水肥一体化技术在农业领域的研究有什么发展？
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，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的蔬菜的需肥特点，土壤环境和养分含量状况；蔬菜不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
该项技术适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源，且水质好、符合微灌要求，并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。主要适用于设施农业栽培、果园栽培和棉花等大田经济作物栽培，以及经济效益较好的其他作物。
这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快，养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢，最终肥效发挥慢的问题；尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题，既节约氮肥又有利于环境保护。所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究，灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%~70%；同时，大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。由于水肥一体化技术通过人为定量调控，满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要，杜绝了任何缺素症状，因而在生产上可达到作物的产量和品质均良好的目标。
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传统的灌溉方法，水分利用率只有40%左右，同时肥料利用率低下，不仅不能高效合理利用土地、实现作物高产，反而严重浪费资源和能源，引发了农业生态环境的污染。与一些发达国家相比，我国农业用水的效率还非常低，灌溉用水量占全国总用水量的65%左右，约占世界总用水量的17%。全国95%的灌溉土地使用传统的漫灌和沟灌，水的利用效率仅为30%-40%(发达国家可达80%-90%)，浪费极为严重。在农田灌水中，我国大部分灌区的灌溉定额高出作物实际生态需水量的2-5倍。精准灌溉和施肥集成的水肥一体化技术，将使肥料随适量的灌水进入作物根系附近，不会在深层流失，既满足了作物生长所需的水肥，提高了水肥利用率，又使地下水免受肥料及化学药剂的污染，水肥一体化技术真正做到对作物所需水分与养分进行均匀、适量、准确地控制和供应。
系统组成：
智慧灌溉系统，主要由无线自动控制器、物联网无线节点和电磁阀、传感器等组成。
灌溉控制器为创新的物联网无线智慧灌溉控制器，在控制器方圆约五平方公里范围内可以通过物联网无线节点接入不同规格的电磁阀、水泵、水压计、传感器等，所有传感器和电磁阀不需要使用外部电源。灌溉控制器也可以用于霜冻监测、预警和灌排实时控制。
工作原理：
系统通过分析自动监测系统的前端采集的土壤、气候、植物相关数据，处理数据结果并作出灌排决策，由灌溉控制器发射无线控制信号控制电磁阀的开关和持续时间，并实时监测管道压力及流量等信息，对农田作物进行精准水肥灌溉。
传统水肥灌溉设备在田间不同区域分别灌溉控制时,需要将每个电磁阀以有线方式分别连接到控制器上，这种布线方式受田间日常耕作影响大，一旦线缆破损则影响整套灌溉系统工作且检查维修比较麻烦，大田布线施工及材料成本也较高。最新研发的自动灌溉控制系统将改变这一传统方式，实现灌溉控制器和电磁阀之间的无线连接。这一创新能够解决传统灌溉系统有线控制的弊端，为农业灌溉提供更加经济、实用和高效的自动灌溉控制系统，给农业精细化灌溉提供完整解决方案。
系统功能：
(1)无线控制：系统的灌溉操作可以实现远程无线控制，无需人员现场操作，降低人工成本、提高生产效率;
(2)定时灌溉：用户可设置自动灌溉每个灌溉组的启动时间和停止时间。
(3)定量灌溉：依据温室内土壤监测的两层土壤水分，用户可设置自动定量灌溉控制。用户可在系统内设置“浅层土壤自动灌溉启动阈值”和“深层土壤自动灌溉停止阈值”。
(4)定量排水：依据生产需要尤其是稻田生产，当田间有积水或积水量达到阈值时，可以利用系统进行定量排水;
(5)过程监测：灌溉过程中，系统将持续监测管道水压和管道流量，当水压或流量出现异常时，系统将自动暂停灌溉并发出警报，系统维护正常后人工继续灌溉进程。4、系统优势：
(1)技术先进、稳定可靠：物联网自动灌溉系统在控制节点和控制器之间实现了无线连接，避免了各种电信号对测试结果的干扰，大大提高了监测结果的稳定性和可靠性。
(2)高度集成：无线节点同时具有监测和控制功能，除了能控制电磁阀开闭灌水系统，还能同时连接相关传感器进行实时监测，减少系统应用成本。
(3)控制点布设简便：连接电磁阀的控制节点，可以根据灌溉需要在低成本下进行灵活布点;
(4)应用范围广：除了满足农业生产精准灌溉需求外，还能根据实际生产需求或应对田间涝害进行精准排水，满足不同生产类型的个性化需求。智慧灌溉解决方案的提出为农民提供了巨大的便利，省工省时，精准灌溉
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