我国水资源危机与节水农业
农田水循环（FWC）与土壤-作物-大气连续体（SPAC）理论
前者是农田水的大循环（即降水、地表水、土壤水和地下水相互转化），后者是农田水的小循环。从农田水到作物产量，即在降水、地下水、地表水、土壤水、植物水转换和运行中有三个环节：（1）由降水、地下水、地表水转化为土壤水；（2）由土壤水转化为生物水；（3）通过作物生理过程形成经济产量。每个环节都会有水的损失。第一环节可靠水资源合理利用和节水工程与管理，以提高水的利用率。后两个环节，土壤水部分蒸发进入大气，另一部分为根系吸收，其中仅1%成为生物水，其它为蒸腾所消耗，蒸腾直接与作物生产联系，宜用节水农业措施，以提高作物对水的利用效率。
灌溉在农业发展中发挥主导作用
事实证明，我国不仅是一个农业大国，也是一个灌溉用水大国。灌溉面积约占全国的1/2，却提供了全国65%的粮食、60%的经济作物和80%的蔬菜。可见灌溉在农业生产中具有举足轻重的作用。我国灌溉面积从1980-1997年间，年平均增长率3.8%，同期粮食生产年均增长率为3.5%，基本同步增长。当灌溉面积出现波动时，粮食生产也出现徘徊状态。一般高产优良品种只有在具有灌徘条件良好的农田才能发挥期望的增产作用，即在灌溉农田的粮食产量要比非灌溉农田的产量提高1-3倍，且越干旱的地区，增产幅度越大[8]。
农业用水形势不容乐观，未来将面临不可避免的危机
我国农业用水量已由1949年的约1000亿m3，增加到1993年的3850亿m3，但农用水比例已由1949年的97%下降到1993年的73%，但一些发达国家农业用水比例仅为50%左右，如北美和美洲中部农业用水占49%，一些欧洲国家农业用水仅占38%；我国每公顷水浇地的平均用水量基本维持在7500-8250 m3。
高效用水的精细灌溉技术
3S（RS、GIS、GPS）与信息高速公路相结合，使得农田抗旱和灌溉精细化成为可能。如作物估产、土壤含水率分布监测等。目前应重点开展各种精细地面灌溉技术要素优化组合软件开发，环境胁迫下遥感机理和遥感标志研究，遥感和GIS的集成对作物胁迫作用的诊断理论等。
农业高效用水智能决策系统
在发达国家，信息技术已成为提高农业生产的最有效手段，世界各国学者相继开发了有关节水灌溉方面的专家系统，如滴灌系统中过滤设备选择专家系统，灌溉水质与作物产量间关系的决策支持系统，渗灌技术要素与氮素间关系的决策系统等。国内在农业高效用水专家系统方面也进行了一些尝试，但针对灌溉中某一具体技术开发距较复杂的农业生产有一定差距。今后的发展是可将专家系统、模拟模型、资源数据库、控制技术、计算机网络等技术有机结合起来，形成适合不同水资源状况的水开发调配、农田输水和灌溉方式、农田水分与养分管理的农业高效用水决策支持系统。
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