一、我国节水农业发展历史回顾
１．节水农业发展沿革
我国节水农业发展的历史源远流长，而且与灌溉农业的发展密切相连。在距今４０００多年以前就有了临河挖渠、凿井汲水的灌溉农业，在漫长的历史岁月中，灌溉农业的建设绵延不断，对促进当时的农业生产和社会经济发展起到了十分重要的作用。灌溉农业的发展主要受水资源的制约，古代的劳动人民在与旱灾进行的长期斗争中，已懂得采用一些简单的节水农业技术，如夯实输水土渠的渠床减少输水渗漏损失；在蒸发量大的西北农田上铺上石子以减少农田土壤水分的蒸发损失等，对节约农业用水起到了一定作用。但是，由于社会和技术的等原因，到１９４９年我国节水农业的基础十分薄弱，除了在少数灌区建设有少量渠道防渗外，基本上仍是空白。解放后随着我国灌溉农业的大规模发展，农业水资源的供需矛盾逐渐呈现，节水农业技术开始受到有关部门的重视。２０世纪５０和６０年代，水利部门就开展了节水灌溉技术研究，到７０年代初某些技术已大面积在农业生产中推广应用。如在自流灌区大力推广渠道防渗衬砌减少输水渗漏损失，田间开展平整土地、划小畦块，推行短沟或细流沟灌，建立健全用水组织，实行计划用水，按方收费。７０年代中期在机电泵站和机井灌区进行节水节能技术改造。７０年代中到８０年代初，在丘陵山区，土壤透水性强、水源奇缺以及实行抗旱灌溉的北方地区和南方经济作物区，推广喷灌、微灌等先进灌水技术。８０年代初到９０年代初，在北方井灌区大面积发展低压管道输水灌溉技术。从９０年代开始，进一步将节水灌溉工程技术、农业技术和管理技术有机结合，形成配套技术，并大面积推广田间灌溉科学用水技术，如小麦优化灌溉、水稻浅湿灌溉、膜上灌、北方旱作坐水点种等。与此同时，以提高降水利用率为目标的旱地农业增产技术也得到大面积推广应用。这些技术的大范围推广应用，使我国节水农业的发展提高到一个新水平。
为适应节水农业迅速发展的需要，我国节水农业科学研究和设备研制也取得了长足的进步。早在１９７６年中国科学院会同原水电部将喷灌技术列为１９７６～１９８５年全国科技十年规划重点项目，１９７７年年底又列为全国重点推广新技术之一，１９７８年被正式列入国家农田水利建设计划，８０年代以后，国家每年安排专项补助经费和贴息贷款扶持推广。“七五”期间，低压管道输水灌溉技术研究被列入了国家科技攻关计划。“九五”期间，节水农业技术研究与示范首次被列为国家科技攻关项目，开展了喷、微灌设备的研制与改进、滴灌技术研究与示范、田间节水灌溉新技术研究、主要农作物节水高效灌溉制度的研究、节水灌溉与农业综合技术研究、人工汇集雨水利用技术研究和灌溉系统配水关键技术研究等７个专题研究。随着科学研究逐步走向深入，我国节水农业工程设备也得到迅速的发展，经过几十年的研制和开发，特别是近几年不断引进国外先进技术及生产装备，使节水农业工程设备在数量上和性能上都有很大提高。目前有上百个厂家生产供应节水农业所需的工程设备和工程材料。除在性能、品种和质量上仍与国际先进水平有较差距外，在数量上已基本能满足现阶段国内发展节水农业的需要。
２．节水农业设施及产业化建设
到１９９２年统计，我国防渗衬砌渠道总长达５５．１１万ｋｍ，占渠道总长３０６．８７万ｋｍ的１８％；其中干、支渠防渗长度２９．２４万ｋｍ，为干、支渠总长度１２１．８１万ｋｍ的２４％；斗、农渠防渗长度２５．８７万ｋｍ，为斗、农渠总长度１８５．０６万ｋｍ的１４％。我国低压管道输水灌溉铺设的管道长度达２．６亿ｍ，其中，固定式管道长１．６８亿ｍ，移动式管长０．９３亿ｍ。喷灌面积达１２２３．２万亩，其中固定式１２４．１万亩，半固定式１９７．３万亩，移动式９０１．８万亩。微灌面积达５１．９万亩，其中固定式３２．５万亩，半固定式１９．４万亩。按照现阶段的农业节水灌溉标准计算，我国节水灌溉面积已达２亿亩。另外近年在南方广西发展了水稻“薄、浅、湿、晒”面积２６００万亩，东北地区发展坐水点种面积３４００万亩，西北新疆地区发展膜上灌面积３００多万亩，宁夏甘肃等地发展水窖、集雨灌溉面积数十万亩。我国节水农业的产业化建设也得到较快的发展，节水农业工程设备和材料已初步形成产业化。我国早期渠道防渗是从应用当地材料开始，如压实土、三合土、浆砌块石等。７０年代以后随着我国国民经济和建材工业的发展，大力推广了水泥土和混凝土材料，并研究应用沥青混凝土，膨胀混凝土、玻璃纤维混凝土等。为了解决混凝土衬砌板接缝之间的漏水问题，研究推广了聚氯乙烯胶泥等填缝止水材料以及其它一些处理混凝土裂缝的材料。８０年代以来具有成本低、防渗性能好的塑料薄膜，沥青玻璃布油毡以及各种聚乙烯土工膜得到大量推广应用。近年来使用膨胀珍珠岩板、矿渣棉板等作为防冻保温材料，收到了良好的效果。利用化学材料作为土壤添加剂，增加土壤防渗性能，也开始在我国渠道防渗中使用。
为了提高渠道防渗工程质量，加快施工进度，降低工程造价，我国先后研制和生产了梯形渠道边坡混凝土振动机，“Ｕ”形渠道开挖机，“Ｕ”形渠道混凝土浇筑机和切缝机，以及预制混凝土“Ｕ”形渠槽和水泥土预制板等施工机械和技术，使我国渠道衬砌从人工施工向半机械化和机械化施工方面迈出了一大步。由于混凝土“Ｕ”形渠道的显著优点，我国北方地区的中、小型渠道防渗衬砌，大量采用这种渠道的施工机械。低压管道输水灌溉从５０年代起就在我国开始试点应用，但因设备不配套，质量差和造价高等原因，未能大面积推广应用，进入８０年代以来，为节约农业用水，缓解北方水资源紧缺状况，迅速在北方平原井灌区发展起来，为解决设备问题，研制出多种适合我国国情的管材和管件，研制生产了数十种出水口和给水栓以及安全保护装置，提出了平原井灌区低压管道系统的优化设计理论和方法和各种管材管件的施工工艺，使我国低压管道输水灌溉得到大规模的发展。目前我国生产和应用的低压管材主要有：双壁波纹塑料管、薄壁ＰＶＣ管、水泥制品管和用作地面移动软管的超薄塑料管；管件主要有各种类型的给水栓、管接头、进排气阀等，这些管材和管件我国都已能大批生产。
我国从７０年代开始发展喷灌，经过２０多年的努力。喷灌设备已形成一定规模的生产能力，据到１９９２年统计，我国已具有生产轻小型喷灌机２０万台，其中小型机５万台的能力，自动化水平较高的大型时针式和平移式等喷灌机亦能批量生产。喷头除完善ＰＹ１系列外，１９８８年研制和投产ＰＹ２系列，并研制投产我国特有的全射流喷头系列。１９８７年从国外引进了奥地利的摇臂式喷头（ＺＹ系列）、薄壁铝管、薄壁热浸镀锌钢管三条生产线，研制并投产ＺＹ型喷头，带单挂钩承插式和双挂钩球接式两种快速连接管的移动轻金属管道系统及八种地埋管道。目前，ＺＹ喷头已生产２０余万只，薄壁铝管年产达５０余万ｍ。我国生产的喷灌设备的厂家约有２３家，在数量上已基本能满足国内的一般要求。主要生产和应用的喷灌设备有：ＰＹ１系列、ＰＹ２系列和ＰＹｓ系列以及ＺＹ系列喷头；石棉水泥管、锦塑软管、维塑软管、薄壁铝管和镀锌薄壁钢管；ＢＰＺ型水泵和ＢＰ型水泵；单喷头喷灌机、人工移动管道式喷灌机、绞盘式、双悬臂式、纵拖式、滚移式、时针式和平移式喷灌机；自动调压喷灌泵站等。
我国微灌的发展是从１９７４年开始的，到目前大致经历了三个阶段。１９７４年到１９８０年为第一阶段，主要是引进、消化和试制，并在不同作物上开展试验。８０年代初到９０年代初为第二阶段，主要针对微灌设备品种少、不配套、质量差等问题，先后研制和改进了等流量滴灌设备，微喷灌设备、微灌带、孔口滴头、补偿式滴头、折射式和旋转式微喷头、过滤器和进排气阀等设备，并建立了一批示范点。９０年代初到现在是第三阶段，对原有的微灌设备进行改进和提高，研制出如脉冲滴头、调压器和施肥器等新的微灌设备，并引进了以色列的部分先进技术和设备，使我国微灌技术和设备都得到较大发展。目前，我国已能成为批生产灌水器、管道与连接件、控制和量测及保护装置、净化设备和施肥装置等。
３．节水农业对促进农业生产发展的贡献
