1、在滴灌施肥过程中如何避免过量灌溉看
滴灌施肥只灌溉根系和给根系施肥。因此一定要了解果树根系分布的深度。最简单的办法就是用小铲挖开根层查看湿润的深度，从而可以判断是否存在过量灌溉。或者地里埋设张力计监控灌溉的深度。
2、在雨季土壤不缺水，如何通过滴灌系统施肥看
在土壤不缺水的情况下，施肥要照常进行。一般等停雨后或土壤稍微干燥时进行。此时施肥一定要加快速度。一般控制在30分钟左右完成。施肥后不洗管，等天气晴朗后再洗管。如果能用电导率仪监测土壤溶液的电导率，可以精确控制施肥时间，确保肥料不被淋溶。
3、肥料的浓度如何控制看
很多肥料本身就是无机盐。当浓度太高时会逗烧伤地叶片或根系。通过灌溉系统喷肥或滴肥一定要控制浓度。最准确的办法就是测定喷施的肥液或滴头出口的肥液的电导率。通常范围在1.0-3.0ms/cm就是安全的。或者水溶性肥稀释400-1000倍，或者每方水中加入1-3公斤水溶性复合肥喷施都是安全的。对于滴灌，由于存在土壤的缓冲作用，浓度可以稍高一点也没有大的影响。
4、滴灌施肥的顺序是什么看
一般先滴水，等管道完全充满水后开始施肥，原则上施肥时间越长越好。施肥结束后要继续滴半小时清水，将管道内残留的肥液全部排出。许多用户滴肥后不洗管，最后在滴头处生长藻类及微生物，导致滴头堵塞。准确的滴清水时间可以用电导率仪监控。
5、滴灌系统一般能用多少年看
滴灌管有多种规格，壁厚从0.2毫米至1.2毫米。很显然越厚越抗机械损伤。所有滴灌管都加有抗老化材料。在没有机械损伤的情况下，厚壁和薄壁滴灌管的使用寿命是一样的。很多薄壁滴灌带寿命短主要是机械破损，导致漏水。从机械破损的角度，越厚的滴灌管寿命越长。不同作物及栽培方式对使用年限要求不同。一般栽培密度大的作物（如草莓）使用设计年限为1～3年的产品较为经济合理，而栽培密度小的果树使用设计年限为8～10年的产品较为经济合理。当然，使用寿命长，一次性投入的成本也会高一些。
6、滴灌施肥系统的价格是如何构成的看
滴灌施肥系统的造价主要由设计费、设备材料费、安装费等三部分组成。具体价格取决于地形条件、高差、种植密度、土壤条件、水源条件、施肥设备类型、系统自动化程度、材料型号规格、系统使用寿命、技术服务等级等因素。因此滴灌系统不存在一个统一的价格。根据国内的实际情况，目前滴灌系统的价格在每亩400-1500元间变化。
7、以果树为例，安装滴灌是否划算看
高标准建设的滴灌系统造价在1500元/亩左右，设计寿命为10年，折合每年成本为150元/亩。安装滴灌后，一方面可以节省肥料开支，按省肥30%计算，每年可节约开支450元/亩；另一方面可以增加产量和品质，从而增加收入，以增收10%计算，每年可增收800元/亩，这还没有考虑到节工和保障丰产等隐性价值。可见，果树安装滴灌是十分划算的。
8、过滤装置如何维护看
常用的过滤器有离心式过滤器、筛网式过滤器、叠片式过滤器、砂石过滤器等。要经常检查筛网过滤器内的滤网，发现损坏应及时修复或更换，灌溉季节结束时，应取出筛网过滤器的滤芯，刷洗凉干后备用。
手工清洗：扳动手柄，放松螺杆，拆开压盖，取出滤芯，用刷子刷洗滤芯筛网。
自动冲洗：要求经常打开排污阀看堵塞情况，经常冲洗。
9、堵塞的原因是什么看
堵塞是指灌溉水中的泥沙、化学沉淀物或生物等物质在滴灌系统的管道或者滴头流道中依附和堆积，减小或者完全封堵过水断面，造成灌水不正常的现象。
堵塞的发生是物理、化学和生物3种因素相互作用的结果，控制好任何一个因素都可以减轻其他因素引起的堵塞。物理堵塞是由于水体中无法过滤掉的悬浮无机物质颗粒(如沙粒、淤泥或粘土等)、有机物质(如动物的代谢物、蜗牛或塑料碎末等)和微生物残体(如藻类或原生动物等)引起的。对于地下滴灌系统，在关闭的过程中由于系统中产生的负压，会将毛管周围的土壤颗粒通过滴头出口吸入流道内，造成灌水器堵塞。生物堵塞是指生物因素(如藻类、细菌以及微生物分解物，还有一些植物根系等)在流道壁面附着成长形成生物膜，流体中的其他杂质往往会在细菌群落生长很好的流道拐角处与生物膜发生相互的黏附累积，最终导致灌水器堵塞。生物堵塞也包括地下滴灌植物根系入侵造成的直接堵塞。
合理布设：为保证灌水的均匀度，各级管道应设计适宜的纵坡，干、支、毛三级管道尽量相互垂直，以使管道长度和水头损失最小。
地下滴管系统的滴管带埋深间距和埋深深度对作物生育期内生长特性指标有很大的影响，需要根据不同生育期做相应的调整，布设时灌水器出水口应尽量靠近作物根部。
