男，副教授 。主要從事數(shù)字化農(nóng)牧業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備的研究。 E-mail： zongzheying163.com *通 信 作者： 張春慧 E-mail： zhchunhui1979126.com。 引言 水 肥 一 體 化 技 術(shù) 來 源 于 英 文 合 成 詞“ Fertigation”，即“ Fertilization”施肥和“ Irrigation”灌溉結(jié)合的技術(shù)，是當(dāng)今世界公認(rèn)的一項(xiàng)高效控水節(jié)肥的農(nóng)業(yè)新技術(shù)。 現(xiàn)代水肥一體化技術(shù) 是指 通過實(shí)時(shí)采集 的 作物生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)和生育信息參數(shù) 來 構(gòu) 建模型， 從而 智能決策作物的水肥需求， 并 配套施肥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水肥一體精準(zhǔn)施入， 有效 提高 水分 和 肥料的利用率 ，既保護(hù)環(huán)境，又提高產(chǎn)量、節(jié)省勞力、增加效益 1-2。 設(shè)施農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要手段，是在人為可控環(huán)境下利用農(nóng)業(yè)設(shè)施和工程技術(shù)改變動(dòng)植物的生長(zhǎng)環(huán)境，通過控制環(huán)境溫度、水分、光照、土壤等因素，提供適宜動(dòng)植物生長(zhǎng)的最佳環(huán)境，以網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2019-12-12 12:13:31網(wǎng)絡(luò)出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/15.1209.S.20191212.1211.006.html實(shí)現(xiàn)高投入，高效率和高收益的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，水肥一體化技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展中具有重要作用。 1 水肥一體化技術(shù)發(fā)展、研究現(xiàn)狀 1.1 國外現(xiàn)狀 以色列是最早研究并應(yīng)用水肥一體化灌溉系統(tǒng)的 國家， 20 世紀(jì) 60 年代初，以色列開始發(fā)展和普及水肥一體化灌溉施肥技術(shù)。 1964 年以色列建立了用于 灌 溉 施 肥 的 全國輸水系統(tǒng)（ National Water Carrier），并應(yīng)用于果樹、花卉、溫室作物、大田蔬菜和作物。數(shù)十年來，以色列集中力量研究農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，經(jīng)過多年研究和開發(fā)，探索出世界上最先進(jìn)的噴灌、滴灌、微噴灌、微滴灌技術(shù)，特別是在干旱和沙漠地區(qū)取得了較大成功。以色列能夠以“沙漠之國”創(chuàng)造“農(nóng)業(yè)強(qiáng)國”的奇跡，其主要措施就是在節(jié)水農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上全面發(fā)展高效的水肥一體化技術(shù)，采用水肥一體化技術(shù)，能夠使水的利用率提高 40% 60% ，肥料利用率提高 3050%3-4。 美國是目前世界上微灌面積最大的國家，在灌溉農(nóng)業(yè)中，水肥一體化技術(shù)已應(yīng)用于馬鈴薯、玉米、果樹等的種植中，研制開發(fā)并應(yīng)用了新型的水溶肥料、農(nóng)藥注入控制裝置。加利福利亞已建立了完善的灌溉施肥設(shè)施及配套服務(wù)體系，加州的果樹種植采用了滴管、灌等技術(shù)，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的典范，為世界其他國家農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)起到借鑒的作用 5。 此外，水肥一體化發(fā)展較快的還有德國、日本、荷蘭、澳大利亞、印度等國家。荷蘭在水肥一體化技術(shù)方面已經(jīng)擁有相對(duì)成熟的產(chǎn)品，通過自動(dòng) 化裝備的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)水和肥料的科學(xué)有效混合，精準(zhǔn)控制營(yíng)養(yǎng)液的 EC 值和 PH 值，從而實(shí)現(xiàn)水肥一體化。近年來澳大利亞的水肥一體化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，政府出臺(tái)了一項(xiàng)“水安全計(jì)劃”，以支持灌溉設(shè)施的發(fā)展和水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用，并建立了用于指導(dǎo)水肥一體化技術(shù)的監(jiān)測(cè)體系 5。 隨著灌溉施肥智能化的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家逐漸將智能決策應(yīng)用到灌溉施肥系統(tǒng)中，伴隨著無線傳感網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，這兩項(xiàng)技術(shù)也逐漸被應(yīng)用在灌溉施肥系統(tǒng)中，并開發(fā)出了基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化系統(tǒng)，成功應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中并取得了一定的成果。 