实践证明，凡是采用节水农业技术措施的，节水增产效果都十分显著。陕西省洛惠渠灌区，推广长畦改短畦，宽畦改窄畦、大水漫灌改小畦浅灌后，作物生育期灌水量降低２０％～３０％；山东省济宁市汶上井灌区实行低压管道输水灌溉后，输水利用系数从０．６提高到０．９５以上，亩次节水４０ｍ３，节水率达４０％，节能３３％、节地１．７％、省工５０％，灌水周期缩短１／３；陕西省泾惠渠灌区，经过对各级渠道衬砌后，渠系水利用系数由０．５９提高到０．８６；北京郊区近几年发展喷灌面积上百万亩，取得了增产２０％，节水５５％，省工５０％，提高土地利用率２３％的显著效果；河南省偃师县关窑村，采用以半固定式滴灌为中心，井池结合，提蓄结合，限额供水和滴灌关键水的提、蓄、滴相结合的灌溉模式，利用每小时出水量２０ｍ３的机井，年平均灌溉面积８６８亩，小麦每亩平均用水量５０．６ｍ３，增产１０１．５ｋｇ；广西近年发展水稻“薄、浅、湿、晒”节水灌溉技术，推广面积２４００万亩，实测结果平均每亩节水９５ｍ３，增产２５ｋｇ，北方地区也已大面积推广与此类似的技术，同样获得显著的节水增产效益；河南、山东、河北、内蒙古等省（自治区）在面积推广小麦优化灌溉技术，累计推广面积１０００万亩，据测定每亩年省水７５～１５０ｍ３，比传统灌溉制度少灌１～３次水，产量接近充分灌溉时的最高水平；东北地区发展人工或机械坐水种灌溉面积约３４００万亩，玉米每亩可节水６０ｍ３，增产６０～７０ｋｇ；新疆地区发展膜上灌面积达３００万亩，与常规沟灌相比，棉花节水４０．８％，增产５．１％，玉米节水５８％，增产５１．８％；宁夏、甘肃等地发展水窖水窑集雨节水灌溉面积数十万亩，每个窑窖平均蓄水６０ｍ３，灌溉２亩耕地，较旱地增产３～４倍，为干旱缺水地区发展节水农业走上一条新路；山西省翼城县利民灌区，在对全灌区进行技术改造的基础上，实行地面水和地下水资源统一管理、统一调度、自流灌溉与提水灌溉水费平衡政策，使渠系水利用系数由０．６４提高到０．７４，灌溉水利用系数由０．５提高到０．６，增产１９．６％。水利部、中国农业科学院农田灌溉研究所从１９９１年起承担总理基金项目“华北地区节水农业技术体系的研究与示范”，在河南省、山西省、河北省建成三个节水农业示范区，实施节水农业综合技术措施，即在实行节水灌溉的同时，配合采用耐旱品种、水肥结合、地面覆盖等农业节水增产技术和施保水剂等化学节水增产技术，分别取得了增产３９．７％、７１．５％和１０４％；节水３０．４％、４５．５％和５５％；提高水分生产率６３．３％、３０％和９６．５％的显著效益。
二、节水型农业技术应用及其主要技术经济特性与效益
对农作物进行灌溉，从水源引水、包括降水利用，到作物耗水形成产量要经过一系列的物理和生物过程。节水农业就是要充分有效地利用自然降水和灌溉水，根本目的是通过采用水利、农业、管理等措施，最大限度地减少水从水源通过输水、配水、灌水直至作物耗水过程中的损失，最大限度地提高单位耗水量的作物产量和产值。节水农业的内涵一般包含水资源的合理开发利用，输配水和田间灌溉过程的节水、用水管理节水以及农业节水增产技术措施４个方面。水资源的合理开发利用包括多水源的科学调度；地面水、地下水、降水、土壤水综合利用；废污水回收处理利用以及咸淡水混合利用；水库、蓄水池的防渗处理等。输配水和田间灌溉节水包括输水建筑物改造配套，防止跑、冒、滴、漏；渠道防渗；管道输水；喷灌、滴灌、渗灌、膜上灌、膜下灌以及传统的土地平整、大畦改小畦、坐水点种等措施。农业技术措施包括根据水资源状况调整作物种植结构，推广耐旱作物品种、节水栽培技术，采取深耕蓄水，塑膜或秸秆覆盖、聚肥保墒等旱作农业措施和施用保水剂、抗旱剂等抗旱保墒措施。用水管理节水包括制定不同作物科学的灌溉制度，健全节水政策法规。
１．水资源合理开发利用技术
（１）水资源优化分配技术。对水资源进行综合评价，提出能充分利用水资源并发挥最大效益的优化分配方案，进行水资源的开发利用。
（２）多水源联合运用技术。利用系统工程理论和模糊数学方法，建立优化调度模型，采用计算机管理，提高水资源的利用率，充分发挥水资源的效益，实现节水增产并保持灌区水资源的良性平衡。
（３）雨水汇集利用技术。在干旱缺水的丘陵山区，选择有一定产流能力的坡面、路面、屋顶，或经过夯实防渗处理的地方，作为雨水汇集区，将雨水引入位置较低的水窖或水窑内储存，经过净化处理，供农村人畜饮水和农作物灌溉用水。
（４）地下水利用技术。在利用地下水为灌溉水源的地区，在维持地下水生态平衡的前提下，确定开采强度，合理利用地下水。对机井进行测试改造，提高机井的出水效率和装置效率，降低能耗。在井渠结合的灌区，非灌溉季节时，可利用渠道引客水或利用排水沟集蓄雨季降水，入渗补给地下水。
（５）劣质水利用技术。劣质水包括城市生活污水、工业废水、微咸水和灌溉回归水。城市或工矿企业排放的污废水含有多种重金属元素、有害的无机物或有机化合物、病原生物等，必须经过严格净化处理达到灌溉水质标准，才能用于灌溉非直接食用的农作物。利用微咸水灌溉时，可根据土壤积盐状况，农作物不同生育期耐盐能力，直接利用微咸水或咸淡水掺混后使用。但应特别注意掌握灌水时间、灌水量、灌水次数，同时与农业耕作栽培措施密切配合，防止土壤盐碱化。对于灌区渠系和田间渗漏水、退水、跑水产生的回归水，可收集起来重复利用或作为下游灌区的灌溉水源，但使用回归水之前，要化验确认其水质已符合灌溉水质标准。
２．输配水和田间节水灌溉技术
（１）渠道防渗技术。渠道是我国农田灌溉的主要输水方式，但传统的土渠输水渗漏损失大，约占到水量的５０％～６０％，一些土质较差的渠道渗漏损失高达７０％以上，据有关资料分析，全国渠系每年渗漏损失水量约为１７００多亿ｍ３，是灌溉水损失的最主要方面。因此，渠道防渗一直是我国发展高效用水灌溉的主要技术措施。渠道防渗不仅可以显著地提高渠系水利用系数，减少渠水渗漏，而且可以提高渠道输水安全保证率，提高渠道抗冲能力，增加输水能力。渠道防渗还具有调控地下水位，防止次生盐碱化，减少渠道淤积，防止杂草丛生，节约维修费用，降低灌溉成本的附加效益。据测定，浆砌石防渗较土渠减少渗漏损失５０％～６０％；混凝土防渗较土渠减少渗漏损失６０％～７０％；塑料薄膜防渗较土渠减少渗漏损失７０％～８０％。
渠道防渗的方法很多，根据所使用的防渗材料可分为土料压实防渗、三合土料护面防渗、石料衬砌防渗、混凝土衬砌防渗、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。混凝土衬砌防渗是使用最广泛的一种渠道防渗措施，可分为现场浇筑和预制装配两种，防渗效果好，使用寿命长，特别是使用混凝土“Ｕ”形渠槽防渗还可提高渠道流速和输沙能力。塑料薄膜防渗具有重量轻、造价低、运输方便、施工简单及抗腐蚀能力较强的优点。沥青护面防渗是用沥青与其他材料如塑料薄膜、砂石料、玻璃纤维等联合使用起到防渗作用。
（２）低压管道输水灌溉技术。低压管道输水灌溉简称“管灌”，是利用低压输水管道代替输水土渠将水直接送到田间灌溉作物，以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失的技术措施。这项高效用水灌溉技术近几年在我国北方平原井灌区发展非常快。低压管道输水灌溉具有许多优点：一是省水，由于以管代渠可以减少输水过程中的渗漏和蒸发损失，使渠系水利用系数提高到０．９５以上，可使亩毛灌水定额减少３０％左右。二是节能，与土渠输水相比，由于提高了渠系水的利用系数，使从井中抽取的水量大大减少，因此可减少能耗２５％以上。三是可以减少土渠占地，提高土地利用率，一般在井灌区可减少占地２％左右，在扬水灌区可减少占地３％左右。四是管理方便，省工省时，由于低压输水管道埋于地下，便于机耕和养护，耕作破坏和人为破坏大大减少，另外由于管道输水流速比土渠大，灌溉速度大为提高，可显著提高灌水效率。
低压管道输水灌溉系统一般由水源、水泵及动力机、连接保护装置、输水管道、给配水装置及其他附属设备（如量水设备、排水阀、逆止阀和田间灌水设施）等部分组成。一般可分为移动式、固定式和半固定式３种。移动式是除水源外，机泵和输配水管道都是可移动的，特别适合与小水源、小机组和小管径的塑料软管配套使用。其优点是一次性成本低、适应性强、使用比较方便。缺点是软管使用寿命短、易被草根、秸秆等划破，在作物生长后期，尤其是高秆作物灌溉比较困难。固定式是包括机泵、输配水管道、给配水装置等建筑物都是固定的，水从管道系统直接进入沟畦进行灌溉。半固定的机泵、干（支）管和给水装置都地埋固定，而地面灌溉管是可移动的。通过埋设于地下的固定管道将水输送到计划灌溉的地块，然后通过给水栓供水给地面移动管进行灌溉。由于具有移动式和固定式两者的优点，是国内外低压管道灌溉较常用的一种形式。
（３）喷灌技术。喷灌是喷洒灌溉的简称，它是利用专门的设备（动力机、水泵、管道等）把水加压，或利用水的自然落差将有压水送到灌溉地段，通过喷洒器（喷头）喷射到空中散成细小的水滴，均匀地散布在田间进行灌溉。要实现喷灌首先要建立喷灌系统，一般包括水源工程、动力机、水泵、各种管道、喷头及控制设备等。喷灌系统分为固定式、半固定式和移动式三种：固定式喷灌系统各组成部分在整个灌溉季节中（甚至长年）都是固定不动的，或除喷头外，其它部分固定不动；半固定式喷灌系统除喷头和装有许多喷头的支管可在地面移动外，其余部分均固定不动，支管与干管常用给水栓快速连接；移动式喷灌系统除水源工程（塘、井、渠道等）固定外，动力机、水泵、管道、喷头都可移动。固定式喷灌系统操作方便、生产效率高、占地少，易于实现自控和遥控作业，但建设投资较高，适合蔬菜和经济作物地区采用；移动式喷灌系统结构简单，投资较低，使用灵活，设备利用率高，但移动时劳动强度较大，路渠占地较多，运行费用相对较高，比较适用于抗旱灌溉的地区，是我国目前发展最多的喷灌形式；半固定式喷灌系统的特点介于上述两者之间，是我国今后应提倡发展的主要喷灌形式。
