自20世紀60年代，發達國家已大范圍推廣應用灌溉施肥技術。如荷蘭、以色列和日本等發達國家自20世紀60年代開始推廣應用水肥一體化技術，如今技術已相當成熟。發達國家農業生產的經驗表明，推廣水肥一體化技術是“控水減肥”的重要途徑，是實現農業可持續發展的關鍵。

中國的水肥一體化技術自1974年由墨西哥引進滴灌設備算起，已有40多年的發展歷史。但是，中國現代化設施栽培中采用的先進灌溉設備幾乎都引自農業發達國家，系統設備成本較高，并且，以作物生長模型為設備的控制策略，難以適應中國作物的種類、栽培模式、區域、季節多樣化的復雜生長特點。

水肥一體化主要根據土壤特性和作物生長規律，同時進行灌溉與施肥，適時、適量地滿足農作物對水分和養分的需求。作為將施肥技術與灌溉技術相結合的一項新技術，水肥一體化是精確施肥與精確灌溉相結合的產物，在灌溉技術中占有重要地位。

傳統水肥一體化技術將可溶肥料溶解到水里，棍棒或機械攪拌，通過田間放水灌溉或田間管道，更進一步地還通過滴灌或微噴灌等裝置均勻的進入田間土壤中，被作物吸收利用的技術。

現代水肥一體化技術通過實時自動采集作物生長環境參數和作物生育信息參數，通過模型構建耦合作物與環境信息，智能決策作物的水肥需求，通過配套施肥系統，實現水肥一體精準施入，大大提高灌水和肥料的利用效率。每一株植物都有適宜生長的水分。如果水分太高，植物的根就會在土壤里腐爛;如果水分太低，就不能提供植物生長所需的水分。灌溉是在適合植物生長的范圍內使土壤含水量最大化的過程，它可以分為三種情況：大于、等于和小于。該系統根據可編程控制器中的可編程程序，按一定的水量自動灌溉。

水肥一體化系統是按照肥隨水走、少量多次、分階段耦合的原則,通過布置在各個節點傳感器將實時監測的土壤養分、水分等情況反饋給水肥一體機。當各傳感器數值達到標準值時，可以遠程自動關閉灌溉施肥，實現智能化、數據化、科學化管理，大大提高工作效，既節約了水肥，也大大節省了人工。借助水肥一體化系統，可以合理灌溉施肥，其根據作物的生長需求，進行全生長期水分和養分定量、定時、按比例精準供應。具有省肥節水、省工省力、省時省電、增產高效的特點，適用于各類溫室、大田、苗圃、園林、無土栽培等多種場合。