1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀 我國于 1974 年從墨西哥引進(jìn)滴灌設(shè)備，自此開始深入研究水肥一體化技術(shù)。近些年，在國家政策支持、行業(yè)發(fā)展需求的推動(dòng)下，我國水肥一體化產(chǎn)業(yè)取得了快速發(fā)展 6。 當(dāng)前，我國水肥一體化技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)是大面積推廣應(yīng)用，輻射范圍從西北到華北，從東北寒溫帶到華南亞熱帶，栽培模式包括果樹栽培、無土栽培和設(shè)施栽培等，作物種類覆蓋大田經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、苗木、花卉等。新疆的水肥一體化技術(shù)起步較早 ,經(jīng)過多年的田間觀測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)，采取研究與示范相結(jié)合的措施，完成了試驗(yàn)研究任務(wù)，取得干旱區(qū)棉花膜下滴灌配套技術(shù)成果，具有較好 的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益，具有廣泛推廣價(jià)值 7。內(nèi)蒙古自治區(qū)近年來快速發(fā)展膜下滴灌、大型噴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)，“內(nèi)蒙古新增四個(gè)千萬畝節(jié)水灌溉工程科技支撐”項(xiàng)目主要圍繞種植作物玉米、大豆、馬鈴薯和牧草，開展了膜下滴灌、地埋滴灌和大型噴灌的灌溉制度試驗(yàn)及水肥一體化試驗(yàn)，得出了不同水文年型的優(yōu)化灌溉制度和水肥一體化技術(shù) ,取得的多項(xiàng)技術(shù)成果已在實(shí)踐中推廣應(yīng)用，為內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展提供了科技支撐 8。為探索適合寒溫帶地區(qū)特點(diǎn)的灌溉技術(shù)模式， 2004-2009年，在黑龍江省 22 個(gè)試驗(yàn)站開展理論研究和 應(yīng)用研究，摸索出了適合寒溫帶地區(qū)特點(diǎn)的分區(qū)技術(shù)模式，取得了良好的效果 9。廣東省的農(nóng)業(yè)灌溉是省內(nèi)用水大戶 ,為了提高灌溉水的利用率 ,廣東省有關(guān)部門曾開展了不同作物、不同區(qū)域和不同措施的節(jié)水灌溉試驗(yàn)研究和節(jié)水灌溉試點(diǎn)工作 ,取得了一定成績(jī) 10。福建省為了提高農(nóng)戶的生產(chǎn)技術(shù)水平 , 政府以及一些科研單位定期舉辦各類實(shí)用技術(shù)培訓(xùn)班 ,推廣遙控微噴灌、膜下滴灌、水肥一體化等技術(shù) 11。 為進(jìn)一步探索水肥一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，國內(nèi)相關(guān)研究人員對(duì)此展開了大量研究，進(jìn)行了一系列應(yīng)用效果試驗(yàn)，并做了總結(jié)分析，為該技 術(shù)的推廣應(yīng)用提供了理論依據(jù)。李富先（ 2008 年）12等研發(fā)適用于大田棉花膜下滴灌的比例混合變量施肥系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提高肥料利用率 10%以上。李偉（ 2011 年） 13進(jìn)行了自動(dòng)化施肥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)，將 PLC 技術(shù)引入到灌溉施肥控制系統(tǒng)中，通過性能測(cè)試，實(shí)驗(yàn)取得了較好的效果。李加念 (2012年 ) 14等研制了一個(gè)干電池供電的水肥一體化滴灌定時(shí)控制裝置 ,實(shí)現(xiàn)了有獨(dú)立水池和獨(dú)立液肥池的柑橘園的水肥滴灌的自動(dòng)控制裝置，該裝置具有一定推廣應(yīng)用前景。張瑞卿 (2014 年 )15 根據(jù)土壤水分測(cè)量的方法和模糊控制 的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的灌溉控制器，試驗(yàn)結(jié)果表明，該灌溉控制器運(yùn)行狀況良好，工作穩(wěn)定，控制準(zhǔn)確，反應(yīng)靈敏，滿足節(jié)水自動(dòng)灌溉的要求。李彬等（ 2015 年） 16以西遼河流域?yàn)楸尘?，在水肥一體化條件下，研究不同施肥次數(shù)對(duì)春玉米產(chǎn)量、肥料利用率的影響，以期為當(dāng)?shù)厮室惑w化技術(shù)應(yīng)用提供科學(xué)支撐。 但是，從整體上分析，我國水肥一體化技術(shù)發(fā)展仍存在很多問題：管理水平相對(duì)較低， 尤其針對(duì)大 規(guī)模生產(chǎn) 基地 的水肥管理 仍 缺少 相應(yīng)的 綜合管理系統(tǒng) ；已使用灌溉施肥技術(shù)的作物比例小， 普及性不 高 ； 水肥一體化技術(shù)的理論研究深度不夠，應(yīng)用研究成果少； 國內(nèi)的灌溉施肥裝備智能水平低 等。 