水資源和肥料在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，最普遍存在的問題就是實(shí)用效率低了，這在很大程度上限制了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步。因?yàn)樘岣咚世寐食蔀榱舜龠M(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵。為此，螞蟻數(shù)據(jù)整合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)及施肥技術(shù)，設(shè)計(jì)了一款水肥一體化智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由環(huán)境智能采集、專家知識(shí)庫支持、水肥一體化自動(dòng)灌溉三部分組成，詳細(xì)功能如下：

　　1.環(huán)境智能采集

系統(tǒng)通過傳感器設(shè)備，智能自動(dòng)采集土壤的溫濕度、PH值、EC值及氮、磷、鉀等環(huán)境數(shù)據(jù)，環(huán)境數(shù)據(jù)的智能采集是實(shí)現(xiàn)科學(xué)水肥灌溉的關(guān)鍵。通過對(duì)采集到的數(shù)據(jù)分析及系統(tǒng)知識(shí)庫支持，可判斷出農(nóng)作物在此生長階段對(duì)水肥的需求。

　　2.專家知識(shí)庫支持

　　系統(tǒng)根據(jù)農(nóng)作物在不同環(huán)境、不同季節(jié)、不同生長階段的根水肥吸收規(guī)律，建立了農(nóng)作物水肥一體化灌溉專家知識(shí)庫。用戶結(jié)合系統(tǒng)對(duì)種植環(huán)境的數(shù)據(jù)采集及農(nóng)作物對(duì)水肥需求的分析，可制定出科學(xué)的水肥自動(dòng)灌溉方案。

　　3.水肥一體化自動(dòng)灌溉

針對(duì)系統(tǒng)專家學(xué)問庫提供的灌溉意見及農(nóng)作物各生長時(shí)期的水肥需求規(guī)律，經(jīng)過控制水量和肥量的供應(yīng)，完成水肥在土壤的散布層與作物吸收層空間同位供應(yīng)，該模塊可分為控制子系統(tǒng)、配肥子系統(tǒng)和灌溉子系統(tǒng)三局部?？刂谱酉到y(tǒng)依據(jù)專家學(xué)問庫提供的數(shù)據(jù)，設(shè)定配肥比重、灌溉時(shí)間、灌溉區(qū)域等數(shù)據(jù)，經(jīng)過總控制器對(duì)多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)停止控制，停止定量定時(shí)施肥輪灌。配肥子系統(tǒng)經(jīng)過上位機(jī)的人機(jī)界面、PC 機(jī)或遠(yuǎn)程控制界面設(shè)定配肥計(jì)劃;配肥控制系統(tǒng)經(jīng)過控制器對(duì)直流變頻器的控制完成對(duì)水泵和肥泵的控制，從而完成配肥過程。灌溉子系統(tǒng)經(jīng)過上位機(jī)的人機(jī)界面、 PC 機(jī)或遠(yuǎn)程控制界面設(shè)定控制計(jì)劃，來完成定量定時(shí)定區(qū)域的灌溉。

　水肥一體化智能控制系統(tǒng)將信息技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化和自動(dòng)化控制，完成作物水肥一體化自動(dòng)化控制的生產(chǎn)管理功能。施肥和灌溉是根據(jù)作物需水需肥的規(guī)律進(jìn)行的，農(nóng)田的水和養(yǎng)分是綜合調(diào)控和管理的，具有肥隨水，有利于作物吸收的特點(diǎn)。利用水促肥、實(shí)現(xiàn)水肥耦合，全面提高農(nóng)田水肥利用效率，不僅節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能、，而且大大提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，減少增肥造成的環(huán)境污染。