摘要
现代农业不断发展，农业物联网技术与水肥一体化技术在农业生应用中越来越重要，两者技术结合成一项综合技术，通过农业物联网对项目实施监测，对实时反馈数据进行计算分析，通过水肥一体化系统进行反馈，可实现农业生产省肥、省水、省工、环保、高产、高效的突出优点。
农业物联网
农业物联网目前更多的是应用在设施农业中，运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、pH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、pH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
水肥一体化技术
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业智能灌溉新技术。其优点是灌溉施肥的肥效快，养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢，最终肥效发挥慢的问题；尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题，既节约氮肥又有利于环境保护。
该项技术适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源，且水质好、符合微灌要求，并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。主要适用于设施农业栽培、果园栽培和棉花等大田经济作物栽培，以及经济效益较好的其他作物。
农业物联网与水肥一体化技术结合
农业物联网与水肥一体化技术的结合，实现了灌溉智能化控制。整个灌溉系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，节水节肥节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。省力省时、提高产量。多用于连栋温室、日光温室、温室大棚和大田种植灌溉作业。
农业物联网与水肥一体化技术结合主要体现在以水泵提供压力的微灌灌溉施肥系统。该系统与调节阀门来实现恒压供水相比既能实现设定压力减少操作又能很大程度上节能，实现起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击。通过变频器降低水泵平均转速，从而可延长泵和阀门等的使用寿命并能够实现无负压供水设备可以消除起动和停机时的水锤效应。
微灌系统过滤器一般采用组合式过滤器，根据水源情况，水源为河流、水库、池塘等地表水时一般采用砂石与网式过滤器或叠片过滤器组合，水源为井水等地下水时一般采用离心过滤器与网式过滤器或叠片过滤器组合。水肥一体化系统一般采用自动反冲洗组合过滤器，便于能够通过物联网技术实现自动化控制，减少人力资源投入。
施肥器是水肥一体化系统的核心，目前国内部分施肥器采用文丘里施肥器和压差式施肥罐以及少量的水肥一体化机。
1文丘里施肥器具有造价低廉，使用方便，施肥浓度稳定，无须外加动力等特点，其缺点是压力损失较大，不适宜多种元素混合且浓度不好控制，自动化程度低，一般适于灌区面积不大要求不高的场合。
2压差式施肥是通过压差来施肥的，把球阀或闸阀调到合适位置，球阀前后压力不一样，球阀前边压力比球阀后边压力大，形成了压力差，把肥料从施肥罐压到管道中。其优点是，加工制造简单，造价较低，不需外加动力设备。缺点是溶液浓度变化大，无法控制；罐体容积有限，添加化肥次数频繁且较麻烦；输水管道因设有调压阀而造成一定的水头损失自动化程度低。
3目前国内国际上比较先进的水肥一体化系统是采用配方液体肥自动配置系统。其优点：1、注肥量可视：每个注肥通道均含有流量计，施肥量可以根据流量计直接读取；2、肥量可调：可以根据作物需自动调节注肥量；3、施肥可选择性高：多个施肥通道可以施用同一种肥料，也可根据实际需要使用不同种肥料，也可根据用户需要分别施用含N、P、K的肥料；4、施肥更具参考性：施肥机的EC、pH传感器可以读取并通过显示仪显示出肥液的酸碱度和电导率，方便用户实时调整施肥速率；5、可以自动调节EC、pH：施肥机的控制器可以根据用户设定的EC、pH值自动调节注入灌溉系统的肥料量；6、与物联网结合通过云数据计算自动跳接灌溉肥料含量及肥料种类，实现灌溉施肥的自动化控制。
中农富通自主研发的配方液体肥自动配制施肥系统（水肥一体化系统）具有独立的自主知识产权，并获得发明专利授权，且顺利通过科技部中国高科技企业研究会的评审与核查，评价委员会一致认为成果总体水平均达到国际先进水平，并颁发了《科学技术成果证书》。其主要功能是将不同原料级全水溶性肥料通过内置的程序配置成各个作物不同时期所需的配方液体肥料并施入植物根域附近。特点主要包括使用全水溶性原料，可根据作物需肥规律进行自动配制肥料，自动施肥等。
农业物联网与水肥一体化系统能够实自动化电磁阀也是是不可缺少的一部分。农业灌溉电磁阀一般是选用手、电双控至电磁阀，物联网可以通过控制灌溉首部及电磁阀的启闭来实现自动灌溉及指定区域灌溉。
通过物联网技术与水肥一体化技术有机结合，可实现农业生产过程全监控与 “智能”灌溉，最终实现增产增收、节约能源、保障作物的生长安全，促进产业结构调整，实现现代科技对农业的支撑，并对改善农业生态环境、保障粮食生产安全等方面发挥重大作用，具有良好的社会效益、经济效益和生态效益。
结语
我国正处于现代化农业起步和发展阶段，农业物联网与水肥一体化技术在农业生产领域也有了初步应用，但仍存在项目一次性投资较高、传感器灵敏度不够、系统维护成本高的缺点。随着科学技术的不断发展和国家政策的支持，农业物联网与水肥一体化技术必将会对现代农业的发展起到巨大的推动作用，特别是在高端农业和大面积农业种植方面将会有广阔的市场前景。
中国乡村发现网转自：微信号 中农富通
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