2 水肥一體化技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究 由于設(shè)施農(nóng)業(yè)作物與農(nóng)田作物在生產(chǎn)環(huán)境上有較大差異，適合露地栽培的節(jié)水技術(shù)（如大型噴灌技術(shù)等）并不適宜在溫室等設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用，水肥一體化技術(shù)是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本保證， 因此研究水肥一體化技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 2.1 國外應(yīng)用狀況 國外農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家如美國、荷蘭、以色列、法國、日本等，目前設(shè)施農(nóng)業(yè)的總體發(fā)展趨勢(shì)為： 1）設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化、大型化； 2）作業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化； 3）設(shè)施環(huán)境監(jiān)控 智能化、信息化。 近年來，西方發(fā)達(dá)國家一直將設(shè)施農(nóng)業(yè)中的水肥一體化技術(shù)作為一項(xiàng)重要研究課題進(jìn)行研究和試驗(yàn)，尤其是自動(dòng)化監(jiān)控及其應(yīng)用效果研究。其中，美國設(shè)施農(nóng)業(yè)的水肥一體化技術(shù)研究一直處于世界的領(lǐng)先地位，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛應(yīng)用；荷蘭的設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)技術(shù)先進(jìn)，自動(dòng)灌溉施肥技術(shù)較成熟，從 20 世紀(jì) 50 年代初起，溫室數(shù)量迅速增加，水肥一體化技術(shù)在荷蘭的溫室生產(chǎn)中得到了普遍應(yīng)用；以色列大面積采用了高投入、高效益的設(shè)施種植技術(shù)，設(shè)施內(nèi)部環(huán)境因素大部分實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)控，主要用于栽培經(jīng)濟(jì)效益高、出口創(chuàng)匯強(qiáng)的如果蔬、花卉等經(jīng)濟(jì) 作物。這些國家也一直致力于研究設(shè)施農(nóng)業(yè)的成套技術(shù)，采用溫室智能化綜合環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥、環(huán)保、提高作物抗病性等 17。 2.2 國內(nèi)研究狀況 20 世紀(jì) 80 年代，我國引入以溫室種植為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)，在學(xué)習(xí)和借鑒國外設(shè)施農(nóng)業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)施農(nóng)業(yè)在我國已經(jīng)取得了迅速發(fā)展。近年來，在國家的政策支持下，中國設(shè)施農(nóng)業(yè)取得了較快的發(fā)展，截止 2014 年末，中國設(shè)施農(nóng)業(yè)總種植面積已經(jīng)達(dá)到 410.9 萬 hm2，占世界總種植面積 85%以上，居世界之首 18。然而，我國的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展仍存在一些問題，設(shè)施單一，以 日光溫室和單體大棚為主，環(huán)境可控性低，生產(chǎn)效率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理意識(shí)不夠、管理粗放等 19。 為研究適合于中國具體實(shí)際的設(shè)施農(nóng)業(yè)水肥一體化技術(shù)，我國的科研工作者進(jìn)行了大量的研究。何亞非（ 2009 年） 20研究設(shè)計(jì)了基于虛擬儀器技術(shù)的溫室滴灌控制系統(tǒng)，將傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合。周亮亮（ 2013 年） 21以昆明溫室作為研究對(duì)象，研究了利用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉與施肥的模糊控制原理，設(shè)計(jì)出了一套自動(dòng)灌溉施肥系統(tǒng)。該系統(tǒng)能按作物需水量和需肥量進(jìn)行自動(dòng)灌溉與施肥，供溫室作 物較好地吸收養(yǎng)分和水分環(huán)境，并顯著地提高溫室作物產(chǎn)量和品質(zhì)。袁洪波、程曼、龐樹杰（ 2014 年）等 22針對(duì)日光溫室設(shè)計(jì)了一種水肥一體灌溉循環(huán)利用系統(tǒng)，測(cè)試結(jié)果表明，與傳統(tǒng)土栽水肥不循環(huán)模式相比，水肥一體化循環(huán)系統(tǒng)用水量是傳統(tǒng)土栽模式的 69.4%，水分利用效率是傳統(tǒng)土栽模式的 1.92 倍。李堅(jiān)（ 2017 年） 23等針對(duì)北方地區(qū)日光溫室栽培面積小以及環(huán)境變化與栽培管理要求，設(shè)計(jì)了一種基于吸肥器的小型灌溉施肥機(jī) ,建立了小型水肥一體灌溉機(jī)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了肥料和水的兩次混合，達(dá)到提高混肥效率，減少水肥混合時(shí)間的 目的 ,試驗(yàn)結(jié)果說明，灌溉機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液的精準(zhǔn)化控制，為日光溫室蔬菜的標(biāo)準(zhǔn)化管理奠定基礎(chǔ)。 