我国农村传统的灌溉为大水漫灌，施肥方法主要是经验施肥，没有充分考虑到土壤本身养分养况和农作物生长所需养分，往往大部分肥料随着大水而流失，造成了投入高，产量低，农产品品质下降，全自动灌溉效益下降。更为严重的是，长期的大水漫灌及施肥造成了土壤结构被破坏，土地板结，环境污染，严重阻碍了农业的可持续发展。据有关资料显示，我国耕地面积不到世界的1/10，但氮肥和磷肥用量却分别为世界总用量的30%和26%，在单产相近的情况下，氮、磷肥用量分别高出世界平均水平2.05倍和1.86倍；农业污染量已占全国总污染量的1/3～1/2。造成农田污染的主要原因有化肥、农药、农膜等的污染，这些污染不仅影响农产品的生产环境，同时也造成农业资源的极大浪费。全自动灌溉工程科学有效地开发、保护、利用农业资源是21世纪农业实现可持续发展的重要保证。

这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快，养分利用率提高。全自动灌溉可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢，最终肥效发挥慢的问题；尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题，既节约氮肥又有利于环境保护。所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究，灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%~70%；同时，大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。由于水肥一体化技术通过人为定量调控，全自动灌溉工程满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要，杜绝了任何缺素症状，因而在生产上可达到作物的产量和品质均良好的目标。

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，全自动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，全自动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。    

作物吸收营养可以用两张“嘴巴”来完成，一是根系，二是叶片。根是“大嘴巴”，叶片是“小嘴巴”。大量的营养元素是通过根系吸收的。叶面喷肥只能起到补充作用。施到土壤中的肥料怎样才能被送到作物的“嘴巴”里呢？那就是肥料必须溶解后才能被送到作物的“嘴巴”里，不溶解的肥料作物是“吃不到”的，等于白施。也就是说，根是作物的“嘴”，水是肥料的“腿”，如果没有“腿”，肥料是不会“走入”作物的嘴巴里的。水肥一体化技术，全自动灌溉根据作物需肥需水规律和数量将肥料溶入到水中，定时定量直接输送到作物根系最集中的土壤区域，全自动灌溉工程随时将水分连同养分直接送到作物的“嘴”里，使作物渴了就喝、饿了就吃；还可以减少因挥发、淋洗而造成的水肥浪费，从而大大提高水肥的利用率。

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，全自动灌溉既节约用水，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，全自动灌溉有利于节水、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。