本发明属于农作物施肥技术领域，公开了一种基于作物根系生长分布规律的水肥一体化施肥方法，包括：种植同一时间的农作物和参考作物；通过计算终端计算所述参考作物的根系分布，通过模拟生成沿垂线方向不同土层，并对所述不同土层进行水肥比例的计算；通过探测装置探测不同土层内参考作物的根系分布情况；以农作物茎秆为圆心，将渗灌管道埋于渗灌坑中；将农作物肥料与水混合后得到液体肥料；通过渗灌管道将混有液体肥料的灌溉水流入土壤中进行施肥，并根据三维施肥比例控制模型控制所述渗灌管道输出的液体肥料的流量。本发明通过计算终端计算所述参考作物的根系分布，可以准确的确定不同土层深度内的农作物根所需的水肥比例和渗灌时间。