水肥一体化技术是一项重要农业种植技术,但由于种植过程中施肥灌溉策略不合理及肥液配置中精度低等一系列问题,使得农作物产量低、肥料成本增高,严重影响农业经济效益和生态环境,不利于农业可持续发展。针对以上问题,本文以番茄作为研究对象,建立了一种新型施肥灌溉决策,并将自适应模糊PID控制技术应用到水肥一体化控制系统肥液配置中。经番茄种植实验研究表明运用本文所制定的施肥灌溉策略和设计的自适应模糊PID肥液配置方式,不仅能保证番茄良好生长,而且大幅度提高了节肥、节水率。本文的主要工作及结论如下:(1)建立番茄施肥灌溉决策模型。通过水肥耦合分组种植实验,提出一种不同生长阶段基于光合作用速率、植株高度及果实直径变化率水肥供应决策动态模型;通过不同水肥微调整条件下,高度变化率和果实直径变化率变化情况确定幼苗-开花期番茄的水肥盈亏的微调整情况及坐果-开花期番茄水肥盈亏的微调整情况。(2)设计模糊PID水肥一体化技术配肥控制系统。分析肥料调配过程,根据现实搭建肥料调配设备相关参数,建立了针对调控浓度值的节肥灌溉灌浓度控制模型。根据此模型进行仿真实验,结果确定了本文设计控制系统的优越性。(3)番茄种植验证实验。搭建了基于PLC的模糊控制的水肥一体化施肥灌溉实验平台。设计三组施肥灌溉实验对照,利用研究所得种植决策微调模型进行施肥灌溉,通过检测番茄光合速率及株高,获得光合速率数据日变化图、生长周期变化图和株高参数生长周期变化图,结果表明模糊PID组节肥率、节水率、光合速率及株高参数明显优于其他组。