经过多年发展，从单纯节水到水肥一体，节水农业的科技含量和智能化程度不断提高，资源节约型、环境友好型的现代农业发展格局已经形成。水肥一体化是农业节水和节肥技术的有机融合，在大田作物和设施蔬菜生产中可以达到省工、省时、省力，节水、节肥、节地，增产、增收、增效的效果。
　　喷灌施肥，种地变得更简单
　　“以前，村里每户都种几亩小麦，浇水、施肥全靠人工，不仅费时间，跑冒滴漏浪费水的现象也很普遍。”北京市密云区河南寨镇平头村村民王守财说，2015年，平头村3000亩农田安装了中心支轴式喷灌机和地埋式伸缩喷灌设备，浇水施肥靠设备自动运行，村民种地告别了排队浇水、人工撒肥的时代。
　　中心支轴式喷灌机根据作物对水分需求以及土壤墒情实现随时变量灌溉，一台中心支轴式喷灌机可以控制400亩地。但是使用中心支轴式喷灌机要求地块平整、呈正方形，且田间无障碍物，对地块要求较高，而地埋式伸缩喷灌设备的出现正好弥补了这一缺陷。地埋式伸缩喷灌设备的特点是灌溉前喷头埋于耕作层以下，不影响农机耕作；灌溉时喷头能够自动顶出地面并进行喷水，灌溉结束后又能回缩至耕作层以下。
　　平头村大田作物种植正是采用了“中心支轴式喷灌+地埋式伸缩喷灌+一键式喷灌施肥机”的智能化、机械化的耕作方式。该村党支部书记王响中有着新想法：利用现有的喷灌施肥设备，可以再为村民“减负”。村民每亩地支付200元，由村集体统一播种、打药、浇水、施肥、收割，村民只管销售。现在，村集体长期雇用10个人，六七天就能把3000亩地浇一遍，30分钟就完成10亩地的施肥计划。从使用喷灌施肥技术的统计数据来看，与之前大水漫灌和人工撒肥相比，节水能达到50%～60%，省肥可达到50%以上。“水肥一体化的使用，对贫瘠地块种植小麦的产量增产作用明显，以前亩产400斤左右的地块，现在产量可以达到700斤以上。”王响中说。
　　光照决策，实现水肥按需供应
　　在顺义区顺沿特菜基地的无土栽培茄子棚室，张书田看看茄秧，一会儿的功夫又走了。对于他来说，干活如此轻松靠的是棚里安装的依据光辐射自动运行的灌溉施肥系统。“依据光辐射的灌溉系统操作简单，参数都是提前设定好的，平时不用操作，只需在苗期、花期、果期调整到相应档位，设备就可以根据设定的参数自动运行，完成自动灌溉施肥。”张书田说。
　　高级农艺师程明介绍，依据光辐射的灌溉施肥系统核心是通过光照传感器测定的数据来决策水肥管理。常见的无土栽培水肥管理决策方法是时序法，即通过定时器，人工设定什么时间浇水、施肥，一天浇几次，阴天时作物耗水量低，需要人工关闭系统或调整水肥参数。还有一种方法是根据土壤墒情来决定灌溉起点，这种方法的局限性是单点测量土壤墒情，代表性较差，且水分传感器监测数据有延迟，影响决策。“依据作物水肥需求与光辐射的相关性建立数据模型，实现了水肥实时调整和按需供应，在满足作物水肥需求的前提下最大限度地节水节肥。”程明说。
　　作为应用依据光辐射的灌溉施肥系统的示范点，顺义区木林镇绿富农果蔬产销专业合作社采集的番茄种植数据显示：与基地常规水肥管理对照，番茄亩产比常规增产17%，VC含量提高15.5%，每亩节水53.3立方米，节肥28.9%，每亩节省两个人工。（李锐）