农田水利是农田专用的小型水利工程，水肥一体化灌溉设备通过对农田水分的调节，能够改良生态环境、促进作物生长。农田水利涉及到的领域有水力学、农学、土木工程以及气象、地质等多种领域，主要发挥灌溉和排水两大功能。每年的夏季和秋季容易发生洪水和干旱灾害，由于农田水利措施的不完善，面对灾难的肆虐，广大农民只能等待、祈祷老天爷开恩搭救。农业灌溉技术是用一定的设施给土壤补充水分，水肥一体化灌溉改善农作物的生长条件。农民们能够依据降雨量、土壤水分和农作物的需水量进行合理调配水资源。

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，水肥一体化灌溉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，水肥一体化灌溉在提水灌区和井灌区，已成为技术改造的方向。

灌溉：是弥补自然降水在数量上的不足与时空上的不均、保证适时适量地满足植物生长所需水分的重要措施。 以往的植物绿化工程，很多没有配套完整的灌溉系统，水肥一体化灌溉设备灌水时只能采用大水漫灌或人工洒水。不但造成水的浪费，而且往往由于不能及时灌水、过量灌水或灌水不足，难以控制灌水均匀度，对植物的正常生长产生不良影响。随着城镇建设的不断发展，城市人口大量集中，工业和生活用水迅速增加，旅游、休闲、运动场及居民小区等各种绿地面积越来越大，城市供水的紧张状况日益突出。传统的地面大水漫灌已不能满足现代绿化灌溉的要求，采用高效的灌水方式势在必行。 园林绿化中使用最广泛的节水灌溉的方法主要有喷灌和微灌技术，如果我们想使整个面积都得到相同的水量，通常用喷灌，如草坪灌溉。如果我们想让某一特定区域湿润而使周围干燥时，水肥一体化灌溉设备可采用微喷灌或滴灌，如树根灌溉。滴灌有时也用于草坪地下灌溉。园林绿化喷微灌技术以其节水、节能、省工和灌水质量高等优点，越来越被人们所认识。

水肥一体化技术的发展前景。我国水肥一体化应用十分必要。作为一个水资源严重短缺的国家，人均占有量仅为世界平均水平的四分之一，水肥一体化技术的应用不仅可以缓解目前我国的缺水状况，而且可以考虑其环保效果。另外，为了节约能源，我们应该尽量减少化肥的使用。水肥一体化灌溉这个技术的实现可以达到这个目的，当然其水肥一体化灌溉意义远远不止于此。它将引发一场具有深远意义的革命，中国农业将从传统走向现代化。

在农业灌溉自动化技术中，灌溉系统一般由中央控制计算机、数据采集系统和传感器等部分组成，在操作时需要工作人员制定科学的灌溉数据标准，并以它为标准值，水肥一体化灌溉设备利用传感器感知土地中各类实际数值，向中央处理系统传输感知的数据，由中央处理系统比较两组数据，最后确定灌溉与否，如果实际数值比标准数值高就不需灌溉，如果实际数值比标准数值低就需要灌溉。农业自动灌溉系统能更好地在农业灌溉领域应用自动化技术，但为让农作物的生长更好，水肥一体化灌溉设备在灌溉时通常会将各种化学农药加入水中，这在一定程度上会腐蚀农业自动灌溉系统，因而要求自动灌溉系统具备良好抗腐蚀性能。在农业灌溉中，自动化系统能依据最佳的比例混合水肥，以便在灌溉环节确保均匀施肥，同时按照植物在不同生长时期的不同水肥需求自动调节水肥比例。将自动化技术应用于农业灌溉还能精确控制灌溉用水，明确灌溉的时间、水量，实行精确灌溉，有效预防因用水不当而浪费水资源。

喷灌的主要优点如下：(1)水肥一体化灌溉设备节水效果显著，水的利用率可达80％。一般情况下，喷灌与地面灌溉相比，1m3水可以当2m3水用。(2)作物增产幅度大，一般可达20％—40％。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂，增加了15％—20％的播种面积；灌水均匀，土壤不板结，有利于抢季节、保全苗；改善了田间小气候和农业生态环境。(3)水肥一体化灌溉设备大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。(4)减少了农民用于灌水的费用和投劳，增加了农民收入。 (5)有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。(6)避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。