智能水肥一体化系统向精准灌溉施肥迈进水肥一体化设备方案
目前，随着农业部对于水肥一体化应用范围以及重视程度不断加大，水肥一体化进程得到了有效推进。随着水溶性产品推陈出新，各种滴管设备也在不断跟进。与此同时，种植户科学施肥理念有所提升，但上海市蔬菜生产中土肥水管理过程仍存在诸多问题：一是土壤次生盐渍化严重，设施蔬菜10万亩，其中20%的设施菜地土壤质量退化，已成为上海设施农业可持续发展的制约瓶颈之一。二是蔬菜复种指数高，菜农缺乏节水节肥观念，年化肥用量高，肥料利用率低，仅为8.7%-24.4%。三是蔬菜水肥一体化技术示范面积规模小，难以形成规模化管理。
建立土壤墒情评价体系探索蔬菜精准灌溉技术
托普云农智能水肥一体化系统一直以测土试验等技术基础工作为核心开展了大量土壤分析工作，开展蔬菜全生育期养分吸收规律研究，其中包括黄瓜、卷心菜、花菜等，明确蔬菜全生育期内养分吸收利用特征，采集蔬菜样品600个;开展主要蔬菜作物肥效试验80组，研究不同单质肥料施用量与产量的关系、肥料当季利用率、产值、产投比、净效益等。在此基础上，研发大田蔬菜专用配方肥料10个，为建立主要蔬菜土壤养分丰缺指标体系和构建科学施肥体系打下扎实的基础。探索土壤墒情监测在蔬菜精准灌溉技术上的应用。
据悉，目前喷灌、移动喷灌车、地膜覆盖滴灌等几种水肥一体化技术模式在绿叶菜、大田露地类、茄果瓜类作物上处于日趋成熟的发展过程。优质水溶性肥
料+先进滴灌设备才能达成预期肥效。与时俱进的滴管设备能够实现按比例施肥、计量精确;随时监控肥料的比例，在感应田间施肥量的同时，进行自动施肥。
蔬菜水肥一体化践行科学施肥理念
传统的田间蔬菜管理方式既费时又费力，为了能够更好地节约用水、节约化肥，省工、省力，水肥一体化技术发展正当时。水肥一体化是按照蔬菜生长过程中对水分和肥料吸收规律和需求量来设计的，在一定时期定量的水分和肥料按比例直接提供给作物，将灌溉与施肥融为一体，借助灌溉系统将肥料准确地输送到作物根部土壤，既可以减少肥料的成本，还可以减少肥料对地下水及土壤环境污染，减少农药残留污染，有效改善田间生态环境。
近些年，水肥一体化技术的主要围绕以下几个方面进行：一是番茄、黄瓜土壤养分评估与推荐施肥技术。已经在7个核心示范基地对番茄、黄瓜进行土壤测试和田间辅助试验，建立菜地主要蔬菜作物养分丰缺指标体系，通过对示范基地菜地土壤养分的检测与分析，对菜地土壤养分进行科学评估，根据“缺啥补啥”原则，为蔬菜生产提供推荐施肥技术方案，推进该技术的示范应用。
二是目标产量引导蔬菜平衡施肥技术，通过对番茄、黄瓜进行相应的肥料梯度与运筹试验，特别是了解氮素营养需求规律和氮素营养关键需求时期，以及灌溉管理措施来优化追肥次数，根据蔬菜目标产量、土壤养分供应和肥料当季利用率，提供蔬菜有机无机配比、氮磷钾三要素平衡以及补充中微量元素，合理使用水溶性肥料，为菜农提供蔬菜平衡施肥技术。
三是田间快速测试仪引导精确灌溉技术，建立上海郊区主要土壤类型田间持
水、快速测试仪数值和番茄黄瓜水分生理需求关系，利用田间快速测试仪引导精确灌溉。可以实时监测到土壤各层的水份和温度变化，形成曲线。还可以安装叶面温度传感器进行番茄草莓等作物晚疫病的预警，在疾病发生的80%-90%在时候，进行预警，提醒用药，这样用药精确，不浪费，可以减少用药的次数。通过找到水份饱和点，胁迫点，根系活跃时每天的水份消耗量，可能直观形象的观看数据，计算出每小时，或每天作物生长需要多少水份。四是水肥一体化耦合技术，根据番茄、黄瓜生长所需水量及不同阶段肥料需求，在灌溉与施肥上进行有机耦合。主要包括黄瓜、番茄灌水次数、灌水时间、灌溉定额、施肥模式、施肥次数及灌溉施肥的耦合方案，以及基于微灌系统的水溶性肥料的生产应用，建立水肥一体化技术指标体系。
通过水肥一体化技术指标体系的建立和应用，制定基于微灌系统的番茄、黄瓜水肥一体化技术规程。
托普水肥一体化自动控制系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。整个系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律，设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过
程的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，充分提高水肥利用率，实现节水、节肥，改善土壤环境，提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。