2.3 設(shè)施農(nóng)業(yè)中水肥一體化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應(yīng)用 物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)通過使用無線傳感網(wǎng)絡(luò)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)中的土壤、 作物 及環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、快速采集， 無線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)， 進(jìn)行數(shù)字化分析和處理，針對(duì)不同的對(duì)象進(jìn)行科學(xué) 智能 決策， 繼而 進(jìn)行 水肥一體化控制 ，最大限度地提高水肥利用率，達(dá)到 增加產(chǎn)量、 降低成本和保護(hù)環(huán)境的目的 。 美國、日本、荷蘭、以色列等國，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)、水肥精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)以及農(nóng)業(yè)環(huán) 境監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮了重要作用，解決了勞動(dòng)力不足、水資源缺乏等問題，有效提高了生產(chǎn)效率24。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也提高到國家戰(zhàn)略高度，得到迅速的發(fā)展。北京市開展了設(shè)施農(nóng)業(yè)方面物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)灌溉管理；江蘇省利用基于無線網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，并進(jìn)行水、肥精準(zhǔn)化生產(chǎn)管理等 25。 我國的科研工作者在這方面也進(jìn)行了大量的研究并取得了一些成績(jī)。馬巍（ 2016 年） 26通過 多 傳感器 物聯(lián)網(wǎng)融合 技術(shù)及農(nóng)作物的生長(zhǎng)規(guī)律模型，在滿足作物 需水的情況下進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉，既節(jié)約了水資源，又實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物的產(chǎn)量提高。張勝（ 2011 年）27 研究了基于 ZigBee 協(xié)議的 無線傳感網(wǎng)絡(luò) ,提出了一種可行的智能灌溉策略 ,并以溫室番茄灌溉為例做了詳細(xì)設(shè)計(jì) ,測(cè)試結(jié)果證明 ,該智能灌溉策略，提高了溫室番茄灌溉系統(tǒng)的精準(zhǔn)度和灌溉效率。馮筱（ 2015年） 28等針對(duì)大面積種植的溫室花卉設(shè)計(jì)了一套無線采集的智能灌溉控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了花卉土壤濕度、溫度和光照強(qiáng)度生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)的無線采集和傳輸，并利用花卉灌溉歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來進(jìn)行花卉灌溉量的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，實(shí) 現(xiàn)花卉的智能灌溉。盛平（ 2012 年） 29提出將基于 3G 技術(shù)的無線遠(yuǎn)程傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)中，構(gòu)建一種高效的設(shè)施農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程精準(zhǔn)測(cè)控系統(tǒng) ,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大范圍的無線接入、環(huán)境信息遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與視頻信息，通過內(nèi)嵌的專家系統(tǒng)模型，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化控制。以上研究成果表明，在設(shè)施農(nóng)業(yè)中將水肥一體化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)作物生長(zhǎng)的精細(xì)化管理，降低成本，提高生產(chǎn)效率。因此，水肥一體化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將帶動(dòng)設(shè)施農(nóng)業(yè)向著自動(dòng)化、智能化、和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展完善。 3 我國設(shè)施農(nóng)業(yè)中水肥一體化技術(shù)的發(fā)展建議 3.1 設(shè)施農(nóng)業(yè)水肥一體化機(jī)理研究 設(shè)施農(nóng)業(yè)要實(shí)現(xiàn)水肥一體化控制，需要根據(jù)水肥對(duì)作物生長(zhǎng)作用的機(jī)理進(jìn)行深入研究，確定作物的合理施肥量、合理配置養(yǎng)分比例等，根據(jù)作物關(guān)鍵生育階段的需水需肥規(guī)律，建立作物的灌溉施肥制度。