節水灌溉農業機械化技術是指依靠農業工程高新技術，按作物生長發育需水生理進行的適時適量灌溉技術，旨在提高農業用水的有效利用率及灌溉水的利用效率，改善作物生態環境，從而獲得作物的優質、高產、高效，以保證農業的持續穩定增長。此項技術屬於節水農業範疇。
第一節地麵灌版
地麵灌溉是指水從地麵進入田間，並借助重力和毛細管作用來浸潤土壤的灌水方式。按其濕潤土壤的方式主要可分為畦灌、溝灌和淹灌。從世界範圍來看，地麵灌溉至今仍是應用最廣泛的一種灌水方式。美國早在1940年就基本實現了農業機械化，可地麵灌溉麵積仍占總灌溉麵積的40%，我國則高達98%以上。但目前廣大農村采用的地麵灌溉方法，與噴灌、微灌相比，永利用率和水利用效率很低，渠係水利用率一般為全國渠係每年滲漏損失水量巨大，每年約為1700毫升以上，灌水均勻度差，且破壞土壤結構，引起土壤養分流失。另外，田間壟溝占地多，降低了土地的利用率。因此，改進地麵灌溉技術，提高灌溉水的利用率和用水效率，是地麵灌溉新技術所研究的主要內容。通過對灌水技術要素，即溝畦規格、入畦（溝）流量及改水成數進行合理組合，可達到節水的效果。近幾年來，我國地麵灌溉技術有了很大的進展，諸如波湧灌、膜上灌、管道輸水灌溉及控製性分根交替灌溉等都獲得迅速發展。下麵介紹幾種典型的地麵節水灌溉新技術。
一、控製性分根交替灌溉技術
控製性分根交替灌溉技術是指從作物根係生長空間來控製土壤的浸潤方式，人為控製或保持作物根區土壤在某個區域幹燥，交替地使作物根係始終有一部分生長在幹燥或較幹燥的土壤中，限製該部分根係吸水，讓其產生水分脅迫信號傳遞至葉氣孔，形成最優氣孔開度，而使另一部分生長在濕潤區的根係正常吸水，減少作物奢侈的蒸騰耗水，還可以減少棵間全部濕潤時的無效蒸發和總的灌溉用水量。通過對不同區域根係進行交替幹旱鍛煉和其存在的補償生長功能而刺激根係的生長，提高根係對水分和養分的利用率，最終達到節水的目的。此項技術主要包括田間控製性交替隔溝灌溉、田間移動式控製性交替滴灌、田間自動控製性交替滴灌及田間控製性交替隔管滲灌（屬地下灌溉技術）等。這種灌水方式不同於傳統的局部灌溉，傳統的局部灌溉始終保持同一區域的土壤濕潤，而另一區域的土壤則始終保持幹燥。控製性交替灌溉則始終保持有一部分根係生長在幹燥的土壤中，濕潤和幹燥的區域交替出現。
實驗室試驗結果表明，在作物光合產物基本相同的條件下，相對全麵積均勻供水可節水，大田在保持高產的水平下，比常規地麵節水技術可節水33.3%，並無須增加投入，易於推廣應用。
田間控製性交替隔溝灌溉就是在常規的溝灌條件下，采用交替隔溝灌溉的方式，每條溝在兩次灌水之間實行幹濕交替。
二、低壓管道輸水灌概技術
低壓管道輸水灌溉技術是一項很有發展前景的節水灌溉技術。它通過管道係統把水直接輸送到田間，對農田實施灌溉。管道輸水是在低壓條件下運行的，工作壓力一般不超過0.2%（過大則破壞土壤、損傷作物相對於土渠輸水，由於消除了渠床滲漏、水麵的蒸發及渠床上雜草的蒸騰，可將渠係水利用係數提高到0.9%，比土渠省水節能25%以上；提高廣土地利用率；管理方便，省工省時，設備簡單，一次性投資較低，“七五”期間我國對低壓管道輸水灌溉進行了係統研究，研製出了適合我國國情的雙壁波紋？管及配套管件，並已批量生產。因此，在無條件發展噴灌和微灌的地方，采用低壓管道輸水灌溉是一個方向。在井灌區，應逐步用低壓管道來代替中小型渠道。在渠灌區，如果渠係配套完整，宜采用防滲措施節水，如果地形有一定的坡度且渠係配套不完整，應直接采用輸水管道進行配套。但是在非常平坦的自流灌區，要采用管道輸水則應慎重斟酌。
目前有些地方，低壓管道輸水灌溉隻用管道將水送至地頭，沒有直接送入灌水區域，田間還需要布置輸水溝。為了進一步節水，減少輸水過程的損失，提高土地利用率，更為理想的方法是用硬管將水送至地頭，在出水口加裝閘門，連接輸水軟管，使水從水源直到灌溉溝（畦）全部在管道內流動。
