我國是農(nóng)作物生產(chǎn)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(tǒng)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(fā)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。

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(xué)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(yǎng)分進行均勻、適量、準(zhǔn)確地控制和供應(yīng)。

實現(xiàn)水肥一體化灌溉施肥技術(shù)需要相應(yīng)的供水、供肥、自動灌溉施肥、灌溉等設(shè)施，其關(guān)鍵的核心裝置是自動灌溉施肥設(shè)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(shè)置支管連接注肥器，作為注肥器的進水管。根據(jù)信號差值通過控制電磁閥開關(guān)脈沖寬度調(diào)節(jié)施肥量，使主管道中的肥液濃度值與設(shè)定值保持一致，酸堿度的調(diào)節(jié)與肥液濃度調(diào)節(jié)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(jīng)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(chǎn)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(jīng)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(tǒng)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(jīng)射流器時，使吸入式的壓力降低產(chǎn)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(xiàn)節(jié)水節(jié)肥和增產(chǎn)提效，是設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重點方向。

水肥一體化技術(shù)是一項將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù)，是按照土壤養(yǎng)分含量和作物的需肥規(guī)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(qū)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(zhǔn)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(yǎng)分定量、定時，按比例供應(yīng)，作物在吸收水分的同時也在吸收自身所需的養(yǎng)分。因其對水和肥料的利用率高，節(jié)省肥料和水資源，節(jié)省勞動力和時間，降低成本，提高產(chǎn)量，方便使用，很多國家將其廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以提高經(jīng)濟效益。

隨著新技術(shù)的快速發(fā)展，包括無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)、農(nóng)業(yè)自動化和信息化進程的不斷深入，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將農(nóng)業(yè)與計算機相融合，將智能設(shè)施、智能裝備、智能系統(tǒng)、種植需求相結(jié)合，以期提高水肥利用率、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、減少環(huán)境污染、提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化設(shè)備科技含量。