我國水肥一體化技術(shù)的研究起步較晚，特別是針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)參數(shù)（如土壤墑情參數(shù)、滴灌施肥參數(shù)）的機(jī)理研究還相對(duì)缺乏，因此，對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)水肥一體化機(jī)理研究將成為今后研究的一個(gè)重要方向。 3.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)水肥一體化智能管理系統(tǒng)研究 隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)境監(jiān)控、專家決策系統(tǒng)等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)現(xiàn) 代化進(jìn)程得到了加速和推進(jìn)。水肥一體化智能管理系統(tǒng)是未來設(shè)施農(nóng)業(yè)管理和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要發(fā)展方向，除可用于灌溉施肥的決策和作物種植管理外，還可在數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、作物生產(chǎn)管理、病蟲害診斷以及安全技術(shù)等方面作進(jìn)一步擴(kuò)展研究。 3.3 設(shè)施農(nóng)業(yè)水肥一體化設(shè)備的研制 中國設(shè)施農(nóng)業(yè) 作物 品種 多、栽培方式 各異、配套設(shè)備 條件 不同 ， 設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的開展主要依靠水肥一體化的設(shè)備，而目前我國生產(chǎn)的設(shè)備運(yùn)行成本高、效率低，從國外引進(jìn)的設(shè)備不能完全適應(yīng)當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)。 因此，無論從國家政策要求，還是國內(nèi)市場(chǎng)需求，研 制 適合 我 國國情的 設(shè) 施農(nóng)業(yè) 水肥一體化 設(shè) 備及配套系統(tǒng)非常必要。 3.4 設(shè)施農(nóng)業(yè)園區(qū)或基地 水肥 一體化 管理模式 的探索 探索 設(shè)施農(nóng)業(yè) 園區(qū)或基地高效 節(jié)能 的水肥 一體化 管理模式， 建立水肥一體化的綜合多層次管理網(wǎng)絡(luò)， 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)基地 內(nèi) 所有控制系統(tǒng) 的管理 ， 從而對(duì)作物生長(zhǎng) 的 精細(xì)化管理、 設(shè)施 成本 的 降低、 基地 生產(chǎn)率 的 提高 以及 環(huán)境保護(hù) 等問題起到促進(jìn)作用 ， 推進(jìn) 設(shè)施 農(nóng)業(yè)信息化、 一體 化、智能化 發(fā)展 。 4 結(jié)語 水肥一體化技術(shù)作為一種節(jié)本增效的實(shí)用技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的灌溉施肥模式，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的得到了廣泛的應(yīng)用。設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要引擎，是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的 重要手段，在設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展中應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，深入研究作物生長(zhǎng)機(jī)理，建立水肥一體化智能管理系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境的監(jiān)測(cè)與控制，加強(qiáng)配套設(shè)備的研制，探索設(shè)施農(nóng)業(yè)園區(qū)和基地的管理模式，促進(jìn)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的信息化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展。 參 考 文 獻(xiàn) 1 陳小彬 .水肥一體化技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用調(diào)查 D. 福建農(nóng)林大學(xué) ,2014. 2 張子鵬 ,陳仕軍 .水肥一體化滴灌技術(shù)在大田蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用初報(bào) J.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué) ,2009(06). 3 杜中平 .以色列節(jié)水灌溉與水肥一體化考察 報(bào)告 J.青海農(nóng)林科技 ,2012(4):17-20. 4 李詠梅 ,任軍 ,劉慧濤 ,王立春 .以色列水肥一體化技術(shù)簡(jiǎn)介與啟示 J. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué) ,2014,39(3):91-93. 5王寧寧等 .水肥一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析及優(yōu)化應(yīng)用策略 J.鄉(xiāng)村科技 ,2018(5):82-83. 6 楊林林 ,王成志 ,韓敏琦 ,張海文 ,楊勝敏 .我國水肥一體化技術(shù)發(fā)展前景及技術(shù)要點(diǎn)分析 J. 北京農(nóng)業(yè) ,2016(1):50-51. 