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，节水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，节水灌溉在提水灌区和井灌区，已成为技术改造的方向。

科学灌溉是专业灌溉企业一直着力推广的灌溉方式，节水灌溉包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计，制定相应的灌溉制度，适时、适量，合理灌溉。该类方式可以做到局部精确灌溉，除了用于补充土壤水分满足植物生长需要外，还可将肥料、农药溶解在水中，结合注肥泵等现代化的施肥装置进行施肥打药作业。还可避免土壤盐碱化，节水灌溉设备对已经出现盐碱化的土壤，可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分，以改良土壤。此外科学灌溉方式还可起到预防果树蔬菜霜冻和预防干热风危害，以及防止土壤风蚀等作用。

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，节水灌溉设备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，节水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。

滴灌属全管道输水和局部微量灌溉，节水灌溉设备使水分的渗漏和损失降低到最低限度。同时，又由于能做到适时地供应作物根区所需水分，不存在外围水的损失问题，又使水的利用效率大大提高。灌溉可方便地结合施肥，即把化肥溶解后灌注入灌溉系统，由于化肥同灌溉水结合在一起，肥料养分直接均匀地施到作物根系层，真正实现了水肥同步，大大提高了肥料的有效利用率，同时又因是小范围局部控制，微量灌溉，水肥渗漏较少，故可节省化肥施用量。运用灌溉施肥技术，节水灌溉为作物及时补充价格昂贵的微量元素提供了方便，并可避免浪费。滴灌系统仅通过阀门人工或自动控制，又结合了施肥，故又可明显节省劳力投入，降低了生产成本,提高了资源利用率，保证了全覆盖灌溉。

水肥一体化是一项综合技术，涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，其主要技术要领须注意以下四方面：一、节水灌溉设备首先是建立一套滴灌系统。在设计方面，要根据地形、田块、单元、土壤质地、作物种植方式、水源特点等基本情况，设计管道系统的埋设深度、长度、灌区面积等。水肥一体化的灌水方式可采用管道灌溉、喷灌、微喷灌、泵加压滴灌、重力滴灌、渗灌、小管出流等。特别忌用大水漫灌，这容易造成氮素损失，同时也降低水分利用率。二、施肥系统。在田间要设计为定量施肥，包括蓄水池和混肥池的位置、容量、出口、施肥管道、分配器阀门、水泵肥泵等。三、选择适宜肥料种类。可选液态或固态肥料，如氨水、尿素、硫铵、硝铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、硝酸钙、硫酸镁等肥料；固态以粉状或小块状为首选，要求水溶性强，含杂质少，一般不应该用颗粒状复合肥（包括中外产品）；节水灌溉如果用沼液或腐殖酸液肥，必须经过过漏，以免堵塞管道。

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，节水灌溉效益下降。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。节水灌溉设备科学有效地开发、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。