在近代，由于历史、气候、地理位置等多种原因，我国工农业生产中心变化趋势是，从长江中下游平原→黄淮海平原→东北平原→黄土高原→西北平原。如何根据这些区域的水自然资源状况，发展现代农业，解决水资源数量和质量与工农业和谐发展的关系，我们提出以下解决我国干旱缺水(包括南方因为污染的水质性缺水)问题和发展区域现代农业的方略：从青藏高原地区流向境外的水资源进行大西线调水到我国北方，解决北方干旱缺水问题，在西北发展大型机械化农场高附加值经济作物型的节水型现代农业；在黄土高原从黄河引水、提水和集流雨水，发展中小型农业机械化粮果型旱地水分高效利用型现代农业；在东北地区发展大型机械化农场型的高产高效粮食型现代农业；从长江流向大海的水资源进行南水北调(中线和东线)到华北地区，解决华北地区的水资源数量短缺和水质污染减轻问题，发展大型机械化和高产节水优质农产品生产加工出口的外向型高水效现代农业；在长江中下游和南方丘陵地区，发展小型机械化家庭联产型的超高产和立体复合型生态现代农业。

在干旱的西北地区，发展现代农业和节水农业的方略是开源(调水)→节流→提高水资源利用率→提高生物水分利用效率→提高农业经济效益→改善生态环境→减少沙尘(暴)和沙漠化扩大。长期目标是一定要实施大西线调水工程，这样才能真正解决西北干旱缺水问题，在根本上改变西北的贫穷落后面貌。

这些地区地广人稀，相对平坦，气候干旱少雨，降水量在50 -200mm ，但周围有部分高山成为“集水塔”(降水量在400 -800mm )，有大量的冰川融水可以灌溉农田和发展城市，因此，中期目标应该是将尽可能多地将阿尔泰山、天山、阿尔金山、昆仑山和祁连山的冰川融水、河流、湖泊，调引到周围沙漠地区，扩大灌溉面积，解决新疆、甘肃和内蒙古少部分地区的干旱缺水问题，发展冰川水灌溉农业和畜牧业。农业部发布《全国农业和农村经济发展第十一个五年规划(2006—2010年)》中指出，重点开发区主要包括新疆北部地区重点解决农田灌溉用水问题，建设我国粮食战略接替区。近期目标是节约用水，提高水资源利用率，和作物水分利用效率，发展经济作物，提高农业生产经济效益，退耕还林还草改善生态环境。利用工程节水(坎儿井，渠道衬切，管道输水，滴灌，膜下滴灌等)，农艺节水(砂石田，秸秆、地膜等覆盖，免耕等)和生物节水(选育和推广耐旱、抗旱节水动植物新品种，利用生物净化污水)紧密结合的现代节水农业体系，来提高有限水资源的利用效率。发展高附加值经济作物型农业，例如，新疆有名的主要经济作物有棉花，熏香草，啤酒花等，优质水果有甜瓜、西红柿、胡萝卜、葡萄、库尔勒香梨、无花果、石榴、杏脯、核桃等水果和干果。全面发展(膜下)滴灌，在小区域浅层灌溉植物根系，而不是在大区域深层灌溉土壤和整个农田系统。发展大型机械化农业(如棉花机械化种植和收获)，发展食品工业如西红柿和胡萝卜酱的加工和出口。砂田种植是干旱地区的一种水分高效利用型农业，近年来，新疆、甘肃、宁夏等地的砂田西瓜有很大的发展，提高了水分利用效率的同时也大大提高了经济效益，应该利用现代化农业机械，进一步完善和发展新是砂田技术并加大推广力度和面积。总之，在西北发展大型机械化农场高附加值经济作物型的节水型现代农业将是我国区域现代农业的模式之一。

在黄土高原半干旱地区，发展现代农业和旱地农业的方略是，提高黄河水资源的利用率(引水和提水)→集流雨水→节流→提高水资源利用率→提高生物水分利用效率→提高农业经济效益→改善生态环境→减少水土流失。黄河在黄土高原地区有很大的水资源，但由于黄土高原的丘陵沟壑地貌，使黄河灌溉利用和大型机械化农业设备使用成为难题。除了在宁夏银川平原和内蒙古河套地区，有大面积黄河灌溉面积外，其他地区很难利用黄河的大量水资源，虽然在甘肃省有引大入秦，山西省有万家寨引黄济晋，在陕西省有东雷抽黄工程，但由于提水的费用很内高，使这些提水和引水工程，难以发挥更大的作用。如何在有利地形地区，还可以扩大黄河引水和提水工程，进一步提高对黄河水资源的利用率，应该是个需要强调投入的问题。

