自20世纪60年代，发达国家已大范围推广应用灌溉施肥技术。如荷兰、以色列和日本等发达国家自20世纪60年代开始推广应用水肥一体化技术，如今技术已相当成熟。发达国家农业生产的经验表明，推广水肥一体化技术是“控水减肥”的重要途径，是实现农业可持续发展的关键。
中国的水肥一体化技术自1974年由墨西哥引进滴灌设备算起，已有40多年的发展历史。但是，中国现代化设施栽培中采用的先进灌溉设备几乎都引自农业发达国家，系统设备成本较高，并且，以作物生长模型为设备的控制策略，难以适应中国作物的种类、栽培模式、区域、季节多样化的复杂生长特点。
水肥一体化主要根据土壤特性和作物生长规律，同时进行灌溉与施肥，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求。作为将施肥技术与灌溉技术相结合的一项新技术，水肥一体化是精确施肥与精确灌溉相结合的产物，在灌溉技术中占有重要地位。
传统水肥一体化技术将可溶肥料溶解到水里，棍棒或机械搅拌，通过田间放水灌溉或田间管道，更进一步地还通过滴灌或微喷灌等装置均匀的进入田间土壤中，被作物吸收利用的技术。
现代水肥一体化技术通过实时自动采集作物生长环境参数和作物生育信息参数，通过模型构建耦合作物与环境信息，智能决策作物的水肥需求，通过配套施肥系统，实现水肥一体精准施入，大大提高灌水和肥料的利用效率。每一株植物都有适宜生长的水分。如果水分太高，植物的根就会在土壤里腐烂;如果水分太低，就不能提供植物生长所需的水分。灌溉是在适合植物生长的范围内使土壤含水量最大化的过程，它可以分为三种情况：大于、等于和小于。该系统根据可编程控制器中的可编程程序，按一定的水量自动灌溉。
水肥一体化系统是按照肥随水走、少量多次、分阶段耦合的原则,通过布置在各个节点传感器将实时监测的土壤养分、水分等情况反馈给水肥一体机。当各传感器数值达到标准值时，可以远程自动关闭灌溉施肥，实现智能化、数据化、科学化管理，大大提高工作效，既节约了水肥，也大大节省了人工。借助水肥一体化系统，可以合理灌溉施肥，其根据作物的生长需求，进行全生长期水分和养分定量、定时、按比例精准供应。具有省肥节水、省工省力、省时省电、增产高效的特点，适用于各类温室、大田、苗圃、园林、无土栽培等多种场合。
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