我國水資源危機與節水農業
農田水循環（FWC）與土壤-作物-大氣連續體（SPAC）理論
前者是農田水的大循環（即降水、地表水、土壤水和地下水相互轉化），后者是農田水的小循環。從農田水到作物產量，即在降水、地下水、地表水、土壤水、植物水轉換和運行中有三個環節：（1）由降水、地下水、地表水轉化為土壤水；（2）由土壤水轉化為生物水；（3）通過作物生理過程形成經濟產量。每個環節都會有水的損失。第一環節可靠水資源合理利用和節水工程與管理，以提高水的利用率。后兩個環節，土壤水部分蒸發進入大氣，另一部分為根系吸收，其中僅1%成為生物水，其它為蒸騰所消耗，蒸騰直接與作物生產聯系，宜用節水農業措施，以提高作物對水的利用效率。
灌溉在農業發展中發揮主導作用
事實證明，我國不僅是一個農業大國，也是一個灌溉用水大國。灌溉面積約占全國的1/2，卻提供了全國65%的糧食、60%的經濟作物和80%的蔬菜。可見灌溉在農業生產中具有舉足輕重的作用。我國灌溉面積從1980-1997年間，年平均增長率3.8%，同期糧食生產年均增長率為3.5%，基本同步增長。當灌溉面積出現波動時，糧食生產也出現徘徊狀態。一般高產優良品種只有在具有灌徘條件良好的農田才能發揮期望的增產作用，即在灌溉農田的糧食產量要比非灌溉農田的產量提高1-3倍，且越干旱的地區，增產幅度越大[8]。
農業用水形勢不容樂觀，未來將面臨不可避免的危機
我國農業用水量已由1949年的約1000億m3，增加到1993年的3850億m3，但農用水比例已由1949年的97%下降到1993年的73%，但一些發達國家農業用水比例僅為50%左右，如北美和美洲中部農業用水占49%，一些歐洲國家農業用水僅占38%；我國每公頃水澆地的平均用水量基本維持在7500-8250 m3。
高效用水的精細灌溉技術
3S（RS、GIS、GPS）與信息高速公路相結合，使得農田抗旱和灌溉精細化成為可能。如作物估產、土壤含水率分布監測等。目前應重點開展各種精細地面灌溉技術要素優化組合軟件開發，環境脅迫下遙感機理和遙感標志研究，遙感和GIS的集成對作物脅迫作用的診斷理論等。
農業高效用水智能決策系統
在發達國家，信息技術已成為提高農業生產的最有效手段，世界各國學者相繼開發了有關節水灌溉方面的專家系統，如滴灌系統中過濾設備選擇專家系統，灌溉水質與作物產量間關系的決策支持系統，滲灌技術要素與氮素間關系的決策系統等。國內在農業高效用水專家系統方面也進行了一些嘗試，但針對灌溉中某一具體技術開發距較復雜的農業生產有一定差距。今后的發展是可將專家系統、模擬模型、資源數據庫、控制技術、計算機網絡等技術有機結合起來，形成適合不同水資源狀況的水開發調配、農田輸水和灌溉方式、農田水分與養分管理的農業高效用水決策支持系統。
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