在没有河流的地区，目前在黄土高原主要是发展窑窖集流雨水农业和旱地水分高效利用型农业，利用7、8、9三月的降水(占全年降水300 -600mm 的70%)，改变这200 -400mm 集流雨水的时空利用效率，改变生活和生产用水状况。由于玉米生长期基本和这一地区的降水和温热同步，因此，近年来这个地区的玉米面积扩大很快，小麦面积明显减少。特别是地膜玉米增产幅度大，已经被广泛应用。双垄沟全膜玉米已经是甘肃省在旱作农业区推广的一项带有突破性的创新技术，该项技术集膜面集雨、覆盖抑蒸、垄沟种植等技术为一体，并最大限度地保蓄土壤水分，将地面蒸发降到最低，特别对 10mm 以下的降雨能够有效拦截，使其就地入渗于作物根部。在半干旱偏旱地区的定西市(300 -400毫米 )，双垄沟全膜覆盖栽培玉米平均亩产 653公斤 ，较半膜覆盖玉米平均亩产 488公斤 增产 165公斤 ，增产幅度32.1%。

黄土高原地区是我国优质水果(苹果，梨，枣，桃、杏等)和经济作物(烟草、马铃薯、甘薯)生产区域，例如，在甘肃陇东地区，陕西省的渭北高原，山西省的晋南地区等，都是优质苹果、烟草、西瓜、马铃薯、甘薯等经济作物的生产基地。因此，这一地区应该发展中小型机械化的旱地粮果型现代农业。

在华北地区平原地区，是我国第二大粮食生产基地，城市用水主要靠河流水库，农业用水主要靠地下水灌溉，在工农业快速发展，环境污染不断扩大的情况下，黄淮海地区成为我国水资源数量短缺和水质污染最严重的地区。目前实施的南水北调工程中线和东线正在实施，主要是近期缓解城市和工业用水，对农业用水危机还难以缓解。由于这个地区人口密集，是我国政治、经济、文化中心，也是我国粮食主产区，因此，工农业用水还要持续增加，在未来10-20年还难以消除水资源危机。从长江下游调水的东线工程，水资源污染问题很严重，况且需要提水，代价大，水质差；而中线调水工程上游汉江水资源有限，主要是给目前严重缺水的城市如石家庄，北京，天津调水；因此，在近期还难以改变华北地区严重缺水的局面。该地区发展的长期目标还必须是依靠大西线调水，从而保障首都北京，天津、石家庄等重要城市的长期可持续发展外，同时保障我国华北地区农业用水安全、粮食安全和经济安全。由于气候半干旱半湿润，如果没有大量引水，因此，从长远来看，这一地区的生态用水安全将难以保障，水资源污染将要在一定程度存在。中期目标是通过南水北调中线和东线调水，首先满足北京、天津和石家庄等重要城市的用水，然后实现采补平衡，减缓地下水下降。近期目标是发展节水农业，特别是加快生物节水型农业的发展。首先是开源，应该利用生物净化污水的生物节水技术，将更多的污水净化成中水，利用中水进行灌溉。再是节流，变大水漫灌为小畦灌溉、管道灌溉、喷灌等，提高地下水和河流水的灌溉效率，减少灌溉次数和定额，变充分灌溉为亏缺灌溉。第三是提高水分利用效率，变种植高水肥作物品种，为水旱兼用型和节水型作物品种，实现节水高产双赢。

华北地区是我国小麦-玉米主产区，目前利用大型小麦、玉米联合收割和秸秆粉碎机一体化机械进行跨区作业，成为这个地区现代农业的一种模式，可以减少群众购买大型农业机械的资金压力，同时在冀鲁豫包括内蒙古等周边省地，共享这些现代农业机械。因此，在这一地带应该重点开展小麦-玉米抗旱节水优质高产一体化简化技术体系研究和推广。即选用冬小麦抗旱节水高产优质优良品种→防病虫抗旱增产的包衣种子→小麦播种水→小麦专用肥或者复合肥(亩施 20 kg )→播种施肥一体化(或四密一稀)播种机沟播(有利于玉米提前人工间套)→返青期喷施除草剂(免中耕除草)→拔节期灌溉(春灌很重要)→开花-灌浆期喷施农药和抗旱、增产剂(少量施用)→小麦秸秆粉碎还田联合收割机收获→玉米播前防草除草(喷施除草剂“一扫光”等)→选用抗旱节水高产玉米优良品种→防病虫抗旱增产的包衣种子→玉米播种水(因为前茬小麦深层土壤耗水严重，一般必须进行灌溉)→玉米专用肥(或复合肥、尿素，亩施 20 kg )→播种施肥一体化(两密一稀)播种机直播(有利于发挥玉米的边际高产效应，沟施化肥和管灌)→喇叭口期灌溉(很重要)→开花-灌浆期喷施农药和抗旱、增产剂(少量施用)→玉米秸秆粉碎还田联合收割机收获→旋耕(免深耕)→播种小麦。这是华北现代农业发展的趋势和模式之一。在保证粮食优质高产的同时实现节约用水，提高水资源利用率和水分利用效率有重要意义。同时，大力发展设施种植，发展大棚产生蔬菜、水果生产，节约用水，提高水分利用效率和经济效率，是这个地区的现代农业模式之二。粮食深加工和农产品出口是这个地区现代农业模式之三。