喷灌和地面灌溉相比，具有节约用水、节省劳力、少占耕地、对地形和土质适应性强、能保持水土等优点。因此被广泛应用于灌溉大田作物、经济作物、蔬菜和园林草地等。喷灌可以根据作物需水的要求，适时适量地灌水，一般不产生深层渗漏和地面径流，喷灌后地面湿润比较均匀，均匀度可达０．８～０．９，由于用管道输水，输水损失很小，灌溉水利用系数可达０．９以上，比明渠输水的地面灌溉省水３０％～５０％，在透水性强、保水能力差的土地，如沙质土，省水可达７０％以上。由于喷灌可以采用较小的灌水定额进行浅浇勤灌，因此能严格控制土壤水分保持肥力，保护土壤表层的团粒结构，促进作物根系在浅层发育，以充分利用土壤表层肥分。喷灌还可以调节田间小气候，增加近地表层空气湿度，在天热季节起到凉爽作物，而且能冲掉作物茎叶上的尘土，有利于作物的呼吸和光合作用，故有明显的增产效果。多年大面积应用证明，与传统地面灌溉相比，喷灌粮食作物增产１０％～２０％，喷灌经济作物增产２０％～３０％，喷灌果树增产１５％～２０％，喷灌蔬菜增产１～２倍。但喷灌也有一定的局限性，如受风影响大，风大时不易喷洒均匀，以及投资比一般地面灌水技术要高。
喷灌几乎适用于灌溉所有的旱作物，如谷物、蔬菜、果树、食用菌、药材等，既适用于平原也适用于山区，既适用于透水性强的土壤也适用于透水性弱的土壤。不仅可以灌溉农作物，也可以灌溉园林草地、花卉，还可以用来喷洒肥料、农药，防霜冻、防暑降温和防尘等。但为了更充分发挥喷灌的作用，取得良好的效果，应优先应用于：当地有较充足的资金来源，且经济效益高、连片、集中管理的作物；地形起伏大或坡度较陡、土壤透水性较强，采用地面灌溉比较困难的地方；灌溉水资源不足或高扬程灌区；需要调节田间小气候的作物，包括防干热风或防霜冻；劳力紧张或从事非农业劳动人数较多的地区；水源有足够的落差，适宜修建自压喷灌的地方；不属于多风地区或灌溉季节风大的地区。
（４）微灌技术。微灌是一种新型的最省水节水灌溉技术，包括滴灌、微喷灌和涌泉灌。它是根据作物需水要求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将作物生长所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中，相对于地面灌和喷灌，微灌一般属于局部灌溉。微灌一般包括首部枢纽、输配水管网和灌水器。首部枢纽由水泵及动力机、控制阀门、水质净化装置、施肥装置、计量和保护设备组成。输配水管网包括管道和管件，常用塑料管道。灌水器是微灌的专用设备，也是微灌系统中最重要的组成部分，有滴头、微喷头、涌水器和滴灌带等形式。
根据不同的作物和种植类型，微灌系统可分为固定式和半固定式两类。固定式全部管网固定在地表或埋入地下，灌溉时不再移动，常用于宽行作物，如果树、葡萄等；半固定式的干、支管固定，田间毛管可在数行作物中移动，灌完一行后，移至另一行再灌，常用于密植的大田作物和宽行瓜类等作物。根据管网安装方式不同，又可分为地表式和地埋式两种。地表式一般支管和毛管铺设在地面上，安装方便、易于检修，但有碍耕作且易老化损坏；地埋式可避免地表式的缺点，但不便检修。
微灌有着显著的优点：因全部由管道输水，基本没有沿程渗漏和蒸发损失，灌水时一般实行局部灌溉，不易产生地表径流和深层渗漏，水的利用率较其它灌水方法高，可比地面灌省水５０％～７０％，比喷灌省水１５％～２０％；又因省水显著，对提水灌溉来说节能也显著；能有效控制压力，使每个灌水器的出水量基本相等，均匀度可达８０％～９０％；能为作物生长提供良好的条件，较地面灌一般可增产１５％～３０％，并提高产品的品质。
微灌的灌水孔径很小，最怕堵塞。故对微灌的用水一般都应进行净化处理，先经过沉淀除去大颗粒泥沙，再进行过滤，除去细小颗粒的杂质等，特殊情况还需进行化学处理。由于微灌只湿润作物根区部分土壤，会引起作物根系因趋水性而集中向湿润区生长，造成根系发育不良，甚至发生根毛堵塞出水孔，故在干旱地区微灌果树时，应将灌水器在平面上布置均匀，并最好采用埋深式。为防止鼠类咬坏塑料输水管，应将管道埋入鼠类活动层以下，约距地面８０ｃｍ。
微灌适应所有的地形和土壤，特别适用于干旱缺水的地区，我国北方和西北地区是微灌最有发展前景的地方。南方丘陵区的经济作物因常受季节性干旱也很适宜微灌。北方的苹果宜采用滴灌、微喷灌和涌泉灌；北方和西北的葡萄、瓜果采用滴灌最理想；南方的柑橘、茶叶、胡椒等经济作物及苗木、花卉、食用菌等宜采用微喷灌；大田作物如小麦、玉米等宜采用半固定式滴灌。
（５）膜上灌技术。是在地膜栽培的基础上，把以往的地膜旁侧灌水改为膜上灌水，水沿放苗孔和地膜旁侧渗水对作物进行灌溉。通过调整膜畦首尾的渗水孔数及孔的大小，来调整沟畦首尾的灌水量，可获得较常规地面灌水方法相对高的灌水均匀度。膜上灌投资少，操作简便，便于控制灌水量，加快输水速度，可减少土壤的深层渗漏和蒸发损失，因此可显著提高水的利用率。膜上灌适用于所有实行地膜种植的中耕作物，与常规沟灌玉米、棉花相比，可省水４０％～６０％，并有明显增产效果。
（６）地下灌溉技术。是把灌溉水输入地面以下铺设的透水管道或采取其他工程措施普遍抬高地下水位，依靠土壤的毛细管作用浸润根层土壤，供给作物所需水分的灌溉工程技术。地下灌溉根据供水方式的不同可分为地下浸润灌溉、地下管道灌溉和地下排灌两用系统。地下水浸润灌溉适用于地下水位较高、地下水及土壤含盐量较低，土壤透水性较好，又有一定排水条件的地区。地下管道灌溉适用于水资源紧缺、地下水位较深，灌溉水质较好，计划湿润土层以下有弱透水土层的地区。地下灌排两用系统适用于地下水位较浅，土壤无盐碱化的低洼易涝渍又有干旱威胁的地区。地下灌溉可减少表土蒸发损失，灌溉水的利用率较高，与常规沟畦灌相比，一般可增产１０％～３０％。
（７）坐水种技术。是利用坐水种单体播种机，使开沟、浇水、播种、施肥和覆土一次完成，特别适用于我国有小水源的旱地农业区。与常规沟灌玉米相比，可节水９０％，增产１５％～２０％。
（８）沟畦改造技术。沟畦灌是我国当前最主要的田间灌水方式，为了节水增产，可在精细平整土地的基础上大畦改小畦、长沟改短沟，以使沟畦规格合理化。一般可比常规沟畦灌减少灌水定额５０％，增产１０％～１５％。有条件的地方可采用间歇灌或利用激光平地实现水平畦田灌，以大幅度提高田间灌水的利用率。
３．农业节水增产技术
（１）耕作保墒技术。采用深耕松土，镇压、耙耱保墒，中耕除草，改善土壤结构等耕作方法，可以疏松土壤，增大活土层，增强雨水入渗速度和入渗量，减少降雨径流流失，切断毛细管，减少土壤水分蒸发，既可提高蓄集降水的能力，又可减少土壤的蒸发，使土壤水的利用效率得到显著提高。据测定，采用深松耕作法，疏松深度在２０ｃｍ以上，耕层有效水分可增加４％～５．６％，渗透率提高１３％～１４％，粮豆增产１０％。在伏雨前深松，可使４０～１００ｃｍ土体蓄水量增加７３％，小麦增产６％～３０％。
（２）覆盖保墒技术。在耕地表面覆盖塑料薄膜、秸秆或其他材料可以抑制土壤蒸发，减少地表径流，蓄水保墒，提高地温，培肥地力，改善土壤物理性状。因此起到蓄水保墒、提高水的利用率，促进作物增产的良好效果。秸秆覆盖一般可节水１５％～２０％，增产１０％～２０％。覆盖塑料薄膜可增加耕层土壤水分１％～４％，节水２０％～３０％，增产３０％～４０％。
（３）水肥耦合技术。通过对土壤肥力的测定，建立以肥、水、作物产量为核心的耦合模型和技术，合理施肥，培肥地力，以肥调水，以水促肥，充分发挥水肥协同效应和激励机制，提高抗旱能力和水分利用效率。可在不增加施肥量的条件下，获得较大的经济效益，以节约水肥资源，减少污染，改善生态环境，增产增收。在不增加施肥量和水量情况下，肥料利用率可提高３％～５％，产量增加２０％～３０％。
（４）节水作物品种筛选技术。根据当地的降水分布、干旱发生规律和作物水分特性，因地制宜压缩需水量大易旱的作物，扩大雨热同步和秋熟作物，选择耗水少而水分利用效率高的作物。通过调整作物布局，建立适应型高效种植制度，一般可使农田整体水分利用效率提高１．５～２．２５ｋｇ／（ｍｍ．ｈｍ２），增产１５％～３０％。在优化种植制度下，选用抗旱、节水、高产品种一般可较原主栽品种增产１０％～２５％，水分利用效率提高１．５～２．５５ｋｇ／（ｍｍ．ｈｍ２）。
（５）化学制剂保水节水技术。合理施用保水剂、复合包衣剂、黄腐酸及多功能抑蒸抗旱剂和“ＡＢＴ生根粉”等，可在作物生长发育中抑制过度蒸腾，防止奢侈耗水，减轻干旱危害，以及促进根系提高对土壤深层储水的利用，起到显著增强作物抗旱能力和提水分生产效率。小麦、玉米用保水剂拌种后，出苗率比不拌的提高２０％～３０％，增产１５％～２５％。喷黄腐酸可使作物叶片蒸腾速率降低１９％～２７％，田间耗水量减少７％～９％，增产９％～１２％，水分利用效率提高２５％～３５％。用“ＡＢＴ和根粉”拌种或浸种，可提高土壤储水利用率２０％以上。
４．节水管理技术
