我国传统施肥不但造成了肥效的严重流失，还对土壤造成了很严重的危害。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，增产增效优势集中体现。少量多次浇水施肥，实现均匀持续供应。传统的浇水和施肥方式，作物往往在“饥饿”和“过饱”两个极端之间反复，不能均匀地“吃喝”。而采用微灌水肥一体化，灌水和施肥次数增加，每次的灌溉和施肥量减少，可以根据作物需水需肥规律随时供给，保证作物“饿了就吃，渴了就喝”、“吃饱不浪费”，水分养分均匀持续供应。
集中供应作物根区，水肥吸收直接快速。传统土壤施肥，氮肥常因淋溶、反硝化等而损失，磷肥和中微量元素容易被土壤固定，浪费严重的同时，作物养分供应不足。应用水肥一体化技术，可将湿润深度控制在40厘米，将水分和养分直接供应到作物根系集中分布的区域，根系直接对水分和养分进行吸收，利用率高。
保证中后期水肥供应，利于产量形成。传统模式注重前期忽视中后期，注重底墒水和基肥，作物中后期的灌溉和施肥由于劳动力成本增加或操作不便等原因难以落实。如小麦适时浇好灌浆水能保根、护叶、延长叶片功能、防止早衰、提高粒重，但传统灌溉方式往往难以满足。夏玉米大喇叭口期后，田间封行封垄，常规条件下难以进行施肥、灌水。采用水肥一体化，人员无需进入田间，通过管道就可以方便地进行灌水施肥，能够保证中后期水分养分供应充足，利于产量形成。