冀鲁豫三省目前正在用全国粮食生产大省转向粮食加工和转化、蔬菜生产和加工出口的大省。例如，山东省是我国农产品(主要是蔬菜、水果、肉、水产品)出口第一大省，占全国农产品出口的1/4。河南省是我国粮食加工第一大省，2005年，河南省粮食、肉类、禽蛋、奶类总产量依次居全国第一、二、三、七位，成为全国最大的粮食加工基地和畜禽加工基地，食品工业已成为河南工业经济的第一大支柱产业。河北省也是我国畜牧业生产大省，全省畜牧业总产值达到1136亿元，占全国畜牧总产值的十分之一，2006年全省禽蛋产量4650866吨、鲜奶产量4169988吨，肉类总产量6063588吨、分居全国第一、第三和第五位。因此，华北平原地区应该是发展大型机械化和高产节水优质粮食蔬菜畜产品生产加工出口的外向型高水效现代农业。

在东北地区，降水量在400 -800mm ，这一地区主要是春旱。辽宁省虽然有辽河，但辽河流域水资源过度开采和污染严重，因此，辽河流域也成为我国严重缺水地区之一。吉林省缺水也问题比较严重。黑龙江省的水资源相对比较丰富，有松花江和黑龙江。目前东北的主要粮食主要是玉米、水稻和大豆，是我国三大的产粮区，约占全国粮食总产量的1/6左右，生产的粮食主要是北粮南运，是我国粮食的稳压器。目前由卖粮难逐渐转变成粮食深加工的快速发展，例如，吉林利用玉米转化成生物乙醇燃料和生物制药和化工等产品，实现粮食就地深加工和高效增值的发展。随着粮食生产的快速发展，水资源短缺问题也在逐步出现，同时，随着粮食深加工和精细化工的发展，需水量也在增加。因此，东北地区的水资源也逐渐成为一个该地区经济发展的限制因子之一。该地区气候半湿润而冷凉，土地平坦而肥沃，目前是我国大型机械化农场现代化农业发展的典型代表地区。长期目标是通过大西线调水工程给辽宁和吉林部分地区调水，解决老工业基地的水资源短缺问题。中期目标是进一步挖掘东北嫩江、松花江、特别是黑龙江地区的水资源高效利用潜力。例如，中国科学院东北地理研究所孙广友研究员提出，要有效利用嫩江和松花江的水资源，和东北西部古河道资源，建设东北第四大水稻基地，带动区域综合开发，全面治理东北西部生态环境，促进东北西部区域经济快速发展。近期，大力发展生物节水，推广抗旱节水高产玉米、大豆和水稻新品种，扩大渠道衬切等工程节水项目，推广大型喷灌、管灌等节水技术，推广免耕法、秸秆还田等保护性耕作法，减少东北地区的水土流失，制止黑土地肥力下降的趋势。另外，发展设施农业，发展设施种植蔬菜和设施养殖，给俄罗斯等国家出口农产品也是该地区现代农业发展的一个方向。因此，在东北地区发展大型机械化农场型的高产高效粮食型现代农业是主要方向。

在长江流域, ，水资源相对比较充裕，但由于多山和丘陵，还有许多丘陵旱地和季节干旱，基本上属于工程性缺水。同时，南方农业生产化肥和农药投入比较多，加上工业发达而排泻废弃物比较多，面源污染比较严重，因此，水质性缺水也非常严重。近年来我国南方干旱连续大面积发生，特别是2006年的重庆遭受的50年来的罕见大旱，今年我国南方地区(湖南、江西、贵州、广西等)遭受五十年来罕见秋旱，都说明了在南方水乡进行抗旱和发展节水农业型现代农业的重要性是不可以忽视。应该加强水利工程建设，减少对降雨的依赖，扩大对江河水资源的利用能力，扩大对南方丰富地下水资源的利用能力。因此，我国南方抗旱节水有四个重要方面，一方面要在南方旱坡地发展以生物节水的农业，扩大旱稻的种植面积，改种水田作物为旱田作物，如改水稻为旱稻，或者为玉米种植等。另一方面，要在平原地区进行节水节肥节药栽培技术研究与推广，例如，减少水稻灌溉、施肥和喷药的次数和用量，发展生态绿色农业。第三是加强水利工程建设，给山坡地和平原地修建更多的梯田和引水渠，在平原和山坡地多打机井，利用地下水进行抗旱和灌溉，保证南方三熟或者两熟制，获得超高产。第四，利用现代节水灌溉技术发展立体农业(间作套种)和农林(茶、桑、水果、橡胶林)复合型生态农业。因为我国南方山多地少，发展小型机械化和家庭联产(土地联合)现代农业是方向。因此，在长江中下游和南方丘陵地区，发展小型机械化家庭联产型的超高产和立体复合型生态现代农业。