定期清洗：安装运行过程中要定时检查水表流量是否均匀，如果有较大波动则认为过滤器堵塞，应及时对其冲洗。冲洗的频率要根据具体的水质条件以及水质标准进行设计安排的。对于薄壁可拆洗的滴管管，当使用污水灌溉且冲洗水流流速在0.5m/s以上时，冲洗的频率为14天一次，其抗堵塞效果很好。在极端的环境条件下，甚至可以每天都对滴灌系统进行冲洗。
通过哪些技术设备可实现农业上的精准施肥
土壤数据和作物营养实时数据的采集
对于长期相对稳定的土壤变量参数，象土壤质地、地形、地貌、微量元素含量等，可一次分析长期受益或多年后再对这些参数做抽样复测，在我国可引用原土壤普查数据做参考。对于中短期土壤变量参数，象N，P，K，有机质、土壤水分等，这些参数时空变异性大，应以GPS定位或导航实时实地分析，也可通过遥感（RS）技术和地面分析结合获得生长期作物养分丰缺情况。这是确定基肥、追肥施用量的基础。20世纪90年代以来，土壤实时采样分析的新技术、新仪器有了长足的发展进步。
1.基于土壤溶液光电比色法开发的土壤主要营养元素测定仪，在我国已有若干实用化的产品推广。
2.基于近红外（NIR）多光谱分析技术、半导体多离子选择效应晶体管（ISFET）的离子敏传感技术的研究已取得了初步的进展和研究成果[5,6]。
3.基于近红外（NIR）光谱技术和传输阻抗变换理论的土壤水分测量仪在我国已经研制成功。
4.基于光谱探测和遥感理论的作物营养监测技术研究也取得了一定的进展。
用植物光谱分析方法诊断植物营养水平具有快速、自动化、非破坏性等优点，但诊断专一性不够，解译精度也有待提高。在作物N营养与作物光谱特性方面，无论是多光谱被动遥感，还是激光荧光雷达主动遥感的研究和应用都已较为成熟，在外观未发现缺氮症状时，已能区分作物的N素营养水平。日本首先研制了叶绿素计应用于田间作物氮素营养水平诊断及指导施肥，取得了较好的效果，据日农机新闻1999年又报道了一种自动化施肥装置，在水稻生长期间，可根据其叶子进行判断，自动调节施肥量，用分光传感器分析水稻生长情况，同时用GPS系统导航，任何人都能进行操作。但植物中P、K和微量元素的营养水平与作物光谱特性的关系研究较少。国内外研究发现基于现在的仪器设备条件下，在严重缺磷时，光谱分析才能用作物磷营养诊断；钾只能区分3~4级营养水平。但随着一系列地球观测卫星的将在近几年发射，卫星影像空间分辨率和光谱分辨率的提高，遥感技术将在作物营养监测的中扮演重要的角色。
差分全球定位系统（DGPS）
无论是田间实时土样分析，还是精确施肥机的运作，都是以农田空间定位为基础的。全球定位系统（GPS）为精确施肥提供了基本条件。GPS接收机可以在地球表面的任何地方、任何时间、任何气象条件下至少获得4颗以上的GPS卫星发出的定位定时信号，而每一卫星的轨道信息由地面监测中心监测而精确知道，GPS接受机根据时间和光速信号通过三角测量法确定自己的位置。但由于卫星信号受电离层和大气层的干扰，会产生定位误差，美国提供的GPS定位误差可达100米，所以为满足精确施肥或精确农作需要，须给GPS接受机提供差分信号即差分定位系统（DGPS）。DGPS除了接收全球定位卫星信号外，还需接收信标台或卫星转发的差分校正信号。这样可使定位精度大大提高。我们在实验中用的美国GARMIN公司的GPS12XL 接受机，接收差分输入后可达到1~5的定位精度。现在民用DGPS已完全能满足精确施肥的需要。现在的研究正向着GPS-GIS-RS一体化，GPS-智能机械一体化方向发展。日本最近实验利用GPS定位插秧机、GPS定位自动施肥机，误差在10cm以内[14,15]。
决策分析系统
决策分析系统是精确施肥的核心，直接影响精确施肥的技术实践成果。决策分析系统包括地理信息系统（GIS）和模型专家系统二部分。GIS用于描述农田空间属性的差异性；作物生长模型和作物营养专家系统用于描述作物的生长过程及养分需求。只有GIS和模型专家系统紧密结合，才能制定出切实可行的决策方案，这也使现在国内外GIS集成的研究热点。在精确施肥中，GIS主要用于建立土壤数据、自然条件、作物苗情等空间信息数据库和进行空间属性数据的地理统计、处理、分析、图形转换和模型集成等。作物生长模型是将作物及气象和土壤等环境作为一个整体，应用系统分析的原理和方法，综合大量作物生理学、生态学、农学、土壤肥料学、农业气象学等学科的理论和研究成果，对作物的生长发育、光合作用、器官建成和产量形成等生理过程与环境和技术的关系加以理论概括和数量分析，建立相应的数学模型。它是环境信息与作物生长的量化表现。通过作物生长模型我们可以得出任意生长时期作物对土壤生长环境的要求，以便采取相关的措施。在这方面美国的科学家们综合考虑大气-土壤-作物之间的相互作用，早在20世纪70年代研制出大型作物模拟模型CERES（覆盖了玉米、小麦、高粱、大豆、花生等12种作物），国内高亮之等系统的完成了水稻模型RICEMOD。但这些模型在生理生态模拟方面仍比较简单，其机理性、适用性有待于进一步发展和提高。我国20世纪80年代就就开发了作物营养专家系统，但无论是作物肥料效应函数模型为基础的专家系统，还是测土施肥目标产量模型，都属于统计模型，不同的统计模型计算的施肥量相差3倍以上。以作物生理机理为基础的作物营养模拟模型有待于进一步发展和提高。