（１）节水灌溉制度。是把有限的灌溉水量在作物生育期内进行最优分配，以提高灌溉水向作物可吸收的根层的储水的转化，以及光合产物向经济产量转化的效率。可采用非充分灌溉、抗旱灌溉和低定额灌溉等，限制对作物的水分供应，巧灌关键水，增加有效降雨的利用，加大土壤调蓄能力，同时对作物进行抗旱锻炼，采用“蹲苗”、“促控”等技术，降低田间腾发量，提高作物对农田水的利用效率。一般采用低定额灌溉可节水３０％～４０％，而对产量无明显影响。
（２）土壤墒情监测与灌溉预报技术。用先进的科学技术手段，如张力计、中子法、电阻法等监测土壤墒情，数据经分析处理后配合天气预报，对适宜灌水时间、灌水量进行预报，可以做到适时适量灌溉，有效地控制土壤含水量，达到节水又增产。
（３）灌区配水技术。根据灌区各级输配水渠道的技术参数和灌溉农田及作物分布情况，按照水源可供水量和作物某生育阶段需水量及水分生产函数，以输配水过程中水量损失较小，而增产值较大为目标，应用系统工程手段，编制灌区水量优化调度方案，合理调配灌溉水量，做到增产又节水。
（４）灌区量水技术。采用量水设备对灌区用水量进行量测是搞好灌区经营管理、提高经济效益、实行按量收费、促进节约用水的重要手段。常用的量水设备有量水堰、量水槽、灌区特种量水器和复合断面量水堰。随着电子技术、计算机技术的发展，半自动式或自动式量水装置已开始应用，可大幅度提高灌区的量水效率和量水精度。
（５）现代化灌溉管理技术。采用电子技术对河流、水库、渠道的水位、流量、含沙量乃至抽水灌区的水泵运行工况等技术参数进行采集，输入计算机，利用预先编制好的计算机软件对数据进行处理，按照最优方案用有线或无线传输方式，控制各个闸门的开启度或调节水泵运行台数，实现自动化监测控制。可节省大量的管理劳动力，实现最优化用水管理。
应用上述节水农业技术措施时，应根据当地具体情况因地制宜地选用，并将各种适宜的技术措施组装配套，形成技术体系，以充分发挥这些技术措施的综合节水增产效益。
三、发展节水农业综合措施与管理、政策
１．节水农业综合措施
（１）大力发展节水高效的灌溉技术。我国目前年灌溉用水量３５００ｍ３，占全国总用水量的６７％，是最大的用水户。但我国灌区的灌溉水利用系数仅０．４左右，即从水源到田间，约有一半以上的灌溉水因渗漏、蒸发和管理不善等原因没有被作物直接利用。灌溉后农田水的利用效率也很低，每立方米水生产的粮食不到１ｋｇ，仅为发达国家的２／５。因此，近年来大力发展节水高效的灌溉技术，提高灌溉水的利用率和水分生产效率，已成为我国节水农业发展的重点。
节水高效的灌溉技术包括节水工程技术和节水管理技术。节水灌溉工程技术是世界上为高效利用农业水资源所采取的最广泛、最有效的技术措施，包括地上灌溉工程技术、地面灌溉工程技术和地下灌溉工程技术。地上灌溉工程技术主要是喷灌和滴灌，是目前最先进也是最省水的灌溉技术，我国目前主要应用在经济作物上，但近年来，随着我国水资源日益紧缺和提高农作物产量的需求，喷灌已在大田作物灌溉上得到较大规模发展，滴灌也开始试验应用在大田粮食作物上。与此同时，进一步引进国外先进技术和生产设备，结合我国国情提高我国现有喷、滴灌设备的生产的质量和降低造价，并开展新产品的研制和开发。地面灌溉工程技术包括渠道防渗、低压管道输水、田间地面灌溉等，我国目前灌溉面积的９８％是地面灌溉。由于其投入低，适合我国农村经济发展水平，当前仍是我国主要的灌溉工程形式。为加快渠道防渗的进程，已开发研究采用新型材料和结构形式，提高输水效率和降低造价，研制和开发高效低耗的防渗衬砌机械，提高施工效率。低压管道输水灌溉在我国北方井灌区发展迅猛，为提高管材的质量和降低成本，正在开展新型管材研制，并增加各级管件的种类和标准化，提高配套性能，完善田间配水设备。与此同时，也在研制适合渠灌区应用的大口径输水管材及管件，为今后有条件的灌区实现以管代渠提供技术储备。田间地面灌溉工程最常用的有平整土地、划小畦块、短沟或细流沟灌，由于投资少见效快、农民易于掌握，是当今面积最大的田间节水灌溉工程技术。为提高工效省劳力，已开展研究的开发节能、高效、价廉的平地、开沟或打畦的施工机械，并对我国特有的膜上灌水技术、坐水种技术的水平进一步提高，并扩大应用范围。地下灌溉工程技术包括渗灌和地下滴灌，目前仍处于试验性阶段，重点攻克提高设备性能和质量、降低造价的难题。国内外的实践经验证明，灌溉节水的潜力５０％在管理方面，节水管理技术的基础是节水高效灌溉制度，它是根据作物的需水规律，把有限的灌溉水量在灌区内及作物生育期内进行最优分配，达到节水高产高效的目的。在我国北方已进入实用的有灌关键水的非充分灌溉技术，小麦优化灌溉技术；在南方地区已得到较大面积应用的水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术都是一些投入很低，群众极易掌握、效果十分显著的节水高效灌溉制度，目前正在组织大面积推广应用。土壤墒情监测预报和灌溉预报以及优化配水是节水高效灌溉管理的手段，目前在我国仍处于试验阶段，但已加大了研究的力度，为提高灌溉用水管理技术水平提供技术储备。
（２）对现有灌区实行以水资源高效利用为目标的技术改造。我国现有灌区大多数是５０年代末到６０年代初和７０年代这三个时期建造的，由于建设标准低、配套不完善，加之经过几十年运行和低水平的维护，灌溉工程普遍老化失修，致使灌溉水资源和利用效益很低。当前影响我国灌区水资源高效利用的主要问题有：一是灌溉保证率低，由于多数灌区设施完好率低，水源有限和用水损失大，灌溉面积的灌溉保证率低，现有灌区内中低产田面积的一半以上是由于缺水干旱而造成的。目前全国灌区年缺水量达３００亿ｍ３，特别是连续干旱年份，由于保证率低，灌区用水得不到保证。二是工程配套差，特别是大、中型灌区，骨干工程由国家投资建设得较好，但支渠以下的工程要靠群众自筹，由于经费不落实等原因，或配套不全或质量低劣，加上老化失修，人为破坏严重，灌溉水跑水、漏水的现象严重，灌溉输水，用水的效率很低。三是灌水方法落后，目前绝大多数灌区采用的是传统地面灌溉技术，加上沟、畦过长，田面不平整，大水漫灌、田间水利用率低。四是灌水定额大，绝大多数灌区目前仍采用充分灌溉，不但灌水次数多，而且每次灌水量大，致使农田水分生产率很低。五是灌溉管理水平低，由于绝大多数灌区经费短缺，主要靠多种经营来维持，灌溉管理水平低下，技术手段落后。针对灌区存在的上述主要问题，近年来，在全国范围内对老灌区开展了以水资源高效利用为目标的技术改造。采用综合治理的办法，根据各个灌区自身的特点，对从水源、输水、配水、灌水直到作物用水的整个过程及管理体制进行深入的调查研究，找准主要矛盾以及搞清相互之间的关系，进行系统的技术改造与建设。在总体上要从三个方面入手，首先要提高灌溉保证率，对水源工程作进一步的合理开发，完善水源工程并对灌溉水源进行优化调配；二是结合种植结构的调整，采用节水高效的灌溉制度，提高灌溉水的生产率；三是提高管理水平，搞好渠系配套，推广先进的灌溉技术，降低灌溉成本，提高灌溉水利用率。对不同的灌区采取不同的改造措施，渠灌区重点放在完善渠系和建筑物的配套，提高渠道防渗率；井灌区改造的重点是挖潜和配套，提高机井装置效率，降低能耗，通过渠道防渗或管道输水提高灌溉水利用率；在井渠结合灌区除采用上述措施外，重点对地面水和地下水进行优化调度，在保持生态平衡的条件下，使地面水与地下水得到合理开发利用；在提水灌区，重点放在更新陈旧的机电设备，提高机泵效率，对于高扬程灌区采用先进的节水高效灌溉技术，如喷灌或滴灌，以达到节水、节能、提高效益的目的。在对老灌区进行技术改造时，应遵循资源优化配置的原则，充分论证，优化设计，以较少的投入取得较大的效益为目标，优选必须改造的工程项目，切莫盲目上马。特别在选择何种节水高效灌溉形式作为改造手段时，一定要充分考虑投入能力、技术管理水平、当地农业生产发展的长远要求，不能只顾眼前利益，搞短期行为，避免将来重复投入。
（３）开发新水源，增加农业供水能力。要从根本上解决我国农业用水的供需矛盾，除了提高现有水资源的利用水平和效率外，必须积极开发新水源，做到节流和开源并举。新的水源建设首先要充分合理地开发当地水资源。我国北方地区虽已修建了大量水库，但还有少量河流可修建水库，有些河流还有相当大的弃水，可增建水源工程。此外，还有一些地区的地下水仍有相当的开发潜力。由于我国水土资源在地区上的分布不相匹配，要解决一些地区的缺水问题，必须在更大的范围内寻求资源优化配置，调整资源与经济发展的格局。为根本解决北方地区的缺水问题，迫切需要修建一批跨流域的调水工程。目前一些小流域的调水工程已经修建发挥效益，还有一些正在实施，更大的跨流域调水工程也已开展前期的论证工作。
