In der modernen landwirtschaftlichen Produktion ist die effiziente Nutzung von Wasser und Düngemitteln entscheidend für die Steigerung der Produktivität. Traditionelle Bewässerungs- und Düngeverfahren stehen jedoch vor folgenden Herausforderungen:
- Ineffiziente Wassernutzung: Ein erheblicher Teil des Wassers erreicht die Wurzeln der Pflanzen nicht, was zu verschwenderischem Verbrauch führt.
- Düngemittelverlust: Eine ungleichmäßige Verteilung von Düngemitteln im Boden führt zu Überdüngung, Umweltverschmutzung und erhöhten Kosten.
- Hohe Arbeitskosten: Manuelle Bewässerung und Düngung sind arbeitsintensiv und ineffizient.
Die integrierte Wasser- und Düngetechnologie kombiniert Bewässerung und Düngung. Entsprechend den Merkmalen des Bodennährstoffgehalts und den Nährstoffanforderungen von Kulturpflanzenarten werden lösliche feste oder flüssige Düngemittel in Düngerlösungen gemischt. Wasser und Dünger werden über ein steuerbares Rohrleitungssystem zugeführt. Nach dem Mischen von Wasser und Dünger wird die Sprinklerbewässerung durch Rohrleitungen, Spritzpistolen oder Düsen gebildet. Das Wasser wird gleichmäßig, regelmäßig und quantitativ in den Bereichen versprüht, in denen die Pflanzen wachsen und sich entwickeln, wodurch der entsprechende Boden stets locker und mit einem angemessenen Feuchtigkeitsgehalt gehalten wird. Die Bedarfsplanung für verschiedene Wachstumsstadien kann auch auf der Grundlage der Nährstoffanforderungen verschiedener Kulturpflanzen, der Bodenumgebung und des Nährstoffgehalts sowie der Nährstoffbedarfsmuster erfolgen. Wasser und Nährstoffe können in regelmäßigen Abständen und in festen Mengen proportional direkt an die Pflanzen abgegeben werden.
Es kann Bodenfeuchtigkeitsbedingungen wie Bodentemperatur und -feuchtigkeit sowie Boden-EC-Wert sowie Umgebungsdaten wie Lufttemperatur und -feuchtigkeit, Beleuchtungsstärke und CO2-Konzentration in Echtzeit genau erfassen. Es kann die Wachstumsbedürfnisse von Nutzpflanzen während ihres gesamten Wachstumszyklus und meteorologische Daten für die nächsten 72 Stunden analysieren, wissenschaftliche Bewässerungspläne formulieren und Nutzpflanzen zeitnah und quantitativ mit den erforderlichen Nährstoffen und Wasser versorgen, um eine wissenschaftliche landwirtschaftliche Produktion zu steuern.