控制施肥
现在有二种形式，一是实时控制施肥。根据监测土壤的实时传感器信息，控制并调整肥料的投入数量，或根据实时监测的作物光谱信息分析调节施肥量[18,19]。二是处方信息控制施肥。根据决策分析后的电子地图提供的处方施肥信息，对田块中肥料的撒施量进行定位调控。
一种水肥一体化灌溉系统的制作方法
背景技术：
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量，浸润作物根系发育生长区域，但此种水肥一体灌溉还是不能做到真正的精准灌溉，我国要建成节约型社会，同时我国又是农业大国，在灌溉上就需要做到精准，需要多少就用多少，大量的灌溉不仅不能再得到很好的肥效，而且还可能使根系缺氧，因此需要一种能做到精准灌溉的水肥一体化灌溉系统。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种水肥一体化灌溉系统，其包括：
路由器；
用于控制整个灌溉系统的PC电脑，所述PC电脑与首部控制器数据线连接，所述首部控制器与路由器之间的JTAG接口通过网线连接；
灌溉系统，其包括肥料桶，所述肥料桶通过管道与混料桶连接，所述管道上连接有计量泵，所述混料桶上连有进水口与出水口，所述混料桶的进水口上设有流量计，所述流量计与进水口上的水泵相连接，并控制水泵的开关，所述出水口上连接有送料泵，所述送料泵连接注料装置；
所述注料装置包括：安装在大棚上的注料架，所述注料架上安装有十字滑轨，所述十字滑轨通过安装在其上的电机运行，所述十字滑轨上设有电磁气缸，所述电磁气缸下安装有注料爪，所述注料爪与电磁气缸的顶杆连接，所述注料爪内部为中空，并通过管道与送料泵连接，所述注料爪尖端开设液孔，所述计量泵、流量计、送料泵、电磁气缸和电机内分别设有独立的无线数据收发模块并与路由器信号连接；
优选的是，其中，所述水肥一体化灌溉系统包括水文监测系统，所述水文监测系统包括：安装在温室大棚内的土壤监测站和温室大棚外的气象站，所述土壤监测站、气象站与第一数据存储器数据线连接，所述第一数据存储器上设有第一无线数据收发模块，所述第一无线数据收发模块与路由器信号连接。
优选的是，其中，所述水肥一体化灌溉系统包括温室监控系统，所述温室监控系统包括：安装在温室大棚内的温湿度自动记录仪、CO2检测仪和光照度检测仪，所述温湿度自动记录仪、CO2检测仪和光照度检测仪分别与第二数据存储器通过数据线连接，所述所述第二数据存储器上设有第二无线数据收发模块，所述第二无线数据收发模块与路由器信号连接。
优选的是，其中，所述水肥一体化灌溉系统包括温室控制系统，所述温室控制系统包括：温室控制器，所述温室控制器分别连接并控制温室卷帘、补光灯、通风扇、CO2发生器，所述温室卷帘、补光灯、通风扇、CO2发生器均安装在温室大棚的顶部，所述温室控制器内设有第三无线数据收发模块，所述第三无线数据收发模块与路由器信号连接。
优选的是，其中，所述温室控制器内设有温室卷帘控制模块、补光灯控制模块、通风扇控制模块、CO2发生器控制模块，上述各控制模块均匀第三无线数据收发模块相连接，所述温室卷帘控制模块与温室卷帘信号线连接、所述补光灯控制模块与补光灯信号线连接、所述通风扇控制模块与通风扇信号线连接、所述CO2发生器控制模块与CO2发生器信号线连接。
优选的是，其中，所述土壤监测站内设有土壤水分检测仪、土壤PH检测仪、土壤EC值检测仪。
水肥一体化栽培技术
技术概述∶作物生产过程中，水、肥管理是重要的环节。水肥一体化技术是指利用管道灌溉系统，将肥料溶解在水中，将水分灌溉与肥料施用融为一体，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求，实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术。该技术主要借助于灌溉系统，将灌水和施肥相结合，利用灌溉系统中的水为载体，在灌溉的同时进行施肥，实现水和肥一体化利用与管理，使水和肥料在土壤中以优化的组合状态供应给作物吸收利用，并可按照不同蔬菜作物、不同生育期和不同生长季节的水、肥需求特点，进行科学管理。