雨水利用是一种古老且具有巨大潜力的农业水资源开发利用形式，随着干旱加剧、水资源短缺，人们已重新注意雨水这一可再生资源的开发及高效利用。干旱半干旱地区是我国的贫水区，至今尚有６．２亿亩耕地因水资源短缺而无法灌溉，占该地区农业耕地面积的６０％。特别是西北黄土地区，面积６２．６２万ｋｍ２，区内多年平均降水总量２７５７亿ｍ３，为当前区内年用水量的９．２倍。但由于降水时间分布不均，降水期常与作物生理需水期错位，降水利用率很低，约为降水量的３０％～４０％，降水生产效率仅为每亩每毫米０．２～０．４ｋｇ，尚有６０％～７０％的降水以地表径流和无效蒸发的方式而损失。试验表明，采用有限补充灌溉，合理栽培管理，降水利用率可显著提高，粮食亩产由不灌溉的８０～１００ｋｇ提高１～２倍是可能的。我国目前已在西北干旱半干旱地区大面积发展雨水汇集和利用技术，而且取得了显著成效。雨水汇集工程技术主要包括蓄水工程、防渗处理技术和集雨区表面处理技术。常用的蓄水工程有窑窖、涝池、蓄水池及塘坝或塘库。蓄水工程的防渗技术有夯实底土、或用黏土、红土垫底，以胶泥涂沫池壁或岩石孔隙，较好的办法是用混凝土薄壳和混凝土砖石密封底部或侧壁。如土壤特性不宜于压实或化学处理，则可用膜状物、塑料薄膜或硬面衬料，也可用沥青、塑料、合成橡胶和水泥铺底。集水区表面处理技术可用拍光夯实改变土壤结构、采有化学处理封闭地面土壤孔隙、用沥青或混凝土建立不透水的集水区、用不透水薄膜覆盖集水区地面等。
劣质水包括生活与工业污水以及微咸水，也是一种可开发的农业水资源。我国１９９３年城镇生活污水与工业污水的排放量高达６３６亿ｍ３，但污水的处理率及其利用率很低，目前污水回用约为２７亿ｍ３。随着工业和城镇生活用水的进一步发展，污水排放量将会大幅度增加，预计到２０００年，全国污水排放总量将高达９００亿ｍ３。如果将这部分污水资源化并加以回收，进行合理开发利用，可在一定程度上缓解水资源的供需矛盾。我国还有相当数量的咸水和微咸水资源，仅华北平原浅层地下咸水面积就约占平原总面积的６０％，其中矿化度２～３ｇ／Ｌ的微咸水面积约为３．６万ｋｍ２，占咸水区面积的４０％。据计算，华北平原浅层地下咸水天然资源量为７５亿ｍ３／年，其中矿化度２～３ｇ／Ｌ的微咸水资源量为３６亿ｍ３／年，大于３ｇ／Ｌ的咸水资源量为３９亿ｍ３／年。因此，将劣质水回收利用发展节水农业，对于解决我国日益严重的农业缺水问题，具有重要的现实意义。劣质水的资源化措施主要是采用工程和化学技术处理劣质水，使其达到灌溉水质的标准。
（４）采用综合农业措施，提高农田水分利用效率。我国“雨养农业”区旱地面积占全国耕地面积５０％左右，粮食平均亩产不足２００ｋｇ，粮食总产仅占全国粮食总产的３０％，主要粮食作物小麦平均亩产不足６０ｋｇ，仅为全国小麦平均亩产的１／４。旱地农业生产力低而不稳的主要原因是水土流失严重、土面蒸发强烈、作物对土壤储水利用不足、土壤瘠薄、品种落后、栽培管理不当等，致使作物水分利用效率低，仅为０．２～０．４ｋｇ／（ｍｍ·亩）。通过推广以提高农田水分利用效率为中心的旱农综合增产技术，使水分利用效率提高０．１～０．２ｋｇ／（ｍｍ·亩）是完全可能的，即按本地区平均降水量水平，每亩可增加粮食５０～１００ｋｇ、皮棉１５～２０ｋｇ、油料２０～３０ｋｇ。在占全国耕地面积５０％左右的灌溉农田，既缺水而又灌溉水浪费严重，农田水分利用效率很低，粮食作物的灌水利用效率不足１．０ｋｇ／（ｍｍ亩），农田水分利用效率仅０．５０～０．７０ｋｇ／（ｍｍ·亩）。其主要原因是作物的非必需灌水量多，无效耗水量大；传统栽培造成作物以消耗灌溉水为主，未能发挥“土壤水库”的储水供水和对水分的调控功能，常因季节性干旱或供水不及时、质量差而发生旱害，造成严重减产。因此，在工程开源节流提高水资源利用率的基础上，采取综合农业节水措施，提高农田整体水分和作物水分利用效率，是高效利用农业水资源和持续提高农田生产力的核心。
高效利用有限水资源的关键是提高降水和灌溉水的利用效率。即灌溉农业在节约大量灌溉用水的同时实现高产；在旱地农业中如何增加土壤蓄水供水或补充少量供水，达到显著增产的目的。其有效途径：一是减少水的蒸发、渗漏和流失，增加土壤入渗量和储水量；二是增强作物对土壤储水特别是深层储水的利用；三是提高作物水分利用效率，即最大限度地提高作物的经济产量／生物量／蒸腾量／耗水量（ＥＴ）／供水量（降水、灌溉水）的比率。
当前，采用的综合农业技术措施主要有：根据旱农地区的降水和干旱发生特点及农作物的需水耗水规律，调整作物布局，建立与水资源相适应的种植制度。选择抗旱、节水、高产作物和品种，可根据抗旱性指标、耗水系数、蒸腾效率和水分胁迫指数等综合指标，从目前大量而丰富的品种资源中，筛选出具有御旱性、高产、高水分利用效率的品种进行推广。进行合理的土壤耕作及采用各种保水保土措施，蓄保降水，减少土壤水分蒸发和流失，创造良好的土壤水分条件。合理施肥和培肥地力，充分发挥水肥协同效应和激励机制，提高抗旱力和水分利用效率和在不增加施肥量的条件下，获得最大的经济效益。覆盖栽培保墒、增温、节水防旱、改善土壤理化性状、提高土壤肥力及有效性，提高作物有效耗水比，促使作物早熟和增产。应用化学物质和调控技术提高抗旱播种的出苗率，抑制作物生长发育过程中的过度蒸腾防止奢侈耗水，减轻干旱危害，促进根系提高对土壤深层储水的利用。
２．节水农业的管理与政策
（１）提高管理水平，促进节水农业发展。我国节水农业的发展已取得了很大的成绩，积累了许多经验，为了充分发挥节水农业工程的效益，提高管理水平已受到各方面的重视。加强节水农业的管理：一要进一步提高认识，增加紧迫性，使节水成为全社会的共识；二要加强组织领导，尽快健全有关节水的配套政策法规，调动广大基层干部、亿万农民参与的积极性；三要千方百计增加投入；四要总结过去发展节水农业的经验教训，认真掌握客观规律，减少盲目性。为此需要建立有利于节水农业发展的管理体系，即建立促进我国节水农业发展的政策和法规；建立适合我国市场经济条件的农业用水管理体制；建立农业水资源高效利用管理机制和运行机制；采用高效的节水农业管理技术，包括农业水资源高效利用的需求管理技术、水资源高效利用标准、集成化的农业水资源高效利用技术与措施、动态交互式水资源开发利用管理技术等；加强对水资源的统一规划与科学管理，优化配置水资源，制定支持我国农业可持续发展的节水农业长远发展规划。
（２）实行差别水费制度，调动发展节水农业的积极性。对水资源的严格管理，不仅要采用先进的管理技术，而且要按照市场经济的规律来管理。对所有的用水户都要实行按量收费、采用计划供水和对超额用水进行惩罚的差别收费制度。目前我国农用水费太低，没有按照商品价值的规律，依据水的实际价值收费，节水对农民来说没有得到多少实惠，而对国家来说，节水会产生巨大的经济效益和社会效益。因而造成发展节水农业国家非常重视，但农民群众积极性却不高。由于水价太低，也造成不少灌区的灌溉管理机构经费短缺，不得不主要依靠多种经营来维持，灌溉管理反而成了副业，还有一些灌溉管理机构由于多种经营难度大，而水费又很低，为了创收，只好鼓励农民多用水。目前，这种低水价的弊端已引起了各级部门的重视，已开始制定并实行有利于鼓励发展节水农业的水费政策，将灌溉用水纳入市场经济和法规管理的轨道，逐步实行按水的成本征收水费，并采用水费累进制，对超标准用水，加倍收取水资源占用费。为鼓励修建节水农业工程，可根据其节水效果的高低程度，给予不同数额的投资补助，以激励发展先进的节水农业技术。当工业及其它产业挤占农业水资源或征用已有灌溉设施的耕地时，要强制其拿出一定的比例的产值来发展节水农业，对污染或破坏农业水资源的行为，不但要实行经济制裁，严重的要绳之以法。对灌溉管理机构，也要制定鼓励节水的政策，如事业费和管理水平挂钩，节水给予奖励，超额用水予以经济处罚等。
（３）建立有利节水农业发展的投入机制。节水农业比传统农业需要更多的投入，我国在发展节水农业的过程中，经历了由无偿投入到有偿投入，建立起节水农业的投资由国家、地方、群众三方筹采的投入机制，使节水农业的发展走上了比较稳步、健康的轨道。为了推广节水农业新技术，国家从１９８５年开始分５年安排了第一期喷灌贴息贷款，总金额达２．１３亿元，分别由中国农业银行和中国工商银行发放，用于喷灌、滴灌工程建设、喷灌农产品深加工、节水灌溉设备生产企业技术改造及国外先进设备生产线的引进，贷款的贴息由财政部负担。１９９０年又开始发放第二期节水灌溉贴息贷款，５年总计３亿元，其中２亿元贷款的贴息由中央财政和地方财政负担，１亿元贷款贴息由水利部负担。从１９９１年起，中国银行又决定每年新增１亿元节水灌溉贴息贷款，这样“八五”期间每年用于节水灌溉工程建设的贴息贷款金额达到１．５亿元。实践证明，采用贴息贷款发展节水农业是一项很好的投入政策，两期贴息贷款的发放共发展节水灌溉面积近千万亩，取得了显著的经济效益，同时使我国节水农业技术水平亦有了很大提高。１９９６年国务院又正式批准“九五”期间，在全国建设３００个节水增产重点县，并在北方选择具备开发地下水资源条件的地方支持群众打井，发展新的节水型井灌区。建设资金以地方自筹和农民投入为主，国家扶持为辅。为此，１９９６年国家安排１５．５亿元节水灌溉、打井贷款，由财政部给予部分贴息，贷款数额以后还要逐年适当增加。另外，为配合３００个节水灌溉重点县的建设，国家计委又从国家预算内水利专项资金中安排２０００万元，专门用于节水灌溉示范项目的建设。这些投入政策措施，必将有力推进我国节水农业的发展。但是，根据目前我国国情，农业的基础还比较薄弱，农民收入水平还比较低，应在目前行之有效的投入政策基础上，制定一个鼓励发展节水农业的投入政策，可考虑采用“三三制”即国家、地方和农民各负担三分之一的办法筹集投入资金，并配套引发各方面投入积极性的政策。