7 梁靜 .新疆水肥一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策 J.科學(xué)施肥 ,2015(01):38-40. 8 程滿金 , 郭富強(qiáng) ,高文慧 ,楊宏志 ,李博 .內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)高效節(jié)水灌溉工程技術(shù)研究 J. 黑龍江水利 ,2015,1(3):6-10. 9 劉超 .寒地水稻調(diào)虧灌溉 Fuzzy_PID 智能監(jiān)控系統(tǒng)研究D.東北林業(yè)大學(xué) ,2012. 10 陳子平 .廣東省節(jié)水灌溉現(xiàn)狀與發(fā)展定位探討 J.廣東水利水電 ,2003(2):27-28. 11 陳義挺 ,陳婷 ,盧同等 .福建省設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策J.熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) ,2012,32(3):88-92. 12 李富先 ,呂新 ,王海江等 . 棉花膜下滴灌比例混合變量施肥系統(tǒng)的研發(fā) J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ,2008,24(5)： 115 118 13 李偉 .基于 PLC 技術(shù)的自動(dòng)化灌溉施肥系統(tǒng)的設(shè)計(jì) J.農(nóng)機(jī)化研究， 2011,33( 9) : 107 109 14 李加念 ,洪添勝 ,馮瑞鈺等 . 柑橘園水肥一體化滴灌自動(dòng)控制裝置的研究 J. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2012， 28(10):91 97 15 張瑞卿 . 基于單片機(jī)的灌溉控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) D. 昆明理工大學(xué) ,2014. 16 李彬 , 妥德寶 ,程滿金 ,郭富強(qiáng) ,趙沛義 ,王博 .內(nèi)蒙古西遼河流域春玉米水肥一體化技術(shù)應(yīng)用研究 J.節(jié)水灌溉 ,2015(9):39-43. 17 詹嘉放 ,宋治文 ,李鳳菊 ,王曉蓉 . 日本、荷蘭和以色列發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)對(duì)中國的啟示 J.天津農(nóng)業(yè)科學(xué) , 2011，17(6):97-101. 18張震 ,劉學(xué)瑜 .我國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策 J. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題， 2015(5):64-70 19 喬曉軍 .物聯(lián)網(wǎng)：繪就設(shè)施農(nóng)業(yè)嶄新畫卷 J. 中國農(nóng)村科技 ,2015(5):38-39 20何 亞非 . 基于虛擬儀器溫室灌溉控制系統(tǒng)的研究 D.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) ,2009. 21周亮亮 . 溫室 PLC 模糊灌溉施肥控制系統(tǒng)研究 D.昆明理工大學(xué) ,2013. 22 袁洪波 ,程曼 ,龐樹杰等 . 日光溫室水肥一體灌溉循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)建及性能試驗(yàn) J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ,2014， 30(12):72 78. 23 李堅(jiān) ,劉云驥 ,王丹丹 ,孫周平等 . 日光溫室小型水肥一體灌溉機(jī)設(shè)計(jì)及其控制模型的建立 J. 節(jié)水灌溉 ,2017,(4):87-91. 24 鞏文睿 ,金萍 ,鐘啟文 . 設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展建議 J.農(nóng)業(yè)科技管理 ,2017， 36(4):20-23. 25 梁建平 ,安麗清 .物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升設(shè)施農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的策略探討 J. 中國農(nóng)業(yè)文摘（農(nóng)業(yè)工程）， 2016(4):36-40 26馬巍等 . 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化溫室系統(tǒng) J. 農(nóng)業(yè)與技術(shù)， 2016，36(13):4 7. 27張勝 . 基于 ZigBee 無線傳感網(wǎng)和模糊控制的溫室番茄智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) D.浙江大學(xué)， 2011. 28馮筱 . 基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室花卉智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) D.曲阜師范大學(xué) , 2015. 29 盛平 ,郭洋洋 , 李萍萍 . 基于 ZigBee 和 3G 技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)智能測(cè)控系統(tǒng) J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) ,2012,43(12)：229-233.