我国是农作物生产大国，同时也是水肥消耗大国，然而对于水肥来说，有效利用率并不十分令人满意。传统的自然灌溉，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带走，严重浪费资源和能源，也引发了农业生态环境的污染。
精准的灌溉和施肥集成的水肥一体化，肥料随适量的灌水进入作物根系附近，不会在深层流失，既提高了肥效，又使地下水免受肥料及化学药剂的污染，在灌溉和施肥的方式上真正做到对作物所需水分与养分进行均匀、适量、准确地控制和供应。
实现水肥一体化精准灌溉施肥技术需要相应的供水、供肥、自动精准灌溉施肥、灌溉等设施，其关键的核心装置是自动精准灌溉施肥设备。
自动水肥一体化施肥机的原理：
肥液灌里的肥液由施肥器注入到混合灌，肥料泵从混合罐抽出肥液输送进入到灌溉主管道中，同时设置支管连接注肥器，作为注肥器的进水管。根据信号差值通过控制电磁阀开关脉冲宽度调节施肥量，使主管道中的肥液浓度值与设定值保持一致，酸碱度的调节与肥液浓度调节类似。
工作时，施肥机在水泵动力作用下进水口有恒压水流入，水流流经射流器喷嘴渐缩段处，随横截面积的减少，水流压强增大，水流速度也随之增大，吸入室产生的真空负压与外界气压形成压差，利用压强差将单元素液体肥料与水进行充分混合了，经水肥混合液出口排出。
工作压差由加压泵提供，加压泵连接在吸肥系统上主管道入口处，达到为上端多孔管提供恒压水源的要求；有压水源流经射流器时，使吸入式的压力降低产生真空，完成施肥过程。
采用水肥一体化装备进行水肥自动管理有利于实现节水节肥和增产提效，是设施农业现代化发展的重点方向。
水肥一体化技术是一项将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，是按照土壤养分含量和作物的需肥规律和特点，将可溶性固体肥料或液体肥液与灌溉水一起配兑成浓度适宜的肥液，借助施肥机，将配对成的浓度适宜的肥液通过可控管道和滴头或喷头均匀地到达作物根系区域。
水肥一体化是施肥和浇水同时进行，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起，均匀、准确地输送到作物根部土壤，并可按照作物生长需求，进行全生育期水分和养分定量、定时，按比例供应，作物在吸收水分的同时也在吸收自身所需的养分。因其对水和肥料的利用率高，节省肥料和水资源，节省劳动力和时间，降低成本，提高产量，方便使用，很多国家将其广泛应用于农业生产中以提高经济效益。
随着新技术的快速发展，包括无线通信技术、传感器技术、信息处理技术、农业自动化和信息化进程的不断深入，物联网技术将农业与计算机相融合，将智能设施、智能装备、智能系统、种植需求相结合，以期提高水肥利用率、提高农作物产量、减少环境污染、提高农业现代化设备科技含量。
