随着水资源短缺问题日益严重,节水节肥高度自动化的水肥一体化灌溉模式越来越成为未来农业灌溉的发展趋势。为提高设施番茄水肥利用效率,对基于设施番茄生长信息的温室水肥供应决策模型进行了研究,结合该模型设计制造了水肥一体化智能灌溉施肥设备。试验结果表明水肥一体化智能灌溉施肥设备不仅提升了番茄水肥利用效率和产量,而且避免了番茄水肥欠缺或过剩的现象,实现了设施番茄产量最大化。本研究以番茄为研究对象,具体研究工作如下:（1）智能灌溉施肥设备注混肥系统的设计与分析。设计基于注肥泵串联高频隔离阀式三通道注混肥系统,不注肥时该单元与肥桶形成回路可进行肥料搅拌。通过SolidWorks建立注混肥系统的三维模型,并将该模型导入Fluent对注混肥机构进行仿真分析,获得了混肥系统压力速度云图。由图分析可知智能灌溉施肥设备管路最大压力出现在注肥口后,压力值为0.1092MPa,为后面结构设计与部件选型提供了判断依据。通过注混肥系统的结构设计和仿真分析,确定了施肥机主体结构。（2）温室番茄水肥控制策略的研究。农业生产中,通过观测茎秆直径和叶绿素含量等生长信息可了解番茄的生长状态,并以此决定是否需要灌溉施肥。本文提出了一种基于番茄茎秆直径、叶绿素含量和果实直径的水肥控制策略,在分析番茄茎秆直径、叶绿素含量和果实直径对水肥变化响应的基础上建立了动态水肥调整模型。（3）设计了包含PLC控制、通信、环境信息测量、番茄生长信息测量等单元的三通道旁路注肥式智能灌溉施肥设备,并进行了样机试制和性能试验。结果表明:系统运行稳定、控制方案可行、可满足温室精准自动化灌溉施肥的要求。对智能灌溉施肥设备进行了自动运行模式下精量注肥的测试,统计分析各项数据,水肥混合均匀性高于0.95。基于番茄生长信息自动灌溉番茄产量比每天定时定量灌溉处理下产量提高了 10.23%,节水13.4%,节肥8.3%。可实现确保番茄产量的前提下,提升了水肥利用效率,减少了生产成本,增加了设施番茄的经济效益,实现了节水节肥的目标。