项目名称:设施水肥一体化远程智能控制系统示范推广

项目编号:QY2021A-N018

一、引言

陇东黄土高原地处我国西北地区，是典型的旱作农业区。该地区水资源匮乏，降水时空分布不均，且水土流失严重，生态环境脆弱。随着农业现代化的推进和人口的增长，水资源供需矛盾日益突出，严重制约了农业的可持续发展。因此，研究和推广适合陇东黄土高原地区的节水灌溉技术，对于提高水资源利用效率、保障粮食安全、改善生态环境具有重要的现实意义。

二、陇东黄土高原地区的自然地理特点

（一）地形地貌

陇东黄土高原地形复杂，沟壑纵横，梁峁起伏。主要地貌类型有塬、梁、峁、沟等，其中塬面较为平坦，是主要的农业生产区。但由于水土流失严重，塬面不断缩小，耕地质量下降。

（二）气候条件

该地区属于温带大陆性季风气候，四季分明，雨热同季。年平均气温 7-10℃，年降水量 400-600 毫米，且主要集中在 7、8、9 三个月。降水时空分布不均，春旱、伏旱频繁发生，对农业生产造成了极大的影响。

（三）土壤类型

陇东黄土高原的土壤主要为黄绵土，土质疏松，肥力较低。由于水土流失和不合理的耕作方式，土壤结构遭到破坏，保水保肥能力差。

（四）水资源状况

该地区水资源总量不足，且分布不均。主要河流有泾河、马莲河等，但径流量较小，且季节性变化大。地下水埋藏深，开采难度大。水资源短缺已成为制约该地区农业发展的主要瓶颈。

三、陇东黄土高原农业生产面临的问题

（一）水资源短缺

由于降水少且分布不均，加上水资源开发利用程度低，导致农业生产用水严重不足。春旱、伏旱频繁发生，严重影响了农作物的生长和产量。

（二）灌溉设施落后

目前，陇东黄土高原地区的灌溉设施大多比较简陋，渠道老化、渗漏严重，灌溉效率低下。同时，缺乏现代化的灌溉技术和设备，无法满足农业生产的需求。

（三）农业用水浪费严重

传统的大水漫灌方式仍然占据主导地位，水资源浪费严重。同时，由于土壤保水保肥能力差，灌溉后水分蒸发快，导致灌溉效果不佳。

（四）农业种植结构不合理

部分地区农业种植结构单一，高耗水作物种植比例较大，加剧了水资源的供需矛盾。

四、水肥一体化远程智能控制系统技术的应用及特点

  （一）实际应用情况

水肥一体化技术是新时期出现的一种新型农作方式，主要是通过将水源或是灌溉水与可溶性肥料相互融合，在保证混合均匀以后，利用灌溉管道将混合物输送给农作物，既可以得到灌溉目的，也可以完成施肥工作，以满足作物对于营养的需求。随着近几年我国节约型社会的构建，水资源的有效利用已经成为各方所考虑的综合性问题，在这一大的时代背景下，水肥一体化技术也将逐渐朝着节水方向发展，在未来该项技术的应用在提高农作物产量的基础上需要消耗的水资源将进一步减少，对于化肥的使用量也会进一步减少，对于实现农产品绿色化，保护生态环境等方面都具有重要意义，是时代发展的一种必然趋势，对设施农业的发展也有积极的促进作用。

（二）产生的经济效益

采用水肥一体化技术可节约灌溉用水30%~70%，节约化肥施用量 20%~50%， 减少农药用量10%~40%，减少用工20%~60%。不同作物、不同种植模式，其应用效果有所不同。水肥一体化技术实现了灌溉与施肥同时自动化进行，不仅使劳动效率提高10倍以上，而且减少了防治病虫草害的用工，平均每667m2作物减少人工5~10 个。综合节约成本1000元以上。

（三）产生的社会效益

采用水肥一体化技术后，水分的下渗量、蒸发量将大大减小，水资源的有效利用率会显著提升。水肥一体化技术还能提高肥料利用率，实现对肥料的有效节约。水肥一体化技术不仅提高了水与肥料的利用率，而且能让蔬菜种植区内的微生态环境得到改善。合理运用水肥一体化技术也能让种植区域内的微生物活性得到增强。相较于常规的畦灌施肥技术，水肥一体化技术能将地温提高2.7℃左右，有利于土壤微生物活性的增强，让蔬菜更好地吸收养分。另一方面土壤板结等问题将得到有效改善，土壤的孔隙度会显著增加，容重降低，土壤将更有利于作物生长。水肥一体化技术的应用改善了蔬菜种植区域内的微生态环境，改良了土壤物理特性，增强了蔬菜吸收养分的能力，提高了蔬菜抗病虫害的能力，保障了蔬菜长势与产量。

五、设施水肥一体化远程智能控制系统在番茄种植的应用情况

（一）筛选出适用于新设备的水溶肥1组。通过对市场上采购的水溶肥开展效果品比试验，试验结果表明优马系列水溶肥具有水溶性好，混配性强等优点，而且对番茄的生长发育和产量都显著的提高作用。

（二）整理番茄施肥方案1套。利用已筛选出的优马系列水溶肥，根据番茄不同生育期的需肥规律，设置不同的浓度梯队，通过试验数据分析总结出一套最适合番茄生长的水溶肥配方。

（三）成果推广。利用已筛选出的优马系列水溶肥，根据实验田地大小合理安排推广实验结果，让广大使用水肥一体化设施的企业在番茄种植上取得实效。

六、结论

陇东黄土高原地区的水资源短缺和生态环境脆弱问题严重制约了农业的可持续发展。通过推广设施水肥一体化远程智能控制系统，可以显著提高水资源和肥料的利用效率，减少农业用水浪费，改善土壤结构，增强作物抗病虫害能力，从而提高作物产量和品质。该技术的应用不仅带来了显著的经济效益，还产生了积极的社会和环境效益，为陇东黄土高原地区的农业现代化和可持续发展提供了有力支持。未来，应进一步加强技术培训和示范推广，扩大应用范围，同时持续优化技术参数，以适应不同地区和作物的需求，推动我国设施农业向更高效、更环保的方向发展。

参考文献

1.陈秀丰.高标准农田水利工程建设现状和措施研究[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2022(3):83-86.

2.宋兰华.高标准农田水利工程建设优化研究[J].水电水利,2023,7(2):88-90.