三、波湧灌技術
波湧灌[或稱間歇溝（畦）灌、波湧溝（畦）灌]是溝灌技術的改進與發展。就是控製放入溝（畦）內的流量，進行間歇式供水，即向田間放一段時間（幾分鍾或幾十分鍾）的水，然後停止放水一段時間（幾分鍾或幾十分鍾如此反複。用這種方法灌溉，溝內的水是不連續、周期性地向前推進。這樣可以使沿溝長度方向的水量分布更均勻，更節水。作物產歷也有所提高，是一種有希望的節水灌溉方法。
波浦灌需要配備專門的控製閥和帶有多孔閘閥的管道。它的控製器也多為電子控製裝置，自動化程度較高，目前主要在美國推廣應用，我國近年才引進並進行試點試驗研究。
四、膜上灌溉技術
隨著地膜植蓋栽培技術的發展，在溝灌的基礎上創造了一種膜上輸水、膜孔滲水、局部灌溉的節水灌溉方法，稱為膜上灌溉。由於水流為膜上水流，利用地膜防滲輸水及地膜的保水作用，可達到節水的目的。
膜上灌水強度是膜上灌溉的重要技術參數，與膜溝寬、灌水時間等因素有關。
膜上灌溉的優點是保持土壤結構，表層土壤疏鬆不板結，可以充分發揮地膜的增溫保水作用，土壤水分分布均勻，土、肥不會被衝刷流失，改善了土壤的水、肥、氣、熱環境條件。一般增產且不需要專門的設施，因此很有推廣前景。
第二節地下灌溉技術
地下灌溉是指灌溉水從地麵以下一定的深度處濕潤土壤，借助於毛細管力的作用，自下而上地浸潤土壤的一種灌溉方式。按其濕潤土壤的途徑不同，可分為地下水浸潤灌溉、地下暗管灌溉及施肥播種幾種。
一、地下水浸潤灌溉
地下水浸潤灌溉就是利用溝渠河網或深30~100厘米、間距15-36米的明溝及其節製建築控製物，控製蓄水水麵達到作物主要根係層深度，借助毛細管力作用濕潤土壤。在不灌溉時，開起節製閥，使地下水回降到一定深度。這種方法的局限性很大，隻有在根係活動層下有不透水層、土壤透水性較強及土壤含鹽量較低時才可施行，因此不適宜普遍推廣。
二、地下暗管灌溉
地下管灌溉（也稱滲灌）是利用地下管道將水引入田間耕作層，借助於毛細管作用，自下而上地濕潤土壤。它有下列優點：使土層有良好的通氣性，處於最優的水、氣、熱狀態；地表含水率低，地麵蒸發量小，能充分利用灌溉水；可用低壓、無壓水進行灌溉，與噴灌相比，顯著的節省能源；無輸水損失；占耕地少，有利於機耕和田間管理，有利於實現灌溉機械化和自動化。這種方法的問題是：土壤表層濕潤性差，在作物苗期不能很好地發揮作用；當土質較輕時易造成深層水肥滲漏；灌水管間距小，需要的管道數想多，加之施工費用較高，因此成本高；在灌溉水淨化不充分及作物根係的向水性作用下，易造成灌水管出水口堵塞，且檢修困難。
這種方法適用於地下水較深、灌溉水源較少且水質較好、土壤毛細管作用強、作物根係深的地區使用。用這種灌溉方法，水分利用率高達0.9%以上，並可獲得較大的經濟效益。目前，我國推廣應用尚不普遍。地下暗管灌溉的技術難題集中在出水口堵塞和暗管的規劃、鋪設上。水口堵塞問題還沒有從根本上得到解決。管道埋設深度主要決定於土壤性質、種植的作物、凍土層厚度及農機具田間作業情況。適宜的埋設深度應能使灌溉層借助毛細管作用，使計劃濕潤層得到充分濕潤。管道埋設深度一般為40~60厘米，間距在有管壓時為5~8厘米，無管壓時為1~3米，管長一般為20-50米，管道坡度為0.001—0.005毫米。管道上出水口間距應視坡度大小、有無管壓而定，原則上是前疏後密。
三、施肥播種技術
行走式施肥播種技術是以農村大量擁有的拖拉機為動力，配備簡單的貯運水裝置，並在播種機上增加施肥功能，在作物播種的同時給種區施肥，為種子的萌發創造條件，以解決旱區缺少灌溉條件、天然降水與作物需水不同步情況下的作物適時播種問題，達到節水、抗旱保苗和增產的目的。實驗表明，施肥播種技術對提高農作物產量及水資源利用率有明顯效果，是符合中國國情的節水灌溉技術。