水肥一體化是目前世界公認(rèn)的一項(xiàng)高效、節(jié)水的農(nóng)業(yè)新技術(shù)，根據(jù)土壤的特點(diǎn)和作物生長(zhǎng)規(guī)律，利用灌溉設(shè)備實(shí)現(xiàn)作物水分和養(yǎng)分的均勻、準(zhǔn)確、定期的供應(yīng)。
20世紀(jì)60年代以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用灌溉施肥技術(shù)，荷蘭、以色列、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家自20世紀(jì)60年代開(kāi)始推廣水肥一體化技術(shù)以來(lái)，技術(shù)已相當(dāng)成熟。。目前，我國(guó)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化水肥一體化有cnboyun官網(wǎng)生產(chǎn)機(jī)器深受用戶喜愛(ài)。
自1974年墨西哥引進(jìn)滴灌設(shè)備以來(lái)，中國(guó)的水肥一體化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了近40年。目前，我國(guó)許多灌溉施肥設(shè)備缺乏水肥智能決策匹配系統(tǒng)技術(shù)，時(shí)間控制策略與作物環(huán)境的相關(guān)性不強(qiáng)，水肥決策智能化水平低，推廣程度不樂(lè)觀。特別是對(duì)于規(guī)模化生產(chǎn)地區(qū)的水肥管理，目前還缺乏大規(guī)模的園區(qū)或基礎(chǔ)水肥管理體系?？梢?jiàn)，我國(guó)水肥一體化迫切需要一套成熟實(shí)用、普及面廣、功能穩(wěn)定、配套齊全的科學(xué)產(chǎn)品，特別是對(duì)于多作物水肥管理設(shè)備的大規(guī)模生產(chǎn)基地和配套需求更是迫切
水肥綜合設(shè)備根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類，主要分類標(biāo)準(zhǔn)如下：
1基于知識(shí)的分類
傳統(tǒng)水肥一體化技術(shù)
將可溶性肥料溶解于水中，用棍棒或機(jī)械混合，通過(guò)田間水或田間管道灌溉，進(jìn)一步通過(guò)在田間土壤中加入滴灌或微噴灌裝置，使作物均勻吸收和利用。
現(xiàn)代水肥一體化技術(shù)
通過(guò)對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)和作物生長(zhǎng)信息參數(shù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)采集，通過(guò)該模型構(gòu)建作物與環(huán)境信息的耦合，智能確定作物的水肥需求，并通過(guò)配套施肥系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水肥綜合精度的應(yīng)用。
(2)按設(shè)備劃分施肥渠道
單通道水肥一體化設(shè)備
本裝置主要針對(duì)作物對(duì)肥料的簡(jiǎn)單要求，為小型自動(dòng)或智能灌溉施肥機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)單一肥料源，只有一個(gè)肥料吸收通道，結(jié)構(gòu)緊湊，易于拆卸，操作方便，價(jià)格低廉，故障率低。
多通道水肥一體化設(shè)備
這種設(shè)備針對(duì)作物在不同生育期需肥不同能夠及時(shí)調(diào)整肥料成分而開(kāi)發(fā)的大中型灌溉施肥機(jī)，由多個(gè)吸肥通道，可設(shè)定配比比例，啟動(dòng)程序和系統(tǒng)自動(dòng)配比
3根據(jù)回液是否處理分類
開(kāi)放式水肥一體化設(shè)備
這種設(shè)備是針對(duì)于溶解肥料或營(yíng)養(yǎng)液不回收的水肥一體化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的灌溉施肥機(jī)。多用于土壤栽培或不做回收系統(tǒng)的基質(zhì)栽培，無(wú)回收系統(tǒng)和過(guò)濾消毒凈化系統(tǒng)。
封閉式水肥一體化設(shè)備
這種設(shè)備是針對(duì)于溶解肥料或營(yíng)養(yǎng)液可回收的水肥一體化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的灌溉施肥機(jī)。多用于水培、霧培或有回收系統(tǒng)的基質(zhì)栽培，需要做回收系統(tǒng)和過(guò)濾消毒凈化系統(tǒng)。
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根據(jù)肥料和水源的配比方式來(lái)分類
機(jī)械注入式
這種方法是指在灌溉時(shí)，采用人工、泵、壓差式施肥罐或文丘里吸肥等裝置將肥料倒入或注入直接灌溉田間的小水渠或水管中，隨灌溉水使用肥料的一種措施。
自動(dòng)配肥式
這種方法是指在灌溉配肥時(shí)，根據(jù)作物的灌溉施肥的指標(biāo)或閾值，設(shè)定肥料配比程序，通過(guò)文丘里或施肥泵，采用工業(yè)化控制程序，控制電磁閥，實(shí)現(xiàn)肥料的自動(dòng)配比，是目前常用的自動(dòng)化配比方式。
智能配肥式
這種方法是根據(jù)作物的生育期不同的施肥需水特征，耦合生產(chǎn)區(qū)環(huán)境因素構(gòu)建智能決策模型，經(jīng)過(guò)電腦運(yùn)行計(jì)算，智能判斷控制系統(tǒng)執(zhí)行水肥一體化設(shè)備系統(tǒng)完成灌溉施肥。
5根據(jù)灌溉施肥機(jī)的控制決策來(lái)分類
