水肥一体化灌溉系统通常由水源工程、首部枢纽、田间输配水管网系统和灌水器等组成，它是一种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，借助压力系统（或地形自然落差），将灌溉和施肥结合在一起实行同步管理，通过供水供肥管道和滴头形成滴灌，定时、定量、均匀浸润农作物根部生产区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，最终达到准确施肥、合理灌溉、精耕细作的目的。

智能水肥一体化系统也叫智能水肥一体化控制系统，水肥一体化灌溉系统，水肥一体化智能监控系统，该系统可以帮助生产者方便快捷地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。
    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**、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，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。该系统广泛应用于大田、温室、果园等种植灌溉作业。
水肥一体化构架图：

智能水肥一体化系统功能：
1、用水量控制管理
    实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量时将通过远程控制，限制区域用水。 
2、运行状态实时监控 
    通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预**；通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉**，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统平稳行。
3、阀门自动控制功能 
    通过对农田土壤墒情信息、气象信息和作物长势信息（叶温、叶面湿度、果实膨大、茎杆微变化传感器采集信息）的实时监测，综合智能判断是否需要灌溉，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。

水肥一体化智能灌溉系统具备的功能：

土壤墒情及流量监测：土壤温湿度传感器、土壤氮磷钾传感器将实时采集土壤中氮磷钾的含量及土壤水分变化，流量变送器等将实时监测灌溉的状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。

自动搅拌控制：通过水肥一体机控制器后台添加自动控制水泵、肥料泵、搅拌、灌溉区等信息，如设置每路灌溉区的各种肥料元素的限值，不论某一路灌溉渠道的元素到达限值时，控制器将自动关闭此路灌溉的开关。

智能灌溉的多种控制模式：手动模式是指所有外接设备的开关、水泵、每个施肥通道的独立控制开关、用量，流速施肥时间，施肥形式等都需要人力跟着，并随时调整；自动模式是通过设备先设定好水肥的浇灌时间、用量、施肥形式；也可设置时间进行间隔灌溉或者循环灌溉，控制水肥的用量多少；可点击自动停止，提前停止灌溉，与手动模式相比自动模式更加智能且省时省力。

水肥一体化智能灌溉系统的优点：

（1）提高肥料的利用率，节水省肥

水肥一体化灌溉将溶解后的肥料，通过输配水管网系统直接运输到作物根系，通过微灌或滴灌等方式，把水和养分直接地输送到作物根部最集中的位置附近的土壤中去。

微灌和滴灌流量小，肥料渗入土壤的速度放缓，相应地就延长了作物吸收水肥的时间，当根区土壤水分饱和后可立即停止灌水，与传统灌溉和施肥分开进行相比，微灌和滴灌大大减少由于过量灌溉导致肥料向深层土壤的渗漏损失，水量也只有沟灌的30%-40%，大幅度地提高了肥料的利用率。

（2）精准施肥，省工，省时

水肥一体化灌溉系统针对不同的作物的生长规律制定不同的施肥计划，根据作物需水需肥规律随时供给，缺什么补什么，做到精准施肥。

在传统的田间管理中，每次施肥和灌溉要先挖穴或开浅沟，施肥+灌溉需要耗费大量的劳动力，若是位于丘陵或山地，则又大大增加了了施肥灌溉的难度和强度。而水肥一体化灌溉在搭建好线路后，可根据农作物的生长状况、土壤湿度和养分含量的状况，通过监控平台远程设置成自动控制模式，定时定量的把水分、养分按比例直接提供给作物。

（3） 改善土壤状况，减少病虫害

水肥一体化的微灌浇水有利于降低土壤的蒸发量，保持良好的含水状态，使土壤微生物生长旺盛，提高土壤养分转化，使土壤的水肥比例更加平衡，使作物提高了抗逆境能力，的长势更加良好，从而降低了病虫害发生的几率，减少了农药用量，增强作物的竞争力，丰产稳产，提高经济效益。