前言：农业是国民经济的基础，是关系国计民生的大事，也是中国传统的第一产业。随着物联网与信息技术的发展应用，用数字技术提升农业生产效率，通过信息技术对作物的生长环境，如土壤、肥力、气候等进行大数据分析，然后据此提供与种植、灌溉、施肥相关的解决方案，能大大提升农业生产效率。因此，现代农业发展中对“互联网 + 农业”物联网水肥一体化微喷技术的发展需求非常迫切。

一、物联网水肥一体化微喷技术的运用

      微喷水肥一体化技术在蔬菜园区绿化、果园绿化、林园绿化以及工厂化育苗中应用广泛。常见的微喷系统一般分为地面和悬空 2 种。和滴灌施肥技术相比，微喷技术对过滤器的要求较低，过滤网规格一般为60~100 目。微喷系统易受田间杂草、作物茎秆等阻挡，会影响灌溉效果，应根据具体地形和植物条件选择合适的微喷系统。

二、物联网水肥一体化微喷模式的设计

      在设施蔬菜园区建设“园区物联网中控中心”，中控室安装软件操作平台 1 套，1 个部署园区物联网智能管理系统平台，1 个部署园区农作物生长情况远程查看平台。物联网水肥一体化微喷设施设计如下：

（一）现场数据实时监控

      通过电脑或手机客户端远程查看项目区的环境情况，如土壤温湿度、管道流量等实时数据。当有环境报警记录时，系统会及时提醒用户，用户可以直接处理报警信息。当权限登录时可以查看各项目区的作物情况、环境情况、系统运行情况及日常管理情况。

（二）智能报警

      系统可以根据种植作物种类的不同，灵活设置各个不同参数的上下阀值。一旦超出阀值，系统能以多种方式提醒相应管理者；可以根据报警记录查看关联的设备，更加及时、快速地远程控制设备，高效处理生产问题；可以及时发现不正常状态设备（如灌溉电磁阀、施肥电磁阀），通过系统消息及时提醒管理者，保证系统稳定运行。

（三）智能控制

      系统能够远程自动控制灌溉电磁阀、施肥电磁阀基础设备，提高了工作效率，减轻了工作强度；可以自定义规则，让整个设备随环境数据的变化智能运行，如土壤含水量过低时，灌溉电磁阀自动打开增加土壤中的含水量。系统支持定时任务、轮灌任务等功能。用户可以根据实际需要预设定时灌溉施肥任务、轮灌施肥任务。

（四）历史数据分析

      系统可以通过不同条件组合查询和对比历史数据；支持列表和图表两种不同方式的查看，用户可以更直观地看到历史数据曲线；与不同作物数据建立统一的数据模型，系统通过数据挖掘等技术可以分析不同环境下作物的生长状况，提供最适宜的生长环境，辅助决策。

（五）远程专家辅导功能

      用户可以就作物管理或生长中遇到的问题，向相关专家、农业技术人员进行咨询，由专家及技术人员进行远程指导、解答。

（六）远程配置功能

      根据种植作物种类不同的需求，可以对设备的参数进行远程配置调试。

（七）数据挖掘功能

      根据监测到的现场数据挖掘数据库的相关作物数据，模拟生成作物的最佳生长环境，为作物生长环境的调控提供参考。

三、水肥一体化微喷技术的应用优点

（一）节水

      水肥一体化微喷技术可减少水分的下渗和蒸发，提高水分利用率。露天条件下，微喷施肥与大水漫灌相比，节水率达 50%。保护地栽培条件下，微喷施肥与畦灌相比，每 667 m²大棚一季节水 80~120 m³，节水率为 30%~40%。

（二）节肥

      水肥一体化微喷技术实现了平衡施肥和集中施肥，减少了肥料的挥发和流失以及养分过剩造成的损失，具有施肥简便、供肥及时、作物易于吸收、提高肥料利用率等优点。在作物产量相近或相同的情况下，水肥一体化微喷技术与传统施肥技术相比，化肥节省率在 40%~50%。