水肥一体化技术是实现水肥耦合效应最佳的技术模式，由于该技术进行了科学合理的水、肥管理，减少了化肥用量，降低了设施蔬菜病虫害发生，有效减少农药的使用量；在提高产量的同时，有效改善了产品品质，提高了设施蔬菜产品的安全性。推广该项技术可有效解决设施蔬菜、瓜果等作物生产中灌溉和施肥用量过大、利用率低、成本过高、土壤盐渍化和酸化加剧的问题。
增产增效情况∶与传统设施蔬菜施肥、灌溉技术相比，该技术可节水30%~51%、节约化肥35%~42%、节省农药约15%~30%。
技术要点∶
1、核心技术
① 配方施肥技术。根据设施番茄、黄瓜等蔬菜不同生育期、不同生长季节的需肥特点，按照平衡施肥的原则，在设施蔬菜苗期、生长期、结果期等阶段进行合理施肥。目前，市场上许多多元化肥均可使用。
②合理灌溉技术。确定作物需水量、微灌作物日耗水强度、土壤湿润比、灌水均匀度、微灌水有效利用系数等，明确灌水定额、灌水周期、每次灌水时间、灌水次数与灌水总量等。重点推广应用膜下暗灌和膜下滴灌技术，选择适宜的灌溉设备，根据不同作物、不同生育期对水分的要求，按需进行合理灌溉。
③水肥耦合技术。在选择适宜的灌溉设备和平衡配方肥的基础上，将水、肥管理加以整合，在灌溉的同时，实现施肥。
2、配套技术
①喷滴灌设施配套并标准化，科学选用适宜滴头，保护地蔬菜栽培宜采用内镶式薄壁滴灌管、滴灌带和迷宫式滴灌管，经济耐用、使用方便。
②高垄覆膜栽培技术。
③有机肥施用技术。蔬菜水肥一体化管理过程中，很难实现有机肥的补充，因此，根据不同作物的特点，一次性施入足量的有机肥作为基肥非常必要。重点推广生物有机肥的施用技术。
④嫁接育苗技术。采用嫁接育苗技术，可有效克服设施土壤连作障碍，提高水肥的利用效率，并可增强蔬菜的抗逆性，以实现设施蔬菜高产、优质、提早上市目的。
适宜区域∶全省设施蔬菜产区。
注意事项∶①必须有固定水源，且水质好、符合微灌要求，在技术执行过程中，需要有相应的硬件设施，如灌溉设施、储水设施、水质净化设施等。②主要适用于追肥，肥料品种必须是可溶性肥料，产品质量必须符合国家标准或行业标准，纯度要高，无杂质，溶于水后不会产生沉淀。③追肥如果使用微量元素一般不能与磷素肥料同时使用，以免形成不溶性磷酸盐沉淀，堵塞滴头或喷头。④忌氯作物不可含氯肥料。
一种水肥一体化设备及其控制方法与流程
背景技术：
在传统灌溉施肥技术领域中，大多数作物的浇水与施肥通常是分开的，且通常采用大水漫灌与一次性施肥，这种传统灌溉施肥方式存在如下问题：
1、无法满足作物不同成长阶段对于水分跟养分的需求，对于作物的生长是极其不利的。
2、传统的灌溉方式会造成过多的水资源浪费。
3、一次性大量施肥的方式还会造成养分流失，未被吸收的肥料会在空气中氧化，还造成土地板结。
现有的一些水肥一体化灌溉设备，虽初步解决了以上存在的部分问题，但其结构较复杂，制造成本高导致售价较高，影响了农户购买和使用的积极性，传统的施灌方式仍然是普遍存在。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供一种水肥一体化设备及其控制方法，设备结构较为简单，制造成本低，操作简便并且自动化程度高。
本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种水肥一体化设备，包括水平设置的文丘里管，以及固定于支撑架上的吸水泵和吸肥泵，所述吸水泵的出口通过管道与所述文丘里管的入口连通，所述吸肥泵的出口通过管道与所述文丘里管的喉道处连通，所述文丘里管的出口连通有混液管道，所述混液管道内安装有搅拌装置。
本方案利用吸水泵吸水，利用吸肥泵吸取浓度较高的水肥溶液，水肥溶液和吸水泵吸取的水进入混液管道，经过搅拌装置的搅拌后形成均匀溶液，进行作物施灌，利于作物对肥料的均匀吸收；同时利用设置的文丘里管自身尺寸结构特点，利用流体的压差进行液体流量的测量。
作为优化，所述吸水泵与文丘里管之间的管道上安装有水溶液流量管，所述水溶液流量管的管径自上而下逐渐减小，水溶液流量管内放置有尖端朝下的陀螺状指示物。由于陀螺状指示物会根据水的流量上升或下降，因此可以通过其位置判断水的流量变化，进而根据所需来调节进水开关，最终实现控制进水量，进行水肥浓度的调节。
作为优化，所述吸肥泵与文丘里管之间的管道上安装有肥水流量计。通过肥水流量计调控水肥溶液的流量，从而达到科学的配比水肥浓度。
