根据水稻不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉，水肥一体化既节约用水，又有利于农作物生长，改变了以往水稻大水漫灌、串灌的旧习惯。它不需增加工程投资，只要按照节水灌溉制度灌水即可。“薄、浅、湿、晒”（薄水插秧、浅水育秧、分蘖前期湿润、分蘖后期晒田）、“旱育稀植”（旱育旱栽，稀植，适当补水）等技术均属这一范畴，近年已在广西、吉林等10多个省、自治区大面积推广。一般每亩可节水100m3，增产稻谷25kg，效益显著。水稻节水灌溉技术已获国家科技进步一等奖，应在水稻区大力推广。江苏、上海、浙江等经济条件好的地区采用铺设暗管系统进行控制灌溉和田间排水，水肥一体化有利于节水、节肥和作物生长，为实现高产、高效、优质农业创造了有利的条件。

智能水肥一体化浇灌控制系统涉及到农业物联网传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术，水肥一体化设备这些新技术的应用使我国的农业由传统的劳动密集型向技术密集型转变奠定了重要的基础。由传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，该水肥一体化系统主要面向农田，园林，温室农业等领域的日常灌溉控制和管理而设计，并通过现代化的科学技术手段，达到降低人力成本，水肥一体化提高自动化生产效率，节约水资源的目的。该水肥一体化系统具有实用性和良好的展示性，水肥一体化系统硬件具备良好的稳定性，以及防水、防潮、抗高温的能力。

中国节水灌溉面积远小于国外，水肥一体化有效灌溉面积不足发达国家的一半，主要的灌溉方式仍然是渠道防渗和管道输水两种。管道输水灌溉在田间沿用着传统的沟畦地面灌溉，造成田间水利用系数低下。中国科技工作者对膜上灌和涌流灌的节水机理进行了一定探索，水肥一体化设备在地面灌溉理论研究方面也取得了进展，但仍存在一些问题，如波涌灌溉和激光平地水平畦灌等先进技术应用尚属空白，有待研究、解决和推广。所以，我们应在节水灌溉技术上努力学习国外的先进经验，掌握科学的灌溉技术，提高水的利用效率和管理水平，逐步使节水灌溉技术向持续、健康、合理的方向发展。

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，水肥一体化设备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，水肥一体化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。    

管道灌溉系统分为喷灌系统、滴灌系统和低压管道输水灌溉系统等，主要由首部取水加压设施、输水管网及灌溉出水装置三部分组成，水肥一体化通常按其可动程度将管道灌溉系统分为固定式、半固定式和移动式三种类型。20世纪50年代，中国在经济作物区和部分大田作物区开始修建喷灌系统，70年代开始修建滴灌系统。低压管道输水灌溉系统于60年代先后出现于上海市和江苏南部的一些提水灌区以及河南省温县的井灌区，以后逐渐得到推广。管道灌溉系统具有节省灌溉水量、减少渠道占地、提高灌溉效率和灌水质量等优点，水肥一体化在提水灌区和井灌区，已成为技术改造的方向。