農業(yè)在追求作物的最高產量、最佳品質和最低生產成本的同時也要保持可持續(xù)發(fā)展。實現(xiàn)這個目標的前提是要有一個最優(yōu)且平衡的水分和養(yǎng)分的供應。環(huán)境、土地和水資源的保護也是我們需考慮的另一個重要方面。通常要根據(jù)作物對養(yǎng)分的需求來供應養(yǎng)分。
灌溉施肥技術，一種將水肥供應通過灌溉結合起來的現(xiàn)代農業(yè)技術，不但可實現(xiàn)產量的最大化，同時它對環(huán)境所產生的污染也達到最小。
在半干旱和干旱氣候條件下，有時甚至在濕潤的氣候條件下，最佳的供水狀況取決于灌溉方式。在大部分情況下，供水是通過明渠、漫灌和溝灌來實現(xiàn)的。這些方法的水利用效率是相當?shù)偷模话阌?/2~1/3的帶有營養(yǎng)元素的灌溉水不能被作物利用。在加壓灌溉系統(tǒng)中，水的利用率可達70%~95%，這種灌溉系統(tǒng)可以很好地控制水分和養(yǎng)分的供應并使水的損失最小化。使用加壓灌溉的主要制約因素是最初的資金投入、維護費用和使用該系統(tǒng)所必需的專業(yè)知識。滴灌可能是一種最有效的供水方法，它對根區(qū)進行局部供水。局部供水導致根系生長受限制，因此需要頻繁補充養(yǎng)分滿足生長所需。將養(yǎng)分加入灌溉水中則可滿足這個需求。
從依靠重力作用的開放式灌溉到加壓微灌系統(tǒng)轉化的趨勢在不少地方都可見到。例如，一份加利福尼亞州農業(yè)報告指出，1986-1996年，依靠重力作用的開放式灌溉減少了11%，同時微灌增加了12%。微灌需用孔口很小的灌水器且出水流量很小。此外，更換灌溉系統(tǒng)的農場一般都采用諸如灌溉施肥這樣的新的養(yǎng)分管理技術。
當一個發(fā)展中的農業(yè)系統(tǒng)采用微灌系統(tǒng)時，引進灌溉施肥技術將會顯著提高其經(jīng)濟效益。例如，約旦河西岸的吉福特里克谷地的蔬菜生產，應用此技術后蔬菜產量增加了10倍以上。由于品質改善，農民的凈收入大幅度增加。這個例子成功的主要因素是將滴灌技術與灌溉施肥技術結合應用。快速而非逐步地將這項成熟的技術應用到農業(yè)領域被證明是可行的，此技術甚至不需要先建立農業(yè)全面的基礎設施。因此，在發(fā)展中國家此技術可為價值高的作物的栽培提供一條經(jīng)濟的、社會易接受的措施。
應用灌溉施肥技術，可以方便地控制灌溉時間、肥料用量、養(yǎng)分濃度和營養(yǎng)元素間的比例。由于上述因素的合理控制，作物產量較利用單一施肥和灌溉方法顯著提高。當然產量的提高不單是因為采用灌溉施肥技術，同時還由于其他農業(yè)技術及作物管理方式的改進。
灌溉施肥技術可以在任何一種灌溉形式下進行。然而在田間漫灌方式下施肥，養(yǎng)分的分配很不均衡。 研究發(fā)現(xiàn)漫灌方式下，地勢較低的半塊地，其養(yǎng)分分布的均勻度為3%~52%，而水分分布的均勻度為63%~97%。布的均勻度為63%~97%。
在加壓灌溉系統(tǒng)下，特別是在微灌系統(tǒng)下，灌溉施肥技術被認為是作物養(yǎng)分管理的一個主要部分，因為在這些灌溉系統(tǒng)下會導致局部濕潤土壤中根系的密集生長。而灌溉施肥技術是確保植物營養(yǎng)達到最佳狀態(tài)的必要手段。
如加壓的灌溉施肥技術對滴頭附近鱷梨根系局限生長的影響。在濕潤區(qū)域，溶質及植物養(yǎng)分的移動及其有效性取決于水的移動。根系趨向滴頭附近生長表明根系是從有限的濕潤土壤中吸收養(yǎng)分，這一點充分體現(xiàn)了灌溉施肥技術的優(yōu)勢。當水分進入土壤，就可能產生以白色沉淀為特征的化學反應。
通過灌溉施肥技術將養(yǎng)分和水分的供應結合起來，可避免養(yǎng)分向根系分布區(qū)以下土層淋失，從而減少對地下水的污染。此外，通過采用灌溉施肥技術，可以在貧瘠的、土層很薄的土壤和惰性介質中種植作物并獲得最大增產潛力。
在滲灌系統(tǒng)中，灌溉施肥技術的優(yōu)勢更為明顯。它可以減少水分蒸發(fā)，增加濕潤土壤的體積和促進根系向深層生長。此外，通過滲灌系統(tǒng)施肥還可將由硝酸鹽產生的農業(yè)面源污染降到最低程度。
在美國建立了一個柑橘長期氮和水分管理的模型，該模型指出了不同氮肥施用方法和用量所引起的污染潛力。該模型模擬了成齡柑橘園地下水中硝態(tài)氮濃度的變化。結果表明，若要保持地下水中平均硝態(tài)氮含量低于環(huán)境保護機構規(guī)定的允許污染物最高含量，則氮的施用量應以下列數(shù)據(jù)為準：
1. 每年分3次施可溶性固體肥料，總氮量不超過172千克/公頃。
2. 每年分3次施長效肥料，總氮量不超過208千克/公頃。
3. 每年通過灌溉施肥18次，總氮量不超過231千克/公頃。
甚至在濕潤地區(qū)，灌溉施肥技術也正得到推廣。例如在荷蘭，利用灌溉設施進行灌溉施肥技術的果場數(shù)量和規(guī)模正在日益擴大。
在中國華南地區(qū)，灌溉施肥只是在短期內應用。在荔枝開花期進行灌溉施肥可確保一些生長關鍵期的水分和養(yǎng)分充分供應，以保證連年穩(wěn)產.