作为优化，还包括土壤湿度传感器，以及与所述土壤湿度传感器、吸肥泵和吸水泵电性连接的控制器。本优化方案利用土壤湿度传感器检测土壤湿度值，并传给控制器，控制器将接收到的湿度值与设定值作比较，通过比较结果进行吸水泵和吸肥泵启闭选择，大幅提高了设备自动化程度。
作为优化，所述控制器包括手动控制模块、定时控制模块和自动控制模块。本优化方案可以使农户根据实际情况选择所需的施灌模式，适用的农田情况更加广泛，更利于推广和使用。
一种水肥一体化设备的控制方法，包括手动模式、定时模式和自动模式；
手动模式，依次启动吸水泵、吸肥泵，根据溶液流量管的水位调节吸水泵的进水量，根据肥水流量计的水位调节吸肥泵的吸肥量，根据观察到的土壤湿度情况选择停止施灌的时间；
定时模式，通过控制器设定所要灌溉的开始时间和结束时间，以及设定时间内设备所需的进水量与进肥量，到达设定的开始时间后，控制器依次启动吸水泵和吸肥泵进行水肥施灌；
自动模式，通过控制器设定土壤湿度临界值，控制器接收到土壤湿度传感器传输的数值后，与设定的土壤湿度临界值进行比较，如果低于土壤湿度临界值，则控制器依次启动吸水泵和吸肥泵进行水肥施灌。
本发明的有益效果为：
1、在组成上：结构简单、体积小、质量轻；
2、在操作模式上:可以完成手动操作，自动操作，定时操作，操作模式具有多样性；
3、在功能上：可以实现定时定量的水肥供给，自动实现开启关闭的功能，功能上更为丰富；
4、在操作上:可以极大减轻劳动强度，节省劳动时间，保证作物良好生长，提高作物的产量。
附图说明
图1为本发明设备结构示意图；
图2为本发明设备正视图；
图3为本发明设备后侧视图；
图4为本发明箱体盖前视图；
图5为本发明箱体盖后视图；
图6为本发明水溶液流量管结构示意图；
图7为本发明混液管道结构示意图；
图中所示：
1、电磁阀，2、吸水泵，3、支撑架，4、水溶液流量管，401、陀螺状指示物，5、文丘里管，6、混液管道，601、螺旋状叶片，602、连接轴，7、肥水流量计，8、箱体盖， 9、连接管头，10、吸肥泵，801、电源指示灯，802、手动操作指示灯，803、自动操作指示灯，804、定时操作指示灯，805、把手，806、箱体锁，807、操作屏，808、模式调节开关，809、整机总开关，810、RS485接口，811、继电器输出接口，812、电源线接口，813、转轴。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1所示一种水肥一体化设备，包括固定于支撑架3上的吸水泵2和吸肥泵10，以及位于吸水泵2和吸肥泵10上方且水平设置的文丘里管5，本实施例将文丘里管置于整机设备的最顶端，利用其自身尺寸结构特点，利用流体的压差进行液体流量的测量。
吸水泵2为小型单相自吸清水泵，通过a端口吸水，功率在90W,体积小，质量轻，吸力大，可以很好的适用于此灌溉设备。
吸肥泵10要通过 c端口吸取经过充分混合且肥料浓度较高的水肥溶液，因此在吸肥泵10的进口管道上安装有过滤网，以防止不溶固体杂质堵塞泵的进口。
文丘里管5的入口通过安装有水溶液流量管4的管道与吸水泵2的出口连通，吸水泵2的进口管道上安装有电磁阀1。本实施中的水溶液流量管4竖向设置，且其管径自上而下逐渐减小，水溶液流量管4内放置有尖端朝下的塑料材质的陀螺状指示物401，陀螺状指示物401可以根据水的流量上升或下降，水的流量增大时，陀螺状指示物401会旋转着上升，水的流量减小时，陀螺状指示物401则会下降。
文丘里管5的喉道处通过安装有肥水流量计7的管道与吸肥泵10的出口连通，方便根据肥水流量计的水位调节吸肥泵的吸肥量，为方便安装，连接吸肥泵10出口的管道与文丘里管之间通过连接管头9过渡。
文丘里管5的出口连通有竖直固定的混液管道6，混液管道6内的液体通过设备的b端口流入农田。为保证流入农田的肥料的均匀性，在混液管道6内安装有搅拌装置，该搅拌装置包括连接轴602和固定在连接轴上并沿连接轴轴向布置的螺旋状叶片601，连接轴的两端通过轴承与固定在混液管道6内的支架连接，连接轴可以由电机带动旋转，也可以在液体冲击螺旋叶片时自行转动。
本实施例还包括土壤湿度传感器，以及与所述土壤湿度传感器、吸肥泵10和吸水泵2电性连接的控制器，所述控制器包括手动控制模块、定时控制模块和自动控制模块。
为方便操作，将控制器安装在与支撑架3固接的控制箱内，控制箱的箱体盖8上安装有把手805和箱体锁806，箱体盖8的上下两端通过转轴813与箱体铰接。
