赵春江+郭文忠

【摘要】详细论述了中国水肥一体化装备的特点，从设备的肥料通道、回液模式、水肥配比方式、控制决策、设备运行方式、肥料形式以及管理规模等方面对水肥一体化装备进行了分类，并根据中国农业生产特点及现代信息技术发展，提出了物联网+水肥一体化的未来发展方向和建议。

引言

中国农业生产中过量灌溉施肥导致水肥资源浪费、土壤酸化和水体环境污染问题突出，对农业可持续发展和粮食安全生产带来严峻的挑战。据统计，中国用约占世界6%的淡水资源和9%的耕地，以及30%左右的化肥，生产出了占世界26%的农产品，养活了世界近20%的人口[1]。可见水肥在中国农业生产中的重要作用，但肥料用量巨大，缺水比缺地更严峻，是中国农业发展一个不可回避的现实问题。目前，中国农业年用水总量约3600亿m3，仅灌溉区每年缺水就在300亿m3左右，而中国农业灌溉用水利用系数只有0.3～0.4，水分生产率不足1 kg/m3，仅为美国、以色列等世界发达国家的1/2左右[2-3]。中国农业化肥年施用量已超过6000万t，约占世界总消费量的1/3，单位面积施肥量是世界平均水平的3倍左右；为获得高产而盲目大量施肥，我国肥料的当季有效利用率平均只有30%左右，比发达国家低20%左右[4-5]。这种高耗低效的生产方式带来了资源浪费、生态退化和环境污染等系列问题，已经成为制约中国农业可持续发展的瓶颈[1]。水肥一体化是当今世界公认的一项高效节水节肥农业新技术，主要根据土壤特性和作物生长规律，利用灌溉设备同时把水分和养分均匀、准确、定时定量地供应给作物。……