背景：
结合我国水资源短缺的现状，及物联网、无线通讯技术的发展，基于现代化技术的水肥一体化灌溉方案诞生了。针对传统水肥管理手工施肥人力耗费大、水肥利用率低、人工施肥灌溉不能精准满足作物需求等问题，依托果树生长阶段的不同，智能自动化施肥浇水。
水肥一体化系统，是将施肥和灌溉两者融合，以含有肥料的灌溉用水形式进行灌溉，多样化控制的新技术。运行原理依据土壤土质情况、养分含量、作物种类需肥规律等具体需求为依据，参考土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器等感知设备的检测参数，将肥料按照比例溶解水中，通过喷灌、滴灌的形式输送到作物根部区域。令作物根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，浸润作物根系发育生长区域，满足不同阶段的生长需求。
主要功能
①、环境参数采集：智能采集土壤的温湿度、PH值、EC值及氮、磷、钾等数据，采集项目可灵活调整，采集频率默认为一分钟一次，可调整;
②、多种控制方式：支持通过手动、自动、远程三种控制方式，三者之间灵活切换，灌溉策略调整立即生效;
③、自动示警：根据果农设定的果园环境参数报警阈值，支持以短信、电话、微信公众号消息等形式示警某一项参数超限，或组成设备的异常等;
④、历史数据查询：手机自动存储在云平台，其中环境监测类数据的存储频率与上传频率一致，支持历史查询、数据下载、导出Excel格式、智能分析等;
⑤、多平台实时展示：监测数据以一分钟一次的频率自动汇总云平台，通过安卓/IOS版手机云平台、电脑网页端/软件端可实时查看，也支持将数据接入到LED大屏、监控大屏等终端在线查看;
⑥、智能逻辑控制：果农根据果树生长阶段的不同，可设置水肥灌溉的控制逻辑规则，也就是当传感器检测到土壤湿度、土壤PH值/EC值得到何值，开启灌溉阀门进行浇水，同时搭配多少比例的氮磷钾等肥料;灌溉多久或土壤湿度上升到何值时完成灌溉作业，关闭阀门，设置完成后由云平台自动执行;⑦、功能拓展延伸：结合果园的实际情况，可接入气象监测系统、土壤墒情监测系统等物联网系统，完善水肥一体化系统的数据监测完善度，与设备控制的灵活度;
应用
促进果树营养吸收
由于果树对水肥要求较高，传统的施肥管理方式存在不足，容易受到地域和季节等因素的限制，缺乏一定时效性，无法发挥水肥资源最大的效果。水肥一体化系统正好解决了这个问题，地形和季节对这种技术的影响很小，定时定量的水肥输送，不必担心地形对浇灌的制约，保证水果快速生长，有助于其产量的提高。
提高水果产量和品质
满足了水果各个生长阶段的水肥需求，避免了水肥过量导致的资源浪费和土壤有害物的残留，使得水果根系壮大，也使其座果率得到增加。实验表明，相比传统技术，水肥一体化系统使得果实具有色泽好、糖分高、产量高等特点。
提高水肥利用率
需要明确的一点是，果树根系的吸收量是有效的，并不是越多越好。合理的水分和养分的施加，才能既能满足生长需求又不造成浪费。传统的大水漫灌或沟渠灌溉，这种方式不仅受到地形的影响，操作过程中耗水量大，吸收利用效率低。改用喷灌、滴灌的方式，灌溉用水中又溶解了所需肥料，从而避免了直接施肥不均匀的情况，同时节约了水肥成本。同时，大规模果园的灌溉作业，支持接入水肥回收系统，进一步减少了水肥浪费。
总之，水肥一体化系统作为现代节水农业、可持续发展农业中重要的灌溉技术，拥有良好的发展前景，未来会逐步走向智能化、自动化、数字化的智慧农业新时代。
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