在控制箱的箱体盖8的外侧面设有4个指示灯、两个开关旋钮，及一个操作屏。其中4个指示灯依次为电源指示灯801、手动操作指示灯802、自动操作指示灯803、定时操作指示灯804，功能上可以实现手动操作、自动操作、定时操作；两个开关旋钮分别为模式调节开关808和整机总开关809，模式调节开关808可以转换设定的模式，整机总开关809可以控制整机的启闭；操作屏807采用规格为19264液晶屏幕，可以通过屏幕向控制器录入参数，也可以通过屏幕下方的一排按钮进行参数录入，在屏幕的后端有三个接线端口，分别为电源线接口812、继电器输出接口811、RS485接口810，电源线接到防漏电开关，小型继电器常开节点接交流接触器线圈，交流接触器常开触点控制吸水泵和吸肥泵工作，土壤湿度传感器直接接线到操作屏的RS485端口。
设备工作时，吸水泵通过连通水源的a端口吸水，并通过水溶液流量管、文丘里管泵入混液管道内，吸肥泵通过连通高浓度液体肥料的c端口吸肥，并通过文丘里管泵入混液管道内，与泵入的水进行充分混合，最后由b端口流出。
针对上述水肥一体化设备的控制方法，包括手动模式、定时模式和自动模式三种，其中：
手动模式，首先，将模式调节开关调到手动模式，然后依次启动吸水泵、吸肥泵，根据溶液流量管的水位调节吸水泵的进水量，根据肥水流量计的水位调节吸肥泵的吸肥量，根据观察到的土壤湿度情况选择停止施灌的时间。
定时模式，首先，将模式调节开关调到定时模式，然后通过控制器设定所要灌溉的开始时间和结束时间，以及设定时间内设备所需的进水量与进肥量，到达设定的开始时间后，控制器依次启动吸水泵和吸肥泵进行水肥施灌。
自动模式，首先，将模式调节开关调到自动模式，然后通过控制器设定土壤湿度临界值，同时在屏幕上显示，控制器接收到土壤湿度传感器传输的数值后，与设定的土壤湿度临界值进行比较，如果低于土壤湿度临界值，则控制器依次启动吸水泵和吸肥泵进行水肥施灌，当土壤湿度达到所设定的数值的临界值时，设备便会终止作业。
通过三种模式的设置，方便了更多土壤情况的使用，各操作模式的操作难度小，简单易学，并且该设备在施灌时大幅减轻了劳动强度。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。
苹果园水肥一体化技术规范
水肥一体化，又称“施肥灌溉”或“肥水灌溉”技术，这种技术是根据果树的需水需肥特点，在压力作用下将肥料溶液注入灌溉输水管道而实现，使肥料和水分准确均匀地滴入果树根区，适时、适量地供给果树，实现了水肥同步管理和高效利用的一种节水灌溉施肥技术。具有显著的节水、节肥、省工的效果。在吸收国内外水肥一体化先进经验的基础上，结合苹果产业技术体系各地的研究成果，提出了4种模式的苹果园水肥一体化技术规范。
1、技术概述随着整形修剪等树上管理技术的普及和提高，肥水管理逐渐成为许多果园增产增收的瓶颈。特别是近年来，农村劳动力减少，劳动成本提高，导致果园开沟施肥成本逐年增加。水肥一体化技术是当今世界果园施肥灌溉技术发展的方向和潮流，它不但能大幅度地提高水肥利用效率，减低化肥使用量，而且可以节省劳动成本，实现规模化经营。根据果园面积、水源、动力和资金投入等情况，推荐在农户果园水平实施重力自压式简易灌溉施肥系统、加压追肥枪注射施肥系统；在公司和合作社规模化果园水平，实施小型简易动力滴灌施肥系统、大型自动化滴灌施肥系统等水肥一体化模式。
水肥一体化可以确保苹果树高效、速效、精准吸收养分水分。传统施肥，肥料施入土壤后，等天下雨，失去可控性，往往造成肥效滞后，与果树生长节奏不符，造成果树生长紊乱。由于肥和水结合，非常有利于树体对肥料的快速吸收，避免了传统施肥等天下雨窘境。在土壤溶液中，根系可以直接吸收利用，快速补充养分。少量多次施肥可在时间、肥料种类以及数量上与果树需肥达到完美的吻合，符合果树生长规律和节奏，减少土壤养分的淋溶等损失。
2、水肥一体化模式
（1）重力自压式简易灌溉施肥系统是利用果园自然高差或者三轮车车厢贮水罐的高差，采用重力自压式方式，将配好的肥水混合物溶液，通过铺设在果园的简易滴灌带系统滴入果树根系密集区域的一种供水施肥模式。
①适用范围适宜果园面积为1~10亩。水源来自自来水、水窖或池塘水沟中密集的雨水等。
②需要设备三轮车、贮肥水罐（最好可存1000kg水）、主管用PVC管或N80地埋管，毛管用硬质PE迷宫式滴灌管或侧翼贴片式滴灌带等。采用农用三轮车机械拉水。
