（一）技术基本情况：土壤肥力的根本属性是土壤肥力，包括水分、养分、空气和热量这四大因素。农业生产中的浇水、施肥、耕作等管理措施，都是为了 调节好土壤肥力的四个因素，为农作物生长创造好的条件。土壤水分、空气条件 调节好了，也为土壤温度创造了好的条件。在实际农业生产中，水分、养分、空 气是最需要且较容易调节的因素。
农田灌溉方式主要有漫灌、喷灌、滴管和渗灌等，其中较好的灌溉方式为喷 灌、滴管和渗灌；施肥方式有翻耕施肥、穴施、沟施、地表撒施、叶面施肥、水 肥一体化施肥等，其中现正在大力推广的较好的施肥方式为水肥一体化施肥。无 论哪种灌溉和施肥方式，由于保护地普遍存在作物生长期间不方便进行中耕松土， 土壤存在板结、通气差、厌氧微生物危害大的情况；有的保护地施用了较多的有 机肥，土壤不板结，但有机肥在土壤中的矿化分解过程消耗了大量的氧气，抑制 了作物根系呼吸和生长。另外，保护地蔬菜对氧气需求较高，较好的土壤氧气含 量可以促进根系呼吸，增加养分吸收，增强好氧微生物活性，抑制有害的厌氧微生物活性，减少根系病害发生，如果土壤不能进行气体交换，12～48 小时，土 壤中的氧气就会消耗殆尽。
目前保护地栽培中采用较好的灌溉和施肥方式所占比例还不高，土壤通气性 普遍较差（特别是对于覆膜栽培的蔬菜），造成水分、养分有效性较低，土壤病 害多发，影响了作物产量和品质。因此把土壤的水、肥、气调节好，达到节水节 肥、提高通气性、减少土壤病害和增产提质增效的综合效果，是保护地栽培需要 考虑的措施。
当前保护地实施的水肥一体化设备和技术大多是从地表进行浇水和施肥，一 定程度上提高了水分和养分利用率，但效果不如地下渗灌方式，也不能较好的改 善土壤氧气状况。
本设备是一种集水、肥、气一体化调控装置，成本低，使用技术简单，可以 在水肥一体化基础上较好对土壤空气进行调控，尤其是适用于保护地地膜覆盖的 蔬菜和果树栽培，起到改善土壤水分、养分、空气条件，达到提质增效目的。
（二）技术示范推广情况：该保护地水、肥、气一体化土壤肥力调控设备及 技术已授权实用新型专利（专利号 ZL201921996324.X）,研制了小试设备，在泰 安泰山区、新泰泉沟大棚的叶菜、茄果类蔬菜进行了试验示范，取得了较好的效 果。
（三）提质增效情况：本项目装置已经应用于研究生试验，在苔菜、油麦菜、 辣椒上都取得了较好的增产效果，节水节肥 30%以上，增产 10-18% ，每亩每年 增收节支 3000 元以上。