經(jīng)驗(yàn)決策法
完全憑借生產(chǎn)者/管理者在長(zhǎng)期工作中積累的經(jīng)驗(yàn)以及解決問(wèn)題所形成的慣性思維方式，對(duì)具體作物生產(chǎn)過(guò)程中水肥施用時(shí)間和用量的決策判斷。
時(shí)序控制法
一般根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥李愋汀夂蚣白魑锏纳L(zhǎng)狀況等實(shí)際情況，由管理者/用戶對(duì)灌溉和施肥的啟動(dòng)及關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行提前設(shè)定，從時(shí)間尺度上控制水肥用量。
環(huán)境參數(shù)法
通過(guò)采集環(huán)境信息，主要是光照輻射積累量或者土壤含水量，主要依據(jù)對(duì)作物生長(zhǎng)具有重要影響的某一環(huán)境參數(shù)控制水肥的施用時(shí)間及用量，在控制程序中設(shè)定閾值，也有將多個(gè)關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)進(jìn)行耦合而實(shí)現(xiàn)水肥控制的方法。
模型決策法
根據(jù)不同作物的水肥需求特征，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的灌溉施肥模型，采集田間作物生長(zhǎng)信息和環(huán)境信息，經(jīng)過(guò)運(yùn)算形成水肥管理決策，智能控制灌溉施肥機(jī)運(yùn)行配肥和田間灌溉動(dòng)作，這是最高級(jí)的控制決策方法，也是智能水肥一體化設(shè)備重要體現(xiàn)。
6根據(jù)灌溉施肥的運(yùn)行方式來(lái)分類
固定式施肥機(jī)
將灌溉施肥機(jī)安裝固定的地點(diǎn)，專門建造設(shè)備房，配套安裝砂石過(guò)濾、反沖洗過(guò)濾系統(tǒng)，對(duì)水質(zhì)要求高的還可以安裝凈化水裝置，通過(guò)管道網(wǎng)進(jìn)入田間。
移動(dòng)式施肥機(jī)
將灌溉施肥機(jī)安裝在大型移動(dòng)噴灌機(jī)，隨著噴灌機(jī)的移動(dòng)進(jìn)行灌溉施肥。也有灌溉施肥機(jī)安裝在卡車上，分片區(qū)操作，可減少管道的鋪設(shè)或減少安裝施肥機(jī)的數(shù)量。
7根據(jù)肥料形式來(lái)分類
無(wú)機(jī)水肥一體化系統(tǒng)
這種設(shè)備是針對(duì)化學(xué)合成方法生產(chǎn)的單一型或復(fù)合型水溶性肥料的施用設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的水肥一體化系統(tǒng)，用于土壤栽培和無(wú)土栽培的非有機(jī)生產(chǎn)中。該系統(tǒng)可配備單一吸肥通道或多個(gè)吸肥通道，分別用于復(fù)合型無(wú)機(jī)肥施用，及氮、磷、鉀等多種單一型無(wú)機(jī)肥源的配比混合施用。
有機(jī)水肥一體化系統(tǒng)
在這種設(shè)備是針對(duì)液態(tài)有機(jī)肥源的制備和施用設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的，它由有機(jī)液肥發(fā)酵子系統(tǒng)和有機(jī)灌溉液肥管理子系統(tǒng)兩部分組成，與微灌灌溉系統(tǒng)結(jié)合，在有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水肥管理中應(yīng)用。有機(jī)液肥發(fā)酵子系統(tǒng)主要包括發(fā)酵罐體、循環(huán)系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)和多級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)等，用于制備有機(jī)液肥；有機(jī)灌溉液肥管理子系統(tǒng)包括有機(jī)灌溉液濃度控制系統(tǒng)和灌溉管理系統(tǒng)。
8根據(jù)管理規(guī)模來(lái)分類
單體或小規(guī)模水肥一體化管理系統(tǒng)
這種設(shè)備主要是針對(duì)單體溫室或小面積的作物生產(chǎn)而開(kāi)發(fā)的小規(guī)模灌溉施肥管理系統(tǒng)，作物種類單一，需肥簡(jiǎn)單，可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)作物不同生育階段的肥料配比，在自動(dòng)控制模式下根據(jù)作物生長(zhǎng)階段、光照強(qiáng)度和土壤條件等實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、適量、自動(dòng)、智能灌溉施肥。
大規(guī)模水肥一體化管理系統(tǒng)
這種設(shè)備主要是針對(duì)大面積的多種作物生產(chǎn)而開(kāi)發(fā)的大規(guī)模灌溉施肥智能管理系統(tǒng)，多用于農(nóng)業(yè)園區(qū)和生產(chǎn)基地的水肥管理，需要做配肥站、儲(chǔ)肥罐和多個(gè)分區(qū)監(jiān)測(cè)站；可設(shè)定作物種類、啟動(dòng)程序自動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同作物的肥料配比、溶解、混勻和輸送等。這種設(shè)備基于不同作物生長(zhǎng)規(guī)律和環(huán)境條件融合的灌溉施肥決策模型，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)農(nóng)業(yè)園區(qū)或生產(chǎn)基地水肥綜合管理。