③设备的组装及准备∶系统安装时水源与滴灌管高差1.5米左右。主管带一般选用N80型（直径80mm，或50mm）的水带。滴灌带单根长度一般40-50米，实际使用时如果土地长度超过60m，可将主管带引到地中间向两边进行铺设，保证灌水均匀。在主管带上打孔安装滴灌带时，尽量打小一点，将螺丝从主管带一端滴入主管带，用手换至开孔处，用力顶出螺丝，加上橡胶垫，拧上螺母，再将滴灌带套上，用卡子卡紧即可。对于冠幅较小（冠径小于1.5m）的宽行密植果园，每行果树滴灌带可以在树干附近铺设一条即可；对于冠幅较大的果树，则需要在树行两边树冠投影外缘向树干方向30~50cm的位置铺设两条滴灌带。
④用水用肥量在亩用水量上，自压式滴灌用水5~8方/次，可根据土壤水分状况和果园情况灵活掌握。全年5~6次，根据土壤含水量灵活掌握，每年每亩施肥水30~50方以上。肥料采用液态水溶肥或固体水溶肥料，使用浓度为0.5%~1%。
⑤使用方法在配肥时，采用2次稀释法进行，首先用小桶将复合肥和其他水溶有机肥化开，然后再加入贮肥罐，注意，在加入大罐时一定要用80~100目滤网进行过滤，防止滴灌带滴孔堵塞。对于少量水不溶物，不要加入大罐。贮肥罐和果园的高差在1~3m左右即可，不宜过大。
智能灌溉优势
我国灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前，全国灌溉水利用率约为40%，大大低于发达国家灌溉水利用率80%，通过采用现代节水灌溉技术改造传统园林灌溉，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现代意义和深远的历史意义。在灌溉系统合理地推广智能化控制，不仅可以提高资源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以降低运行使用成本。
智能自动控制灌溉系统将灌水开始时间、灌水延续时间和灌水周期作为控制参量，实现整个系统的自动灌水。其基本组成包括∶控制器、电磁阀，还可选配土壤水分传感器、降雨传感器及霜冻传感器等设备。其中控制器是系统的核心。灌溉管理人员可根据需要将灌水开始时间、灌水延续时间、灌水周期等设置到控制器的程序当中，控制器既通过电缆向电磁阀发出信号，开启或关闭灌溉系统。
控制器的种类很多，可分为机电式和混合电路式，交流电源式和直流电池操作式等。其容量有大有小，最小的控制器只控制单个电磁阀，而最大的控制器可控制上百个电磁阀。
电磁阀一般为交流24伏隔膜阀，通过电缆与控制器相连。电磁阀启闭时有一定时间的延迟，这一特性可有效防止管网中的水击现象，保护系统安全。
智能灌溉系统有如下优势∶
自动根据现场实时的气候、植物和土壤情况进行适时、适量地灌溉。2、通过智能控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量。3、将使灌溉更加科学，方便、提高管理水平。
柑橘的水肥一体化施肥有哪些作用
柑橘的水肥一体化施肥技术适宜的设施灌溉方式有微喷灌和滴灌。由于微喷灌系统对压力的调节比较复杂，对于地形复杂的果园，用压力补偿滴灌可以解决灌溉的均匀问题。
对柑橘类果树应用灌溉系统施肥，可以根据植株的长势和叶片特征（如大小、光泽、厚度、数量等）、梢的质量、果实生长情况以及往年的施肥经验，采用“少量多次”，有机肥、化肥和叶面肥结合施用的原则，制订较为合理的施肥计划。
如广东省梅州市平远县八尺镇九香果业合作社枫树湾脐橙基地采用水肥一体化施肥技术，运用压力补偿滴灌系统，可以保证田间每株树滴头出水和施肥均匀，一年运行后效果良好，使用满意，没有发生过堵塞和爆管漏水现象，系统设计和安装科学合理。
采用自压重力施肥模式，施肥浓度均衡，系统耐用；采用沼液过滤模式，可通过滴灌系统施用有机肥料，操作简单可行，两种模式均适合于山地果园推广。
实施“水肥一体化”的示范区增产效果显著，示范区脐橙每亩平均产量为2063千克，果实商品率为96%，果实可溶性固形物为12.4%，分别比对照区增产25%，提高果实商品率5个百分点，增加果实可溶性固形物0.9个百分点。
示范区比对照区每亩节水80米，节省化肥成本150元，节省劳动力成本280元，总节本增效达1906元。脐橙水肥一体化施肥技术成熟、实用、可行，节本增效显著，有很好的推广应用价值。
蔬菜高效水肥一体化灌溉技术的实践与发展建议
随着“菜篮子”工程的实施，近年来我国的蔬菜产业发展迅猛，在中国经济发展特别是在农业结构调整过程中有重要的地位。目前，我国年人均蔬菜占有量已达311.10kg，大大超过世界人均105.00kg的水平。施肥和灌溉是蔬菜生产中两项重要的田间作业，肥料成本是生产成本的重要组成，灌溉水资源的利用与保护，关系到农业的可持续发展和生态保护。长期以来，蔬菜灌溉施肥模式的落后与肥料的过度滥用，不仅制约了我国蔬菜生产的长期健康发展，也导致食品安全危机、环境污染等一系列严重问题的产生。
