智慧水肥決策引擎是水肥一體化系統從自動化走向智慧的關鍵技術。智慧技術採用IoT技術和數字模擬技術相結合，引擎利用數學模型模擬作物生長過程，從作物同化作用、呼吸作用、蒸騰作用、幹物質的分配、氮素消散等生理過程模擬，得到作物的生育期、生物量、產量、葉面積指數等生長狀態量。為確定水分脅迫發生的時間和強度，智慧引擎的土壤水分模型模擬出對應的土壤含水量變化以估算出作物水分脅迫指數，基於作物在土壤根系狀況評估植物耗水分狀況，從而實現及時精準灌溉。引擎的養分模型分析主要營養素(氮、磷、鉀)的潛在效應，並考慮了它們之間的相互影響。以不使用肥料作物預期產量作為標準，對總體生產水平進行了定量預測，做出大元素用肥量的智慧決策。引擎透過活躍根系密度判斷吸水和吸肥根深度實現精準灌溉施肥。
智慧水肥決策引擎首先是要實現系統自主智慧決策，就是讓系統對農作物生長周邊環境和生長狀況進行資料採集和智慧分析，由系統引擎做出水肥決策。
引擎技術利用作物生長模型，模擬作物生長過程，透過土壤水分和作物根系狀態分析取得灌溉需水量，透過養分專家系統分析得出肥料與產量的預測，最終提供雲計算平臺的智慧分析結果，指導農戶進行決策，它是給使用者提供一種農業種植生產中如何根據作物生長狀況進行智慧決策的工具。具體地說，透過物聯網感測系統，採集當地氣象資料，提供當地、當時生長環境引數，它採用作物生長，根系生長，土壤水分大資料分析和智慧決策數學模型，引擎融入知識學習、機器學習等人工智慧技術，並預測未來氣象的發展狀態，根據預測並深度分析作物生長的關鍵資料給出決策方案。它是透過土壤水分感測器資料進行資料分析，找出作物的ETc和Kc動態變化的數值。引擎會自動透過感測器資料分析ET墒與T墒在根系層的主要分佈位置，動態感應農作物吸水活躍根系和最大吸水、吸肥根系深度位置，提出並實現基於作物根系層分佈密度進行分層精確灌溉的方法。
天氣感測器資料和作物生長影象深度分析給出生育期和灌溉用水量預測，作物施肥綜合分析出作物大元素，特別是氮元素動態缺量大小，最終給出預估作物產量應當在各生育期應用的灌溉施肥數量，以及作物各生育期需要採取的合適農技技術措施，以便得到高產、優質的農業產品。
創新的智慧水肥決策引擎利用影象資料，經大資料分析和機器學習方法得到模型引數估算值，對比實測生育期、生物量、產量、葉面積指數的結果，再透過最佳化演算法最後標定作物、土壤水分和肥料效應模型引數。智慧引擎成功利用作物數字模型，養分專家系統，智慧水肥決策系統把智慧農業的業務提高到一個嶄新的水平。
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