一、背景

设施农业在保障我国农产品供给、提升农业生产效率中发挥着关键作用，而且是农业用水的重要领域，但大水漫灌造成水资源浪费、水肥协同性较差等问题制约设施农业可持续发展。华北地区特别是临海地区，更是面临着深层地下水压采、浅层地下水普遍含盐量较高无法满足基质栽培水质需求等问题。因此，提升设施农业水资源利用效率，加强水肥综合管理，破解设施农业水肥浪费难题已成为推动农业高质量发展的迫切需求。天津市积极破解设施农业水肥管理难题，在西青区设施农业园区基质栽培上推行智慧水肥管理，改变传统依赖人工配比、灌溉、施肥的生产模式，提高水资源利用效率。 

反渗透气体净化处理与净化水蓄水桶

二、做法

园区从“水源净化-精准调控-智能决策”全流程构建现代化水肥管理体系：

水源净化标准化改造：安装大型蓄水罐+反渗透过滤设备，对园区浅层地下水进行脱盐净化处理，确保灌溉用水达到基质栽培安全生产标准。

精准水肥智能化调控：在灌溉首部安装EC、pH值监测探头，依托中央控制系统，根据草莓、番茄等作物不同生长阶段的需水需肥规律，自动调配氮、磷、钾及中微量元素比例，实现“按需供肥”。

水肥管理远程化控制：管理人员通过手机APP实时查看监测数据，一键启动灌溉施肥程序，或根据天气、作物生长状况手动调整参数，实现园区水肥“全天候、无接触”管控。

全流程无人化作业：从水源净化、水肥配比到田间灌溉的全环节均由系统自动完成，彻底摆脱传统模式对人力的依赖，水肥管理人工需求从6人降至1人，成本降低71%。

作物专属精准适配：针对草莓需水量大、番茄需肥量高、西甜瓜需钾多等特性，系统预设12套作物专属水肥方案，可根据棚区环境数据自动切换，精准匹配差异化生长需求。

数据驱动种植升级：自动存储水肥使用记录、作物生长数据，通过大数据分析形成优化建议，推动“经验种植”向“数据种植”转变，为下一季生产提供科学决策依据。

三、成效

与传统大水漫灌相比，智慧水肥管理可节水42%，50亩示范区年节水超2万立方米。水肥管理环节人工需求从6人降至1人，人工成本降低83%，年节省人工费用24万元。通过水肥精准调控使草莓可溶性固形物含量提高1.5%，番茄维生素C含量增加12%，西甜瓜糖度提升2度，且产量稳定、品质统一，产品售价平均上涨10%。该案例证明，智能水肥一体化技术是破解设施农业资源浪费、成本高的有效路径，为华北地区设施农业的高质量发展提供了可借鉴、可复制的实践经验。