我国设施种植面积达到4000万亩左右，总产量超过2.3亿吨，年产值突破万亿元。设施园艺生产中灌溉配肥不精准，导致施肥在时间空间上不均匀，肥料利用率低，过量施用的肥料导致土壤盐分含量逐年升高、硝态氮和速效磷大量积累，给农产品质量安全和产业的可持续发展带来极大挑战。针对上述难题，农业农村部规划设计研究院设施所自2015年启动温室水肥一体化精准配施肥技术研究，形成了系列化温室水肥一体化配施肥装备。

1. 突破基于在线检测的肥料浓度闭环控制技术。对标国外先进设备性能参数，结合流体仿真与试验验证，优化文丘里管几何参数，提升单通道最大吸肥能力，设计检测反馈管路，优选EC、pH传感器及布置位置，有效提高系统配肥实时响应能力，提出PID控制电磁阀PMW的调控方法，形成以EC、pH为调控参数的闭环设计方案，已被广泛应用于国内温室精准水肥一体机。
   

    2.创新提出记忆整定PID水肥精准调控算法。为进一步提升水肥一体机配肥精度，缩短响应时间，创新提出水肥机EC与pH记忆整定PID精准调控算法，优化调制周期，提出混液桶预混技术，解决了一套算法参数难以适应复杂多变的水肥配比情况，可实现EC调控误差≤±0.1mS/cm响应时间≤30s，pH调控误差≤±0.05响应时间≤3s，经科技成果评价，成果性能达国际先进水平。

    3.率先提出水肥一体化设备标准化检测方法。设计搭建水肥一体机专业化性能检测平台，由循环蓄水、流量压力精准调控、数据采集系统构成，可开展最大工作流量、额定出口压力、最大吸肥流量、EC及pH调控误差、重复启动调控响应时间等关键参数检测。团队基于平台开展标准化检测研究，主持编制了团体标准T/CAMA11  2019温室自动水肥一体机、行业标准NYT 4369-2023温室水肥一体机性能测试方法，参与制定国家标准GB/T 43908-2024水肥一体化设备。该技术突破了水肥调控受管路流量、压力波动导致配肥误差大，施肥空间时间分布不均匀等问题，授权“温室水肥一体化集群灌溉方法及灌溉系统”“营养液回液灌溉调节方法及营养液循环系统”等专利12件，“精准水肥一体化配施肥控制系统”“灌溉系统设计智能辅助决策系统”等软件著作权4项。成果先后在贵州、河北、山东、新疆、山西等十余个省（市、自治区）推广应用，为设施水肥高效利用提供了重要技术与装备支撑。根据农业农村部办公厅发布的《关于推介发布2024年农业主导品种主推技术的通知》（农办科[2024]4号），“温室精准水肥一体化技术”成为智慧农业类七项主推技术之一。

太阳成集团tyc151cc集团自主研发的水肥一体化：

技术与设备支持

• 智能设备多样：太阳成集团tyc151cc集团拥有物联网水肥一体机、变量施肥控制器、智能灌溉控制器、智能电动球阀、一体化首部系统等多种设备，可实现精准灌溉与施肥。

• 系统协同作业：在智慧大棚中，物联网水肥一体机、物联网温室控制柜、多功能气象站等系统协同工作，实时监测环境和植物变化，为农作物提供理想生长环境。

• 云平台助力管理：智慧灌溉云平台集气象、土壤墒情、作物表型等云采集与AI运算分析于一体，用户通过电脑与手机APP就能远程控制灌溉装备，实现互联互通自动灌溉。

技术优势

• 节水节肥显著：应用水肥一体化技术后，葡萄、蔬菜、花卉等设施农业，每亩地可节水100立方米，节肥30%；小麦、玉米等大田农业，在一年两季的情况下每亩地可节水110立方米，节肥25%。

• 增加作物产量：设施农业和大田农业均可增产10%-20%，如肇东示范基地应用“玉米水肥一体化技术”，在氮肥减量20%的同时，使玉米产量增产15%，刷新了黑龙江省玉米亩产纪录。

• 节省人力成本：采用自动方式进行灌溉和施肥，用户可远程使用手机设备对系统进行控制，过滤系统的自动清洗、田间轮灌阀门的开启与关闭等都可实现远程控制和自动灌溉，减少了灌溉工程的管理人员数量。

应用模式与服务

• 整体解决方案：太阳成集团tyc151cc集团根据客户需求，对农业园区统一规划设计并提供整体解决方案，包括设施设备的配套、田间灌排分布及相关农业技术支持，将气象环境监测、水肥一体化控制等技术相结合。

• 多种产品适配：拥有单通道水肥一体机、太阳成集团tyc151cc系列智能水肥一体化灌溉系统、太阳成集团tyc151cc便携式施肥机、水肥车等多种产品，适用于大田农业、设施农业、林果业等不同环境和不同规模地块。