用地膜覆盖田间的垄沟底部，引入的灌溉水从地膜上面流过，并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉，这种方法称作膜上灌，水肥一体化灌溉在新疆等地已大面积推广。采用膜上灌，深层渗漏和蒸发损失少，节水显著，在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用，并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下，或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉，这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点，又具有地膜覆盖的优点，水肥一体化灌溉节水增产效果更好。

这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快，养分利用率提高。水肥一体化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，水肥一体化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。

水肥一体化是实现农村生态环境改善的要求。一方面由于农村庭院绿化、林带防风固沙、退耕还林还草等改善农村生态环境的诸多措施，因缺水灌溉，举步维艰；另一方面由于地表水短缺，开采地下水补充灌溉可能导致水土资源极不平衡，加之大水漫灌造成土壤次生盐碱化程度加快。水肥一体化灌溉工程从这几个方面来讲，水肥一体化灌溉工程只有实行节水灌溉，走高效节水之路，才能彻底改变农村生态环境日趋恶化的问题。

水肥一体化技术，指灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统（或地形自然落差），将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，水肥一体化灌溉通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量;同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况,作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，水肥一体化灌溉把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。