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。

灌溉设施是农田水利建设的重要组成部分，但政府对农业节水灌溉项目建设的投入不足，在节水工程项目上有照搬国外研究内容的现象，有的并不符合国情，致使很多设备搁置不用，造成很大的浪费。另外，水肥一体化灌溉设备在建设项目上重新建灌区工程和室内模型研究，轻农田生产试验，使一些研究虽然建立了模型，但由于没有在材料和加工工艺上下功夫，经不起实践的检验，难以形成产业化进入市场，起不到指导生产的作用。所以我们必须遵照党中央的指示，水肥一体化灌溉设备将制约农业和经济社会发展的水资源短缺这个因素，当做一项革命性措施来抓，努力改善农业生产基本条件，科学节水和灌溉，走出一条适合中国国情的新道路。

随着水资源供需矛盾的日益加剧，各国都十分重视发展节水型农业。发达国家除普遍采用喷灌、微灌等先进的节水灌溉技术外，水肥一体化灌溉设备还应用先进的自动化控制技术实施精确灌溉，以作物实际需水为依据，以信息技术为手段，提高灌溉精准度，实施合理的灌溉制度，提高水的利用率。智能自动化控制灌溉能够提高灌溉管理水平，改变人为操作的随意性，同时智能控制灌溉能够减少灌溉用工，降低管理成本，显著提高效益。因此，推广实施自动化控制灌溉，改变目前普遍存在的粗放灌水方式，提高灌溉水利用率，水肥一体化灌溉是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。

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，水肥一体化灌溉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。