（４）强化发展节水农业的保障体系。节水农业是一个多科学、多部门、跨地区的系统工程，必须发挥国家、地方和个人三者的积极性，有关的各部门要打破门户之见，通力合作。要通过各种媒介，开展宣传活动，树立水资源和水危机的意识，对“水是取之不尽，用之不竭”这一错误观念进行更新。要树立水是不可替代的生存资源意识，水资源的短缺不仅影响到农业的发展，也将影响到整个社会经济的发展，最终影响到人类的生存，因此，必须珍惜水资源，保护水环境。还要树立水资源有偿使用的意识，由各种水利工程提供的水，是通过人类开发投入物质和劳动取得的，具有明显的商品属性，这种水是商品，使用必须是有偿的。通过宣传教育，使农业水资源的高效利用由政府、部门行为，变为社会行为。要大规模发展节水农业，必须有投入来支持。国家应大幅度增加投入，通过财政专项、国家基本建设、银行政策性贷款及利用外资等多种途径，开辟资金来源。同时实行中央、地方和群众综合的多层次、多渠道筹集资金办法。国家应设立节水农业专项发展资金，增加贴息贷款，在安排农水补助费、城市占地费、地方财力、农业发展资金、不发达地区资金、扶贫资金、以工代账等多项支农资金时，应对发展节水农业工程技术予以重点扶持。对于所需要的钢材、水泥、塑料以及农业生产资料，国家要适当安排生产，并由各地区列入计划，保证供应。
四、节水农业存在的主要问题
１．缺乏指导节水农业发展的宏观区划和规划
当前我国发展节水农业仍带有一定的盲目性。具体表现在有些地方不顾客观规律、不考虑本身条件，而是按主观愿望办事，在那些适合某种节水农业措施或已有某种节水农业措施的地方，不作周密分析，不按经济规律办事，又去发展另一种节水农业措施；在那些水源极为贫乏，开采难度很大而适合发展雨养农业的地方，却不顾一切建设节水灌溉工程；或不考虑自身经济实力和农民接受能力，一味追求高新技术，造成盲目投入或重复投入等不良后果。究其原因，主要是缺乏指导节水农业发展的宏观区划和规划。各种节水农业措施都有其一定的适用范围，应根据当地的自然条件、社会经济情况而定。因此，极有必要从宏观上在全国范围内研究节水农业发展的规模、类型、标准、潜力、效益和政策等问题，为决策提供系统的科学依据。
一个国家或地区，采取什么技术路线和战略措施实现节水农业，对节水农业发展关系极大，必须对与节水农业有关的各种自然因素、技术因素和社会因素进行综合的分析论证，并在此基础上作出总体规划，以指导我国节水农业的发展。自然条件主要包括土地条件、气候条件和水资源条件。如在土地条件中，坡度大的山区丘陵区、土壤渗透性大的地区都适宜发展喷灌，而平原地区、特别是井灌区宜发展管道灌溉和渠道防渗。在气候条件中，多风地区不适宜发展喷灌，气候特别干燥蒸发很大的地区，必须认真考虑喷灌蒸发损失的问题。水资源条件主要考虑缺水程度，在严重缺水又需要发展灌溉的地区，应选择节水率高的先进节水灌溉技术，如喷灌或滴灌。技术因素包括采用何种节水灌溉技术，当前可供选择的有对传统的地面灌溉技术进行改造，如在井灌区实现管道输水，渠灌区衬砌渠道，大畦改小畦，采用节水灌溉制度等；运用新的灌水技术如喷灌、微灌、膜上灌及波涌灌等；采用综合节水技术，即在灌溉中同时采用工程、生物、管理等措施使之更加节水，如在实行灌溉的同时，选用耐旱品种、培肥改土、田面覆盖、加强用水管理等可较大幅度提高灌溉水的利用率。社会因素主要应考虑灌溉发展的历史背景、作物布局、国力与经济水平以及科学管理能力。在国外，无论是发达国家或是发展中国家，都对发展节水农业的宏观决策很重视，结合本国的特点确定了不同的发展模式。埃及、印度、巴基斯坦等国灌溉规模很大，以引地表水灌溉为主，但国力有限，走的是改造更新传统的灌溉系统，发展节水地面灌溉技术为主的道路。以色列、沙特阿拉伯、阿曼等国，灌溉规模较小，水源短缺，但经济实力很强，则以喷灌、滴灌等高新技术作为其实现节水灌溉的技术路线。美国、前苏联等国，地面灌溉规模宏大，且经济实力与技术实力雄厚，既注意改造原有的地面灌溉系统，又大规模发展喷、滴灌等先进技术，既注意发展节水灌溉工程技术，又注意结合灌溉采用农业措施和用水管理措施，走的是综合节水农业的新路。
根据我国的国情，发展节水农业到底应走一条什么样的道路，同样必须进行深入的研究，因此极有必要在全国范围内研究制定节水农业规划，以便针对我国的特点，对不同类型区实行分类指导，提出发展节水农业的总体规划，避免在发展上产生盲目性。
规划要在区划的指导下进行，计划要根据规划来安排，可通过调查研究，先制定节水灌溉区划，然后在区划的基础上，根据国民经济对节水农业发展的要求，进行分析研究后，再制定节水农业规划。节水农业规划的内容包括：
（１）通过水资源、土地资源、作物结构、产量水平、需水量、灌溉农业现状及发展预测等因素的分析，分区评价水土资源的平衡状况和节水农业的必要性，以及节水农业应达到的程度和规模。
（２）通过对灌区历史和现状的调查，研究现有灌区的特点、形式及对发展农业生产的作用，分析灌区面临的问题以及农业生产发展对灌溉的要求。
（３）统一节水农业的衡量指标及其定义，确定指标的定量，研究制定我国现阶段应参照的节水农业标准体系。
（４）通过对水土资源平衡和农业发展要求、技术水平、管理水平、节水的投入产出、社会、经济、生态效益以及各种节水农业模式的已有经验等诸因素的论证评价，提出选择确定节水农业途径的原则及分析程序。
（５）根据节水农业的特点，研究确定分区要素和指标，进行节水农业分区，以指导各个不同类型区节水农业的发展。
（６）根据我国农业生产的长远发展要求，充分考虑制约节水农业发展的因素，制定节水农业的规划，提出今后一定时期内，我国节水农业需要发展的规模和相应的投入。
（７）提出今后发展节水农业的对策建议。
２．没有一个统一的可操作的节水农业标准和定量指标体系
尽管目前采取的节水农业技术措施很多，但节水节到什么程度才算节水，效益高到什么程度才算高效，用哪些指标来衡量，国内外都没有一个统一的标准。当前国内大多以工程形式来定，如实行喷、微灌、渠道防渗、管道输水或大畦改小畦即为农业高效用水。由于没有一个定量的概念，工程之间的标准相差很远。有的地方将喷灌机拥有量乘上理论控制面积即为喷灌工程面积；有的管灌工程亩均管长只有２～３ｍ地埋管，有的甚至１ｍ也没有，全部为地面软管；渠道防渗到达什么程度才算合格也无法衡量。有不少所谓节水工程，由于片面追求降低投资，工程非常简陋，节水效果甚微；有的只采取某种单项技术措施，虽然少用了灌溉水，但效益提高不大。这些都给发展节水农业宏观决策带来一种虚假的印象，即发展节水农业只需很少的投入。如果不能用科学实事求是的方法反映节水农业的标准，将会给全国统筹安排带来困难，直接影响到节水农业的投入产出的效益。当前我国大规模发展节水农业的计划正在起动，为指导全国节水农业的健康发展，保证节水农业工程的质量，制定我国节水农业指标体系是当务之急。
由于节水农业包含从水源到输配水、灌水、管理及作物耗水等环节，我国地域辽阔各地的自然条件又差异较大，节水农业的形式和规模亦不相同，因此节水农业绝不能用单一指标来衡量，应该是一个体系，包含有一整套相互之间有联系的指标内容。又由于节水农业高效用水的程度不仅与国民经济对农业发展的要求有关，而且更与国力有关，即受国家和农民发展节水农业高效用水的投入能力制约。因此节水农业高效用水指标应有阶段性，随着国家的经济水平和技术水平的提高，指标也跟着提高。考虑到我国目前的国情，节水农业高效用水指标体系中不宜设指标过多、过繁以便于操作；指标不宜定得过高，以便大多数地区通过努力可以达到。通过对已有资料的分析研究，可按照用水指标、工程指标和效益指标三个层次建立节水农业高效用水指标体系，这些指标包括：
