我國水資源危機與節(jié)水農業(yè)
農田水循環(huán)（FWC）與土壤-作物-大氣連續(xù)體（SPAC）理論
前者是農田水的大循環(huán)（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(huán)。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(huán)節(jié)：（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(huán)節(jié)都會有水的損失。第一環(huán)節(jié)可靠水資源合理利用和節(jié)水工程與管理，以提高水的利用率。后兩個環(huán)節(jié)，土壤水部分蒸發(fā)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(jié)水農業(yè)措施，以提高作物對水的利用效率。
灌溉在農業(yè)發(fā)展中發(fā)揮主導作用
事實證明，我國不僅是一個農業(yè)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(yè)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(tài)。一般高產優(yōu)良品種只有在具有灌徘條件良好的農田才能發(fā)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(qū)，增產幅度越大[8]。
農業(yè)用水形勢不容樂觀，未來將面臨不可避免的危機
我國農業(yè)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(fā)達國家農業(yè)用水比例僅為50%左右，如北美和美洲中部農業(yè)用水占49%，一些歐洲國家農業(yè)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(jiān)測等。目前應重點開展各種精細地面灌溉技術要素優(yōu)化組合軟件開發(fā)，環(huán)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(yè)高效用水智能決策系統(tǒng)
在發(fā)達國家，信息技術已成為提高農業(yè)生產的最有效手段，世界各國學者相繼開發(fā)了有關節(jié)水灌溉方面的專家系統(tǒng)，如滴灌系統(tǒng)中過濾設備選擇專家系統(tǒng)，灌溉水質與作物產量間關系的決策支持系統(tǒng)，滲灌技術要素與氮素間關系的決策系統(tǒng)等。國內在農業(yè)高效用水專家系統(tǒng)方面也進行了一些嘗試，但針對灌溉中某一具體技術開發(fā)距較復雜的農業(yè)生產有一定差距。今后的發(fā)展是可將專家系統(tǒng)、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(fā)調配、農田輸水和灌溉方式、農田水分與養(yǎng)分管理的農業(yè)高效用水決策支持系統(tǒng)。
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