我國是農(nóng)作物生產(chǎn)大國，同時(shí)也是水肥消耗大國，然而對(duì)于水肥來說，有效利用率并不十分令人滿意。傳統(tǒng)的自然灌溉，水分利用率只有40%左右。大量的未被利用的水把施用的肥料帶走，嚴(yán)重浪費(fèi)資源和能源，也引發(fā)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。

精準(zhǔn)的灌溉和施肥集成的水肥一體化，肥料隨適量的灌水進(jìn)入作物根系附近，不會(huì)在深層流失，既提高了肥效，又使地下水免受肥料及化學(xué)藥劑的污染，在灌溉和施肥的方式上真正做到對(duì)作物所需水分與養(yǎng)分進(jìn)行均勻、適量、準(zhǔn)確地控制和供應(yīng)。

實(shí)現(xiàn)水肥一體化精準(zhǔn)灌溉施肥技術(shù)需要相應(yīng)的供水、供肥、自動(dòng)精準(zhǔn)灌溉施肥、灌溉等設(shè)施，其關(guān)鍵的核心裝置是自動(dòng)精準(zhǔn)灌溉施肥設(shè)備。

自動(dòng)水肥一體化施肥機(jī)的原理：

肥液灌里的肥液由施肥器注入到混合灌，肥料泵從混合罐抽出肥液輸送進(jìn)入到灌溉主管道中，同時(shí)設(shè)置支管連接注肥器，作為注肥器的進(jìn)水管。根據(jù)信號(hào)差值通過控制電磁閥開關(guān)脈沖寬度調(diào)節(jié)施肥量，使主管道中的肥液濃度值與設(shè)定值保持一致，酸堿度的調(diào)節(jié)與肥液濃度調(diào)節(jié)類似。

工作時(shí)，施肥機(jī)在水泵動(dòng)力作用下進(jìn)水口有恒壓水流入，水流流經(jīng)射流器噴嘴漸縮段處，隨橫截面積的減少，水流壓強(qiáng)增大，水流速度也隨之增大，吸入室產(chǎn)生的真空負(fù)壓與外界氣壓形成壓差，利用壓強(qiáng)差將單元素液體肥料與水進(jìn)行充分混合了，經(jīng)水肥混合液出口排出。

工作壓差由加壓泵提供，加壓泵連接在吸肥系統(tǒng)上主管道入口處，達(dá)到為上端多孔管提供恒壓水源的要求；有壓水源流經(jīng)射流器時(shí)，使吸入式的壓力降低產(chǎn)生真空，完成施肥過程。

采用水肥一體化裝備進(jìn)行水肥自動(dòng)管理有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)肥和增產(chǎn)提效，是設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重點(diǎn)方向。

水肥一體化技術(shù)是一項(xiàng)將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù)，是按照土壤養(yǎng)分含量和作物的需肥規(guī)律和特點(diǎn)，將可溶性固體肥料或液體肥液與灌溉水一起配兌成濃度適宜的肥液，借助施肥機(jī)，將配對(duì)成的濃度適宜的肥液通過可控管道和滴頭或噴頭均勻地到達(dá)作物根系區(qū)域。

水肥一體化是施肥和澆水同時(shí)進(jìn)行，將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起，均勻、準(zhǔn)確地輸送到作物根部土壤，并可按照作物生長(zhǎng)需求，進(jìn)行全生育期水分和養(yǎng)分定量、定時(shí)，按比例供應(yīng)，作物在吸收水分的同時(shí)也在吸收自身所需的養(yǎng)分。因其對(duì)水和肥料的利用率高，節(jié)省肥料和水資源，節(jié)省勞動(dòng)力和時(shí)間，降低成本，提高產(chǎn)量，方便使用，很多國家將其廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以提高經(jīng)濟(jì)效益。

隨著新技術(shù)的快速發(fā)展，包括無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化和信息化進(jìn)程的不斷深入，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將農(nóng)業(yè)與計(jì)算機(jī)相融合，將智能設(shè)施、智能裝備、智能系統(tǒng)、種植需求相結(jié)合，以期提高水肥利用率、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、減少環(huán)境污染、提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化設(shè)備科技含量。