（１）用水指标。是直接衡量节水农业节约用水程度的指标。当前我国采用的节约灌溉用水的技术措施有工程技术措施和非工程技术措施两种。对于工程技术措施而言应包括输水技术和田间灌水技术两部分，即水从水源经渠道或管道进入田间入口的输配水技术；又从田间入口进入到作物根系层的灌水技术。灌溉时的水量损失主要有：①渗漏损失，包括各级渠道（管道）渗漏（输水损失）和田间深层渗漏等。影响渗漏损失因素主要是水文地质条件，土壤的透水性能、渠道衬砌或管材的材质及接缝（接头）的密封性，以及渠道或管道的水力要素等；②蒸发损失，渠道中的蒸发损失较小，约占其渗漏损失的１／２０～１／５０；田间蒸发损失则较大，与土壤特性、气候特性、作物覆盖程度及土壤含水量有关；③田面流失，灌溉水引入田间后，由于水流过大，灌水沟、畦规格与灌溉水流不相适应，水稻田的田埂不坚固，或采用不合理的灌水方法等，都会造成田面流失；④泄水流失，主要由于配水工作与田间灌水工作不协调，控制建筑物不完整以及不良的灌水习惯（如夜间不灌溉、长流水的串流等）所造成；⑤渠堤的决口或管道破裂跑水损失，由于质量不好，或超过安全流量（压力），以及巡护检查不周所造成。最直接反映工程技术措施节约用水程度的指标是灌溉水利用水系数，系数愈大灌溉用水的效率就愈高。非工程技术措施即是针对作物的需水特性，在不降低单产或总产的前提下，在作物的某几个或某个生育期减少或不供给灌溉水或改变供水的方式，以达到节约灌溉用水的目的。直接反映非工程技术措施节约用水程度的指标是作物的节水灌溉定额。
（２）工程指标。是间接衡量工程技术措施节约用水程度的指标，即在无法或不易确定灌溉水利用系数时，如何用相应的工程指标来代替。当前我国常用的农业高效用水工程技术有渠道防渗、低压管道输水、喷灌、微灌、平整土地划小畦块、膜上灌、坐水点种以及水稻灌溉中取消串灌等措施。通过对这些高效用水工程技术措施的典型测定，可以找出达到一定灌溉水利用系数时所需的工程标准，以此作为判断农业高效用水技术的指标，具有操作性强、农民易掌握的优点，是制定节水农业指标体系的重点。可考虑用渠道防渗衬砌率、亩均低压管道长度、田间灌溉工程技术要求等指标来表示。
（３）效益指标。是直接衡量节水农业效益的指标，节水农业的效益主要表现在用较少的水投入取得较高的农作物产量和净产值。农作物的高产除和用水有密切关系外，还依赖于良种、施肥、耕作栽培和管理，因此反映产量的效益指标应能体现节水农业综合技术措施的作用，可考虑用水分生产率来表示。农作物的净产值直接取决于投入和产出，与采取的节水农业技术措施、种植农作物的种类以及管理水平有关，亦是反映某个地区、某种作物采用某种高效用水技术措施是否合算的主要指标，可用效益费用比来表示。
３．对采用综合技术发挥整体效益重视不够
我国在过去发展节水农业的过程中，往往只注意单项的工程技术，如渠道防渗、低压管道输水、喷灌和微灌，而没有很好地将农业增产措施予以配套、形成综合技术。因此，常造成虽节水但产生效益并不高。
在工程节水技术的基础上发展综合农业节水技术，发挥综合优势，达到节水、高产、高效是当前世界各国研究的一个重点。水肥综合管理受到世界各国的普遍重视。大量的研究结果表明水肥在作物生长发育过程中是两个相互影响，相互制约的因子，适宜的灌水可以促进肥料转化及吸收利用，提高肥料的利用率，而适宜的施肥也可以调节水分利用过程，提高水分利用率。通过肥水同步监测确定作物灌水与施肥的时期和数量组合已在许多先进国家的农田管理中普遍应用，其中最为突出的当推美国、以色列等国家利用滴灌系统对作物同步供给水分及养分，这种水肥供给方式才真正做到了水肥同步。在利用耕作措施调控农田水分利用状况，充分发挥水、光、热等自然资源的作用，提高农田生产率及水分利用效率方面，美国、前苏联等国家做了大量的研究工作，也提出了许多行之有效的技术措施。对于地面覆盖保墒技术，国外的许多研究机构做了大量细致的研究工作。除了进行大规模田间试验，研究覆盖的保墒、增产效果及效益外，还对覆盖后农田的水、汽、热交换规律及水盐运动规律进行了较为详细、深入的分析研究，取得了许多研究成果。各种农业节水技术有时可以单独应用，但在更多情况下要考虑多种因子如何最佳组合，形成最为优越的整体，即多种措施如何综合集成，这也是世界上许多国家都十分重视的一个研究课题。以色列在这方面做了大量的研究，也取得了十分明显的效果。以色列建国４０年来，在田间灌水全部采用滴灌和喷灌的基础上，结合合理的调整种植结构，水肥同步供给，大量发展保护地栽培等措施，形成了节水、高产、高效的技术体系，农田平均灌溉定额从１９４９年的每亩５７１ｍ３下降到目前的３７１．４ｍ３，但同期灌溉作物产量却以每年３％的速度递增，单方水的产值也提高了３倍，达到２美元，效益十分显著。
我国目前已有采取各种节水措施的灌溉面积约２亿亩，但这些面积上所采用的节水措施主要是工程节水措施，以提高水的利用率为主要目标，各项非工程节水措施，比如综合农业节水技术，节水灌溉制度以及全灌区的水源优化调度及灌溉预报技术应用的面积还很小。造成许多节水工程虽然投入很大，也配备了大量的节水灌溉设备，但田间用水效率并没能相应的提高。一些田块灌水时偏大，灌溉不均匀，水浪费现象严重，而另一些田块则在作物受旱较重时也不能得到及时灌溉，所以总的水分利用效率难于有较大的提高。在我国已有的灌溉面积中，非工程节水措施的应用程度还很低，在节水农业发展中大面积推广应用，发挥巨大作用的前景也是十分看好的。非工程节水技术与工程节水技术措施相比，具有投资少，见效快，容易实施的优点。有许多技术农民完全可以在短时间内掌握，并能够以家庭为单位组织实施，因而具有大范围、大面积推广应用的基础。
工程节水技术与非工程节水技术相结合，形成高度集成的综合节水技术体系是当前节水农业技术发展的方向，也是许多国家研究的热点。两方面的技术措施相互配合、相互补充，形成覆盖从水源管理，经输水、配水，到作物吸收利用并转化为最终收获物的整个水分利用过程的节水技术体系，才能最大限度的提高水的利用率及利用效率。节水农业技术体系在我国有着非常广阔的应用前景。如果能在我国已有的灌溉面积上推广应用，使灌溉水的利用率提高１５％，粮食作物的水分生产率达到每立方米１．５ｋｇ，则每年可节水６００亿ｍ３，不仅可以极大的缓解日益严重的水资源危机，并可为我国农业的持续、稳定发展，为２１世纪末增加粮食产量５００亿ｋｇ提供良好的基础。
我国的节水农业技术研究在提高工程节水技术的同时，也已开始将注意力放在综合农业节水技术的研究上。根据不同节水农业区的自然、经济特点，采取合理施肥、蓄水保墒的耕作技术、地膜和秸秆覆盖保墒、化学制剂、合理调整作物的种植结构，选用耐旱作物及节水品种，以充分利用灌溉水、自然降水和地下水，提高水的利用效率，达到节水、高产、优质和低耗的目标。但是，由于农、水专业各自的局限性，以及各专业多侧重于本专业的技术研究，在农、水两方面的适用技术如何紧密地相互配合，形成有机的统一体，使水的利用率和利用效益都能充分发挥研究得还不够深入，远远满足不了节水农业发展的需要。如各种节水灌溉技术条件下的水肥运动、吸收、转化利用规律；耕作保墒、覆盖保墒技术如何与节水灌溉技术的配水相结合；各种单项农业节水技术如何在不同的作物上及不同的节水灌溉技术条件下综合应用等问题都需要进行深入、系统的研究，才能保证综合节水农业技术的持续发展。
４．开发各种灌溉水资源力度不大
根据水利发展“九五”计划和２０１０年规划，我国目前在建供水工程供水能力约４５０亿ｍ３，南水北调供水工程约为３３０亿ｍ３，再加新建引额济乌、引松济长、引江济淮等一批蓄水、引水工程，也只能新增加供水量１２００亿ｍ３左右，加上现有供水能力，使全国总供水量有可能在２０１０年达到６２００亿～６５００亿ｍ３。根据需水预测结果表明，２０１０年全国总需水量将达７３００亿ｍ３左右，供需缺口近１０００ｍ３，将比目前全国缺水量增加一倍以上。估计到２０３０年缺水额度还将大幅度增加，水将严重制约社会经济持续发展。潜在威胁非常令人担忧。
目前北方地区水资源开发利用率已达５０％以上，其中淮河流域片、海河流域片的水资源开发利用率已达到９０％以上，部分地区开发利用率已达１００％～１２０％以上；黄河流域片，不考虑河道冲沙用水量，水资源开发利用率也达到了６４％～６６％。水资源已处于严重枯竭状态。供水水源非常脆弱，调节潜力逐步减小，很难确保连续干旱年足量供水要求。北方地区随着流域开发程度加深，农、林产品数量成倍增长，流域蒸腾蒸发量（即耗水量）加大，土壤水利用量提高及潜水位大幅度降低，同等气候条件下，河川径流量、地下水补给量都将显著减少。即我国水资源数量将趋于明显减少趋势，特别是北方地区。根据华北地区的资料分析表明，全区年径流系数５０年代为０．１８，６０年代减至为０．１５，７０年代减为０．１４，８０年代已减至０．０９８。在相同降水量条件下，８０年代可能产生的地表径流量只有５０年代的５４％。其中河北省在相同降水量条件下，８０年代所产的河川径流量只有５０年代的４５％。径流量减少，特别是中小水源径流量的大幅度减少，对北方地区现有供水工程的供水保证将构成越来越严重的威胁。水质污染越来越严重威胁供水量和用水安全性。根据水利部对１９９１年全国主要江河近１８００多个水质监测断面资料、７００条河流、近１０万ｋｍ河长进行的水质评价结果表明，其中污染河长已达到４．６万ｋｍ，占评价河长的４７％，即全国约有近一半河流的水质已受到较严重程度污染（为Ⅵ类和Ⅴ类水），其中淮河流域污染河长占评价河长７３％，海河流域污染河长占评价河长６９％，松辽流域占６０％，黄河流域占７１％，太湖流域占７３％。可见，黄、淮、海三大流域片，既是全国缺水最严重的地区，也是全国水污染最严重的地区。说明水污染既与工业、城市废污水排放量及其处理程度有关，也与本地的缺水情况有关。即越缺水污染越严重，水污染严重又加剧了缺水。目前，我国许多灌溉渠道特别是干支渠道已逐步变成了工业、城镇的废污水排泄通道，越来越严重威胁农业用水的安全性。根据预测，我国２０１０年的工业和城镇生活用水量将比目前增加１倍左右，到２０３０年将增加到４倍左右，因此，２１世纪水污染对供水的潜在威胁非常严重，对此必须有足够的认识，并积极加以治理。
