在我國北方由于氣候原因導致北方地區普遍存在干旱少雨的現象，所以一般我國爆發干旱的地區多集中在北方。而出了日常生活用水，在農業上用水也會消耗很大一部分水資源。為了加強水資源的利用效果，減少農業用水的浪費，北方許多地區都架設了托普云農的土壤墑情監測系統，用于監測農田的中地土壤墑情變化，及時補充水分。同時還使用了水肥一體化滴灌設備等農業設施來減少水的浪費。

       氣象條件影響作物的分布、生長發育、產量及品質的形成，而水分條件是決定農業發展類型的主要條件。干旱由于其發生頻率高、持續時間長，影響范圍廣、后延影響大，成為影響我國農業生產最嚴重的氣象災害。干旱的直接危害是造成農牧業減產，人畜飲水發生困難，農牧民群眾陷于貧困之中。干旱的間接危害是引發其他自然災害的發生。

       我國是一個人口大國，糧食問題始終是關系國家安全、社會穩定的重大戰略問題，與其它自然災害相比，旱災是影響我國糧食生產的主要因素，因為旱災造成的糧食損失要占全部自然災害糧食損失的一半以上。據統計分析，我國受旱面積50年代為1.7億多畝，90年代年均3.64億畝，因旱損失糧食50年代年均43.5億公斤，90年代為195.7億公斤。干旱始終困擾著我國經濟、社會特別是農業的發展。因此發展我國北方各個地區都開始積極開展抗旱節水技術工作。根據不同區域的水資源特點、農田基礎設施建設狀況和作物需水特征，補充完善田間微工程和設備，配套農藝節水技術和節水灌溉制度，形成工程設施節水、農藝節水、化學節水、管理節水等諸多環節相結合的綜合技術體系——抗旱節水技術，然后把雨水利用和灌溉水利用有機結合起來，實現“蓄－集－保－節－用”一體化，發揮農田節水的綜合效應，實現節水增效的目標。而水肥一體化設備就是種植業中常用的節水灌溉設備之一。

       水肥一體化設備是現代農業中，結合節水灌溉系統，實現節水節肥工作的主要農業系統設備之一。例如，水肥一體化滴灌設備，工作時先通過土壤墑情監控系統采集土壤墑情數據，在依據作物狀態，將水滴灌到植物根部，讓作物的根系能夠快速吸收到的水分，這種灌溉方式可以大大減少的，其他灌溉方式的用水量，從而其他節約農業用水的效果。