农业水资源匮乏、时空分布不均、生产技术落后、农田灌溉水有效利用率低一直以来是困扰我国农业生产力发展的一大顽疾;化肥年产量和施用量大,平均有效利用率低,投入产出比低、污染严重。为提升我国农业生产的水肥资源利用效率、减小农业生产对资源的过度依赖、对环境的严重破坏,促进我国农业健康可持续发展,水肥一体化精准灌溉是我国农业现代化发展的一个重要方向。基于水肥一体化技术和不同作物不同生育阶段水肥需求规律,自动监控水肥混合配比,实现精准变量灌溉施肥装置与系统的开发是现代集约化精准农业发展的必由之路。在水肥混合过程中,实时精准监测水肥混合浓度是实现自动精准变量灌溉施肥的关键前提,也是精准农业实施过程中必不可少的重要功能环节。本文首先基于室内肥液电导率和酸碱度的测定,探索了典型的可溶性肥料种类、肥液浓度、温度和肥液混合配比对肥液导电性和酸碱度的影响,并通过测定电导率（Electricity Conductivity,EC）值和酸碱度（Potential of Hydrogen,p H）值对不同工况下肥液的响应,提出了适用于水肥一体化精准灌溉的肥液浓度在线监测策略;其次,基于现有的EC和p H测试设备的特点,以现有相关监测设备为基础,通过对现有EC传感器、p H传感器、温度传感器、流量传感器、压力传感器等进行包装改造并集成自主供电系统和数据传输系统,形成了集自主供电、数据传输、灌溉水量计量、管道水肥浓度监测与反馈为一体化的灌溉系统末端水肥在线监测一体化装置。主要结果和结论如下:（1）明确了不同种类肥料下肥液质量浓度ρf对肥液电导率和酸碱度的影响。氯化钾、磷酸氢二钾、复合肥、磷酸氢二铵、硝酸钾肥液电导率随着肥液质量浓度ρf的增大而升高,且增大趋势的程度为:氯化钾>磷酸氢二铵>硝酸钾>硫酸钾>磷酸氢二钾>复合肥。磷酸氢二钾、尿素肥液的酸碱性随着肥液质量浓度ρf的升高而增大（P<0.01）,且增长程度为:磷酸氢二钾>尿素;然而复合肥肥液的p H值随着肥液质量浓度ρf的增长而降低。（2）明确了温度T对不同种类肥液电导率的影响。氯化钾、复合肥、硫酸钾、硝酸钾、磷酸氢二钾、复合肥、磷酸氢二铵肥液的导电性随着肥液温度T的升高而提升,且复合肥、磷酸氢二铵、磷酸氢二钾、硫酸钾、硝酸钾的响应程度随着肥液的质量浓度ρf的升高而增强,氯化钾的响应程度随着肥液的质量浓度ρf的升高而减弱。（3）探明了混合肥液电导率和酸碱度对肥液配比值（Ratio Value,rv）的响应模式。磷酸氢二钾、氯化钾和磷酸氢二铵、氯化钾混合肥液电导率随着配比值rv（磷酸氢二钾:氯化钾和磷酸氢二铵:氯化钾）的增大而减小,且该响应程度随着混合肥液质量浓度ρf的升高而加强;磷酸氢二钾、氯化钾混合肥液的酸碱度随着配比值rv的增大而升高,且该趋势随着混合肥液质量浓度ρf的升高而减弱,而配比值rv对磷酸氢二铵、氯化钾混合肥液的酸碱度无明显影响。（4）提出了基于电导法的混合肥液浓度实时在线监测策略。基于磷酸氢二铵、氯化钾混合肥液EC值-温度-配比值-质量浓度数据集,构建了基于EC监测的混合肥液浓度反演预测模型,提出了已知配方的前提下基于监测肥液EC值的水肥一体化水肥信息实时在线监测策略。（5）提出了基于混合肥液电导率和酸碱度的水肥一体化水肥信息实时在线监测策略。根据不同质量浓度、温度、配比值下磷酸氢二钾、氯化钾混合肥液EC值和p H值的差异,构建了磷酸氢二钾、氯化钾混合肥液EC值-p H值-温度T-质量浓度ρf和磷酸氢二钾、氯化钾混合肥液EC值-p H值-温度T-混合比的函数关系模型,提出了基于监测肥液EC、p H和温度的混合肥液浓度及配方实时在线监测策略。（6）构建了集自主供电、数据传输、灌溉水量计量、管道水肥浓度监测与反馈为一体化的灌溉系统末端水肥在线监测一体化装置一套。该装置基于现有的EC和p H测试设备的特点,以现有相关监测设备为基础,通过对现有EC传感器、p H传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器等进行包装改造并集成自主供电系统和数据无线传输系统,初步构建了水肥一体化灌溉系统末端水肥在线监测反馈一体化装置一套。