自动灌溉施肥技术
灌溉施肥是将灌溉与施肥技术结合的现代农业技术，在灌溉的同时，将肥料精准地送到作物的根部，能够精准地控制灌溉量与施肥量，实现设施内灌溉的全自动化，是温室作物提高水肥资源利用效率的最有效方法。
（一）灌溉施肥机
1．灌溉施肥机原理
灌溉施肥机是利用用户设定好的施肥比例、施肥时间、施肥量等参数，根据EC值与 pH 检测的结果进行肥料混合，用施肥泵（压力泵或文丘里泵）将水肥输送到作物的根部。一套完整的系统一般应包括混肥装置、注肥装置、控制器、回液系统等部分，其基本原理如图6.5所示。
图6.5 灌溉施肥机原理图
2．灌溉施肥机的关键技术
1）溶液浓度与成分的精确控制
目前市面上的喷灌施肥机对营养液的控制大多采用EC值与pH进行分析，无法正确反映营养液中各元素的状况，需要开发相应的离子传感器对各种离子进行在线检测。
2）智能化的专家系统
喷灌施肥机的控制器部分是系统的核心部件，需要有良好的人机交互和扩展功能。农学家与工程技术人员须密切合作，建立作物在不同环境条件下的需水需肥的专家系统，使温室施肥控制智能化。该系统应是基于自动气象站的中央计算机控制灌溉系统，属于闭环控制灌溉系统。
3）配件材料的可靠性
喷灌施肥机的管路系统、喷头、水泵配件等具有耐酸碱、抗老化、防堵塞、保障水路系统通畅、提高系统的使用寿命的特点。
（二）常见灌溉施肥机
1．以色列Galcon公司施肥机
Galcon的施肥机采用以色列农业计算系统主导企业的Eldar-Shany公司Galileo和Elgal控制系统作为控制器，Galileo和Elgal控制系统是基于气象站的系统，通过多种传感器采集数据，具有控制通风、温度、CO2浓度、喷施等功能，能够根据作物需求进行灌溉施肥，其技术在设施农业领域处于世界领先地位。其灌溉施肥机包括肥滴杰（Fertijet）、肥滴美（Fertimix）和肥滴佳（Fertigal）三种。
1）肥滴杰（Fertijet）
采用Elgal灌溉/施肥控制器，能实现2路肥料和1路酸液的混合，一般在水肥混合出口的下游1.5m处取样在线检测EC值和pH。该设备适合于大田和温室内的灌溉施肥，如图6.6所示。
图6.6 肥滴杰施肥机
2）肥滴美（Fertimix）
采用Galileo控制器和Eldar greenhouse irrigation控制软件，该装置具有混肥桶，能够检测混肥桶水位、pH和EC值，是一款适合于供温室大棚内使用的施肥机，如图6.7所示。
图6.7 肥滴美施肥机
3）肥滴佳（Fertigal）
采用Galileo控制器，对水肥进行在线混合和pH、EC值在线检测。该装置取消了混肥桶，每小时施肥能力在10～100m3 之间，每台机器最多可装8个施肥泵，如图6.8所示。
图6.8 肥滴佳施肥机
2．荷兰Priva公司的Priva NutriFlex施肥机
Priva NutriFlex施肥机具有10类肥料混合的功能，能按营养成分对水肥进行精确调配，每小时施肥能力达10～70m3，整个施肥过程由计算机控制。施肥机可结合光照强度、累计辐照等参数进行施肥，可采用各种灌溉形式，特别适合各种无土栽培环境的设施农业系统（图6.9）。
图6.9 Priva NutriFlex施肥机
3．国产施肥机
水肥一体化是实现农业工厂的重要环节，近些年国家加大了研发投入，一些高等院校和科研院所对该项技术展开了研究，国内的一些公司也模仿和开发了一些产品投放市场。但国内开发的施肥机在产品功能和可靠性方面与国际先进水平仍存在一定差距。国内产品一般采用固定配比营养液和定时控制方式，大多数为基于AB的桶式混合方式，一般不具备营养液精确混合系统和各种信号的闭环信号控制系统。由于国内工艺水平的限制，国产灌溉施肥机（图6.10）的有些关键部件如滤网、喷头等仍采用进口件。
图6.10 国产灌溉施肥机
1—管路；2—母液桶；3—混肥桶；4—控制器；5—水泵