保水剂的吸水原理是高分子电解质分子链在水中酰胺基和或羧基团同性相斥，农田灌溉工程使分子链扩张力和由于交联点的限制分子链的扩张力而相互作用而成的。保水剂使用的是高吸水性树脂，是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。无毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它称之为“微型水库”。同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。保水剂的使用方法有直接拌土法、拌种或包衣法和蘸根法三种方法。抗旱剂是一种能够控制植物气孔开启的化学物质，其功能与脱落酸相似。在作物生长期间通过减少植物蒸腾的化学物质控制作物叶片气孔的开张，减少叶面的蒸腾，缓解土壤水分的消耗。特别是在干早情况下，农田灌溉能够显著缓解植株体内水分的亏缺，增强作物的抗旱耐旱能力。同时还具有肥料和类激素作用。如用于种子拌种处理，能提高出苗率，刺激根系生长，促使幼苗健壮，增强幼苗的抗旱耐旱力。    

科学灌溉可有效保持土壤中水、肥、气、热等各相的良好状态，农田灌溉具有省水、省工、节能、节肥、增产增收等诸多优点，正逐步被大家认可和使用，但由于资金和认识上的欠缺，还有很多工作需要业内同行努力去做。农田灌溉在吸取现代科学技术成就的基础上，灌溉技术将向着节水节能、优化调度、现代化的管理与监测预报等方向发展。在中国水资源严重短缺的西北、华北和东北部分地区，推行节水灌溉，建立节水型农业，已成为当务之急。在华东、华南等区域日益兴旺的现代设施农业、园艺及园林建设中，同样需要发展科学灌溉方式。

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，农田灌溉按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道、喷枪或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量，喷洒在作物发育生长区域，农田灌溉使主要发育生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

由于目前灌区灌溉设施建设标准较低，投入改造、维修资金不足，农田灌溉设施更新维护不及时，部分建筑物老化失修严重，用水管理粗放，田间灌溉方式和技术落后，再加上灌区的渠道衬砌率较低，大多是土质渠道，在输水、配水过程中的渗漏损失很大，灌溉水利用系数仅为0.48左右，大量灌溉水白白浪费损失了。通过发展节水灌溉，农田灌溉工程可促进发展优质、高效、高产农业，促进农业增产和农民增收。节水灌溉的普及，还可促进农业机械化、集约化，现代化水平的提高，增强农业发展的后劲。发展节水灌溉还能带动节水灌溉设备制造等相关产业的发展，提高农业灌溉设备的科技水平。所以说发展节水灌溉是具有重要性和紧迫性的。

用地膜覆盖田间的垄沟底部，引入的灌溉水从地膜上面流过，并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉，这种方法称作膜上灌，农田灌溉在新疆等地已大面积推广。采用膜上灌，深层渗漏和蒸发损失少，节水显著，在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用，并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下，或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉，这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点，又具有地膜覆盖的优点，农田灌溉节水增产效果更好。

根据中国自然、经济条件，当前和今后一段时期内我们要努力研究开发“适用、成套、可靠、高效”的节水灌溉设备，农田灌溉工程努力实现按照农作物的需水要求进行灌溉，力求改变过去浇地的传统习惯，把浇地变为浇作物，切实提高农田灌溉水利用系数；用先进的喷灌、微灌技术和设备取代传统落后技术的简易节水灌溉方式，把水的控制和利用真正建立在科学基础上，借鉴国外先进经验，制定发展节水灌溉规划。随着世界能源紧张局势的加剧，中国未来农业节水重点应重视发展管道输水和低压节能型喷头，取代广泛使用的中高压喷头；防渗渠道虽可减少或避免渗漏损失，但将逐步被管道化所取代；滴灌这种新型节水技术与地面滴灌相比，显示着广阔的发展前景。近年来世界各国节能灌溉应用面积高速增长，农田灌溉大幅降低节水灌溉设备造价和工程项目投资，促进加快了中国节水灌溉发展。压力补偿式灌水器是微灌和滴灌的发展方向，未来发展的主要趋势将是提高节水灌溉设备的机械化和自动化水平。