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，水肥一体化节水增产效果更好。

水泵作用是从水源取水，并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。过滤器就更不用说了，它是去除灌溉水中的杂物，用来提高灌溉水质量的设备。水质是设计者必须要考虑的因素。因为，灌溉水过滤不好，是导致灌溉工程失败的重要因素之一。水肥一体化工程常用的过滤器有：筛网式过滤器，叠片式过滤器等几种。筛网式过滤器是是一种简单而有效的过滤设备。它的过滤介质是不锈钢筛网或尼龙筛网。水肥一体化它利用滤网直接拦截水中的杂质，去除水体悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等产生，主要用于过滤灌溉水中的粉粒、沙子和水垢等污物。叠片式过滤器是用数量众多，像鱼鳃一样的塑料圆片叠加，作为过滤介质。叠片式过滤器的使用和作用与筛网过滤器相同，不容易损坏，使用寿命较长。

提高抗旱减灾能力和改变我县农田水利基础设施薄弱现状的需要。临洮县是一个典型的灌溉农业区，目前灌区内农田灌溉网已基本形成，较好的发挥了灌溉作用，但大多数骨干渠道为六、七十年代修建，水肥一体化田间工程配套不完善，建筑物老化、破损，渗漏严重，水资源浪费严重。通过水肥一体化项目建设，将管灌、微灌节水灌溉技术应用到田间，水肥一体化工程可有效改善农田灌溉条件，大幅度提高水的利用率，从根本上改变我县农田水利基础设施薄弱的现状，提高灌区农业抵御旱灾的能力。

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，水肥一体化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。    

控制温度和湿度。传统沟灌的大棚，一次灌水量大，地表长时间保持湿润，不但棚温、地温降低太快，回升较慢，且蒸发量加大，室内湿度太高，易导致蔬菜或花卉病虫害发生。因滴灌属于局部微灌，大部分土壤表面保持干燥，且滴头均匀缓慢地向根系土壤层供水，水肥一体化对地温的保持、回升，减少水分蒸发，降低室内湿度等均具有明显的效果。采用膜下滴灌，即把滴灌管（带）布置在膜下，效果更佳。另外滴灌由于操作方便，可实行高频灌溉，且出流孔很小，流速缓慢，每次灌水时间比较长，土壤水分变化幅度小，故可控制根区内土壤能够长时间保持在接近于最适合蔬菜、花卉等生长的湿度。由于控制了室内空气湿度和土壤湿度，水肥一体化可明显减少病虫害的发生，进而又可减少农药的用量。

农田水利是农田专用的小型水利工程，水肥一体化工程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。