隨著水資源供需矛盾的日益加劇，世界各國(guó)都十分重視發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)。智能自動(dòng)化控制灌溉不僅能夠提高灌溉管理水平，改變?nèi)藶椴僮鞯碾S意性，還能夠減少灌溉用工，降低管理成本，顯著提益。

隨著物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，以及云平臺(tái)的使用越來越廣泛，智能水肥一體化的發(fā)展將會(huì)非常有前景，在智慧大棚、智慧茶園、果園等大范圍灌溉領(lǐng)域?qū)?huì)發(fā)揮巨大作用，水肥一體機(jī)不僅可以用于農(nóng)業(yè)灌溉，也可用于城市灌溉，在智慧農(nóng)業(yè)中有著舉足輕重的作用。

發(fā)展背景

我國(guó)水資源短缺，人均水資源占有量只有全國(guó)平均水平的1/3,其中農(nóng)業(yè)用水占農(nóng)業(yè)用水總量的50%以上。為解決水資源短缺、農(nóng)業(yè)節(jié)水和水資源利用率低等問題，近年來，我國(guó)不斷加大建設(shè)力度，積極開展節(jié)水灌溉工作，并取得了顯著成效。2017年我國(guó)全國(guó)農(nóng)業(yè)用水總量已達(dá)到2860億立方米，較2010年增長(zhǎng)11.9%；糧食總產(chǎn)量達(dá)18255億公斤。在水資源總量約束日益突出的形勢(shì)下，如何更好地利用好有限的水資源是擺在廣大節(jié)水工作者面前最緊迫的任務(wù)。同時(shí)隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)建設(shè)和智能制造等新技術(shù)在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用不斷深入發(fā)展，智慧灌溉也應(yīng)運(yùn)而生。智慧灌溉是通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)整合優(yōu)化用水信息和設(shè)施條件進(jìn)行智能控制。

農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查，目前，我國(guó)灌溉水利用率只有25%，其中城市公共供水灌溉水利用率不到20%，大型灌區(qū)節(jié)水灌溉率不到50%；全國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平只有10%-20%。從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來看，高效節(jié)水已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和規(guī)模化發(fā)展的重要趨勢(shì)和保障。在農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域，由于缺乏必要的技術(shù)支撐，目前傳統(tǒng)灌區(qū)仍以人工為主、粗放管理為主、灌溉效益低、設(shè)施老化和效益低下等問題嚴(yán)重。而且傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉方式效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高；由于水資源短缺造成干旱缺水等問題嚴(yán)重。因此發(fā)展智慧節(jié)水供水技術(shù)與裝備勢(shì)在必行。

智慧灌溉的進(jìn)展

水肥一體化灌溉系統(tǒng)是在水肥澆灌的基礎(chǔ)上應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和云平臺(tái)技術(shù)，根據(jù)不同作物的需水量、土壤水分和養(yǎng)分含量，對(duì)水肥進(jìn)行智能化驗(yàn)，制備水肥比例，實(shí)現(xiàn)精確控制灌溉量、施肥量、灌溉施肥時(shí)間的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)。在灌溉用水的基礎(chǔ)上，將化肥與肥液混合，輸入作物根部土壤，完成灌溉與肥料結(jié)合的智能農(nóng)業(yè)新方法，使土壤始終滿足作物生長(zhǎng)要求，提高水肥吸收利用率。目前，該方法正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化的方向發(fā)展，其發(fā)展空間更大，對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

水肥一體化灌溉系統(tǒng)整合了實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的差異，如水庫、儲(chǔ)水池、地表水、渠水等固定優(yōu)良水源，或已建成或符合微灌設(shè)備建設(shè)要求的區(qū)域。適用于連接泵監(jiān)控系統(tǒng)，泵也納入管理云平臺(tái)，還可配套田間氣象監(jiān)測(cè)、土壤水分監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)，適用于經(jīng)濟(jì)效益高的茄子、蔬菜、果樹。

水肥一體控制系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)而來的聚英農(nóng)業(yè)云平臺(tái)，根據(jù)土壤水分，作物的需肥規(guī)律，周期性的施肥灌溉，智能水肥一體化。施肥機(jī)可按照用戶需求設(shè)置方案，對(duì)灌溉量、廢液濃度、酸堿度、吸肥量等重要參數(shù)都可監(jiān)控和更改，實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥，改善土壤環(huán)境，提高農(nóng)作物品質(zhì)。智能水肥一體化系統(tǒng)廣泛運(yùn)用于大田、溫室、果園等種植灌溉作業(yè)。