我國是農作物生產大國，同時也是水肥消耗大國，然而對于水肥來說，有效利用率并不十分令人滿意。傳統的自然灌溉，水分利用率只有40%左右。大量的未被利用的水把施用的肥料帶走，嚴重浪費資源和能源，也引發了農業生態環境的污染。

精準的灌溉和施肥集成的水肥一體化，肥料隨適量的灌水進入作物根系附近，不會在深層流失，既提高了肥效，又使地下水免受肥料及化學藥劑的污染，在灌溉和施肥的方式上真正做到對作物所需水分與養分進行均勻、適量、準確地控制和供應。

實現水肥一體化精準灌溉施肥技術需要相應的供水、供肥、自動精準灌溉施肥、灌溉等設施，其關鍵的核心裝置是自動精準灌溉施肥設備。

自動水肥一體化施肥機的原理：

肥液灌里的肥液由施肥器注入到混合灌，肥料泵從混合罐抽出肥液輸送進入到灌溉主管道中，同時設置支管連接注肥器，作為注肥器的進水管。根據信號差值通過控制電磁閥開關脈沖寬度調節施肥量，使主管道中的肥液濃度值與設定值保持一致，酸堿度的調節與肥液濃度調節類似。

工作時，施肥機在水泵動力作用下進水口有恒壓水流入，水流流經射流器噴嘴漸縮段處，隨橫截面積的減少，水流壓強增大，水流速度也隨之增大，吸入室產生的真空負壓與外界氣壓形成壓差，利用壓強差將單元素液體肥料與水進行充分混合了，經水肥混合液出口排出。

工作壓差由加壓泵提供，加壓泵連接在吸肥系統上主管道入口處，達到為上端多孔管提供恒壓水源的要求；有壓水源流經射流器時，使吸入式的壓力降低產生真空，完成施肥過程。

采用水肥一體化裝備進行水肥自動管理有利于實現節水節肥和增產提效，是設施農業現代化發展的重點方向。

水肥一體化技術是一項將灌溉與施肥融為一體的農業新技術，是按照土壤養分含量和作物的需肥規律和特點，將可溶性固體肥料或液體肥液與灌溉水一起配兌成濃度適宜的肥液，借助施肥機，將配對成的濃度適宜的肥液通過可控管道和滴頭或噴頭均勻地到達作物根系區域。

水肥一體化是施肥和澆水同時進行，將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起，均勻、準確地輸送到作物根部土壤，并可按照作物生長需求，進行全生育期水分和養分定量、定時，按比例供應，作物在吸收水分的同時也在吸收自身所需的養分。因其對水和肥料的利用率高，節省肥料和水資源，節省勞動力和時間，降低成本，提高產量，方便使用，很多國家將其廣泛應用于農業生產中以提高經濟效益。

隨著新技術的快速發展，包括無線通信技術、傳感器技術、信息處理技術、農業自動化和信息化進程的不斷深入，物聯網技術將農業與計算機相融合，將智能設施、智能裝備、智能系統、種植需求相結合，以期提高水肥利用率、提高農作物產量、減少環境污染、提高農業現代化設備科技含量。