全国农业技术推广服务中心首席专家高祥照认为，广义的水肥一体化是指根据作物需求，对农田水分和养分进行综合调控和一体化管理，以水促肥、以肥调水，实现水肥耦合，全面提升农田水肥利用效率。
狭义的水肥一体化是指灌溉施肥，即将肥料溶解在水中，借助管道灌溉系统，灌溉与施肥同时进行，适时适量地满足作物对水和肥的需求，实现水肥一体化管理和高效利用。
与传统模式相比，水肥一体化实现了水肥管理的革命性转变，即渠道输水向管道输水转变、浇地向浇庄稼转变、土壤施肥向作物施肥转变、水肥分开向水肥一体转变。因此，有专家指出，水肥一体化技术是发展高产、优质、高效、生态、安全现代农业的重大技术，更是建设“资源节约型、环境友好型”现代农业的“一号技术”。
水肥一体有利于解决农业缺水问题。据统计，近3年我国每年农业灌溉用水超过3600亿立方米，占总用水量的60%左右，每年缺口在300亿立方米以上。虽然水资源十分短缺，但作为用水大户的农业还存着诸多浪费现象。首先是农田灌溉水的利用率只有30%至40%，而发达国家为70%至80%；其次是农田对自然降水利用率低，仅为56%；再者是农业用水效率不高，其中农田灌溉单方水的粮食产出仅为1公斤左右，而发达国家则为2公斤。如果能将农田灌溉用水的利用率提高到70%，年可节水900亿至950亿立方米。因此，农业节水具有巨大的潜力空间。
水肥一体也有利于现代农业的可持续发展。水肥一体化技术是实现“高产、优质、高效、生态、安全”现代农业的重要技术，可促进作物高产，提升作物品质，促进农业增效。该技术可由管道及时定量地向作物根层供水，可根据作物需要进行局部定量灌溉与施肥，节水、节肥和节药，可显著提高水肥利用率，从而提高耕地资源利用效率。
以北京为例,粗略估算大田应用该技术，一年每公顷可减少用水量900立方米，与传统大水漫灌相比，可节水30％以上。同时，由于实现局部精准施肥，提高了肥效。在温室大棚中实施水肥一体化技术与常规的沟灌施肥技术相比，棚室的温度、湿度明显降低，在很大程度上抑制了作物病害的发生，从而显著减少了农药的投入，提高了农产品安全性。
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