广义的水肥一体化是指根据作物需求，对农田水分和养分进行综合调控和一体化管理，以水促肥、以肥调水，实现水肥耦合，全面提升农田水肥利用效率。狭义的水肥一体化是将肥料溶解在水中，借助管道灌溉系统，使灌溉与施肥同时进行，适时适量地满足作物对水分和养分的需求，实现水肥一体化管理和高效利用。研究表明，地表灌溉的利用率仅为45%，喷灌为75%，而滴灌高达95%，还可节约60%以上的肥料，节省80%以上的用工。随着农业部对水肥一体化应用范围以及重视程度不断加大，蔬菜水肥一体化进程得到了有效推广。推广水肥一体化技术就是将灌溉施肥效益最大化。
1、蔬菜高效灌溉的主要模式
一套典型的高效灌溉系统通常由首部枢纽、控制系统、供水管网及灌水器等组成。首部枢纽一般包括取水口、提水增压泵、过滤系统、施肥系统；控制系统包括电器控制柜或程序控制器、电磁阀或闸阀、传感器、控制线路等；供水管网包括总管、干管、支管和毛管；灌水器是整个系统末端的灌水装置，分为滴灌、微喷和喷灌系列。
（1）滴灌
滴灌是按照作物的需水要求，通过整体式的滴灌带、滴灌管，将安装在毛管上的滴箭、滴头或者其它孔口式灌水器把水或者肥料均匀而又精准地滴入作物根系区附件土壤中的灌水方法。滴灌不会破坏土壤结构，可以使土壤内部水、肥、气、热等经常保持在适宜作物生产的良好状况，蒸发损失小，不产生地面径流及深层渗漏。由于具有精准、微量、可控等特点，滴灌系统是高效水肥一体化灌溉中应用最多的载体。
（2）微喷
微喷是利用折射、旋转或辐射式等微型喷头，或微喷带等灌水器，将水或肥料均匀喷洒到作物表面或根区的灌水形式，微喷的工作压力低、流量小，与滴灌一起均属于微灌范畴。按用途不同分为以灌溉和调节小气候为目的2种，适用于所有适合叶面灌溉的蔬菜。
（3）喷灌
喷灌是借助专业的喷头将具有一定压力的水喷洒到空中，散成细密均匀的水滴后降落到地面或作物叶面的灌水方法。因材质不同，喷灌喷头通常有塑料、合金和全铜等类型；从喷洒角度上来分，有全圆和可控角喷头；从安装形式上通常分为移动式、半固定式和固定式喷灌系统。常用的摇臂式喷头喷洒半径可从几米到数十米。喷灌具有覆盖范围大、投资较低、安装使用方便等特点，广泛用于大面积种植的露天蔬菜基地。
（4）潮汐灌溉
潮汐灌溉是一种针对盆栽植物的营养液栽培和为容器育苗所设计的底部给水的先进灌溉方式。潮汐灌溉系统由营养液循环系统、控制系统、栽培床、栽培容器组成。该方式利用落差原理，实现定时给水与施肥。将种植盆置于营养种植槽内，营养液定期循环流动，需定期检测和调节营养液。
2、主要蔬菜适宜的高效灌溉模式
水为蔬菜的生长提供必要条件，水、肥、气、热等基本要素中，水最为活跃。蔬菜是需水量较大的作物，与其他农作物相比，蔬菜对水分尤为敏感。蔬菜生长期间灌水较为频繁，灌水及时与否对产量的高低和质量好坏有明显影响。
设施蔬菜连作障碍的成因
1、根际微生物的影响
许多研究结果表明，连作条件下土壤生态环境对植物生长有很大的影响，尤以植物残体与病原微生物的分解产物，对植物有致毒作用，并影响植物根系分泌物正常代谢。土壤微生物和酶是土壤生态系统的重要动力，土壤中所进行的一切生物学和化学过程都要由微生物和酶作用才能完成。研究表明，大棚蔬菜连作土壤随着连作年限的增加而减少，真菌的种类和数量减少，但有害真菌的种类和数量增加；细菌的种类和数量随着连作年限的增加而减少。研究了日光温室栽培蔬菜条件下土壤微生物的变化，发现日光温室土壤中氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的数量比露地都有所增加，真菌表现为腐霉数量增加，木霉数量降低，放线菌数量随温室使用年限增加而降低。研究发现∶花生种植年限对土壤微生物区系的变化有显著的影响，真菌数量随连作年限的增加呈上升趋势，细菌数量随连作年限的增加呈下降趋势。连作3年后根际土壤中细菌数量减少了73%；土壤中细菌的变化直接影响着速效磷和速效钾的变化，二者呈显著正相关关系。发现，采用营养基质栽培黄瓜，连作第5茬黄瓜产量显著高于其他茬次，微生物碳代谢能力、微生物多样性各项指标及对单一碳源的高利用碳源数均在各茬中最高；在连作第11茬后微生物碳代谢能力显著下降，微生物多样性水平显著降低。综上所述，微生物对根分泌作用的影响，包括4个方面∶1、影响根细胞渗透性；2、影响根的代谢能力；3、对根分泌的某些化合物吸收与转化；4、改变根际营养物质对植物的有效性。