由于我国水土资源的地区分布不相匹配，要解决一些地区的缺水问题，必须在更大的范围内寻求资源的优化配置，调整资源与经济发展的格局。要根本解决北方的缺水问题，迫切需要修建一批跨流域的调水工程。根据国家社会和经济发展的需要，以及财力等条件，２０００年全国需新增供水能力４００亿～５００亿ｍ３，总供水能力达到５８００亿ｍ３左右，基本解决人畜饮水困难；２０１０年全国总供水能力达到６５００亿～７０００亿ｍ３，华北地区、沿海地区和重要城市的缺水问题得到缓解，农业缺水的严峻局面可望得到缓和。为实现上述目标，扭转我国北方地区和沿海地区严重的缺水局面和改善重要粮棉生产基地的水利条件，亟待兴建一批关系国民经济发展全局性的重大水利工程，为我国２１世纪的持续发展奠定基础。
５．节水农业设备产业化建设步伐不快
目前，我国节水农业设备、材料生产企业小而分散，多以生产单项设备、产品为主，相当部分企业属作坊式，批量少、质量差，价格高。大多数企业缺乏自身发展的能力，长期依赖国家的投入，技术改造困难，生产条件落后，难以接受新技术，不但产品陈旧，而且也致使当前我国有上百项节水农业新成果难以转化进入市场。我国已建的许多节水农业工程也因设备质量差、性能落后，不能充分发挥效益，甚至报废，在很大程度上挫伤了农民发展节水农业的积极性。由于我国目前发展节水农业技术多以单项技术为主，设备和产品及材料的生产单一、分散且零乱，即使通过培训，农民也难以正确掌握各种技术设备的性能和使用方法，加上服务体系不健全，抑制了农民购买新设备，采用新技术的积极性。一方面我国节水农业技术还比较落后，亟待发展，而另一方面我国节水农业的产业支持体系和管理服务保障体系又很不相适应，这已成为阻碍我国节水农业事业发展的主要矛盾之一。必须改变现有这种小农经济发展节水农业的模式，而代之采用工业化的方式，即实行规模生产、企业化管理，将发展节水农业的全过程纳入产业化的轨道，按市场经济的规律来发展，促进我国节水农业设备生产上档次、上规模、增效益，确保２１世纪中国农业的可持续发展。
要加快我国节水农业设备产业化建设步伐，可通过实施节水农业产业化工程来实现。产业化工程就是解决大规模发展节水农业条件下的工程设计、技术参数、工艺标准、质量控制、产品标准、资源条件、生态环境等问题，完成由实验室向工厂、由小面积向大面积的跨越，实现科学技术可行性、经济可行性、社会可行性、环境资源可行性的完整统一。促使生产企业自我投入发展的积极性，实现生产的规模化、工艺操作的规范化和技术产品的标准化。为了适应市场，将把目前许多复杂的单项技术组装配套，物化为简单的一个产品成一套装备。使软技术硬化，使复杂的技术简单化。通过大规模的示范检验，将对我国目前上百个生产企业进行筛选、淘汰，形成一批名牌产品，不但能满足国内的发展的需求，而且要进入国际市场。届时，节水农业技术和设备不再采用推广的方式来扩散，而是通过积极的广告宣传，一定规模的示范、上乘的质量保证、优良的售后服务，使农民主动认识、接受和自觉使用新技术、新产品和新设备。
６．科学研究滞后，缺乏发展后劲
由于各种行之有效的节水农业技术在农业上大面积推广应用中获得显著成效，有关部门对推广工作很重视，这无疑是正确的。但也产生了一种偏向，认为节水农业的技术已经成熟，不需要再强调开展研究，因此投入节水农业研究的经费增加得很少。尽管国家科委将“节水农业技术研究与示范”列入“九五”攻关计划，并开始实施，但节水农业研究需要和节水灌溉工程相结合，在工程经费不能很好落实的情况下，科研工作也很难取得进展。应该看到我国目前推广的节水农业技术大多数仍属低水平的，和国外比较仍存在着较大的差距。而且现实推广过程中也出现不少技术问题亟待解决，后劲不足的现象已在呈现。特别是节水农业设备和材料质量不稳定、性能较差、品种较少，与国外先进水平差距更大。我国节水农业技术和设备存在的主要问题如下：
在渠道防渗技术方面存在的问题有：衬砌技术成本较高，影响大面积推广，急需研究成本低，防渗性能好而又经济耐用的新材料与新型防渗技术；高寒地区渠道衬砌防冻技术还没有取得突破，要从材料、结构形式和施工工艺等方面开展深入研究；西北地区特殊土类和湿陷性黄土、盐胀土或膨胀土适应大变形的防渗衬砌材料及技术可靠性差；我国中、小型渠道开挖与衬砌施工机械性能差，型号少，满足不了生产发展的需要，特别是大型渠道的衬砌施工机械设备更少。在低压管道输水灌溉技术方面存在的主要问题有：管件、安全保护装置、出水口及田间地面移动多孔闸管、量水设备不配套，大多没有定型，需要进一步定型配套，逐步达到标准化、系列化、工厂化生产；适用于渠灌区低压管道输水灌溉的优质低价大田径低压管材管件基本是空白，需要进行试制并进行生产考核；引黄灌区管道系统防泥沙淤积技术及高寒地区低压管道系统的抗冻技术还不成熟；低压管道施工埋设技术设备还没有过关，需要进一步试验研究。在喷灌技术方面存在的主要问题有：喷头转动不均匀，轴套易磨损，弹簧易损坏，摇臂易断，耐久性差；镀锌薄壁钢管技术不过关，易锈蚀，移动管道快速接头密封性差，漏水严重，球形挂钩易损坏；流量、压力调节阀品种少且不过关；喷灌泵站的自动调压控制系统及节能喷头等规格型号少、系列化程度低；大型喷灌机转动驱动部分漏水较严重，小型喷灌机效率低，性能不稳定；地埋喷灌用塑料管的接头和管件不规范，配套性差。在微灌技术方面存在的主要问题：设备种类少，性能差，工艺落后，材质不耐老化，特别是施肥装置没有形成生产力；过滤设备种类少，性能差，堵塞严重，对高含沙水、污水、咸水等水质的过滤处理设备基本是空白；急需研制开发适合大田作物微灌的设备和技术；自动化控制设备和技术不过关，缺乏流量、压力调节设备。在田间节水地面灌溉技术方面存在的主要问题有：进行波涌灌的间歇阀没有定型投产；急需开发可以降解的用于膜上灌的塑膜；急需研制并大规模投产适合坐水种的简易机械；缺乏效率高造价低的平地机械、开沟打畦机械。在节水灌溉制度方面存在的主要问题有：对非充分灌溉的基本理论缺乏系统研究；节水灌溉制度推广应用面积还较小；不同灌水技术，特别是喷、微灌条件下的节水灌溉制度研究不充分，仍沿用传统地面灌溉时的灌溉制度；在不同农业措施综合配套作用的节水灌溉制度研究得更少。
我国目前灌溉用水量３５００亿ｍ３，占全国总用水量的６７％，是最大的用水户。但我国灌区的灌溉水利用率平均只有４０％左右，即从水源到田间作物，约有一半以上的灌溉水因渗漏、蒸发和管理不善等原因没有被作物直接利用，灌溉后农田水的利用效率也很低，每立方米水生产的粮食不到１ｋｇ，仅为发达国家的２／５；因此，针对上述我国节水农业技术存在的主要问题开展科学研究，大力推广高效用水的灌溉技术，提高灌溉水的利用率和水分生产效率是我国发展节水农业的重要任务。
７．管理薄弱、发展节水农业的保障体系不完善
灌溉管理问题尽管年年强调，但改善不大。基层灌溉管理机构实行自负盈亏以后，不少地方把多种经营赚钱作为管理单位的主要工作，灌溉管理反而成了副业，加上社会治安不力，灌溉设备常被破坏，工程老化失修、设备损坏严重，由于经费短缺无力更新修复，灌溉效益日渐降低。为了提高灌溉用水管理水平，建立健全的发展节水农业保障体系，可采取以下措施：
（１）完善和落实水利基础产业政策。按照建立社会主义市场经济体制的要求，改革束缚水利发展的旧体制和运行机制；强化经营管理，搞活水利经济；依法治水，科教兴水；发展壮大水利基础产业，为国民经济和社会发展提供全面服务。
（２）改善投资结构，进一步拓宽资金渠道。调整水利投资结构，水利投资应包括国家预算内资金、银行贷款、以工代账、农业开发资金、外资、自筹和专项基金、社会筹资等方面。另外，要建立各级水利建设专项基金制度，争取提高利用优惠贷款的比重，进一步推广水利建设资金有偿使用的比例和范围，加大利用外资的力度和提高利用外资的比重，开辟水利工程更新改造资金的渠道，坚持和完善劳动积累工制度。
（３）统一规划、行业管理、充分发挥整体投资效益。建立适应投资渠道多元化的调控体系和国有水利固定资产经营管理体系，对于社会公益型、有偿服务型、生产经营型等三类不同性质的水利产业，应制定不同的产业政策和经营管理措施。
（４）改革水价，提高用水效率和水平。加快水价政策，调整水价，逐步形成适应市场经济的价格体系。水利工程供水单位作为水商品的生产者和经营者，应按规定收取水费。农业用水的水价按成本核定；经济作物用水水价应根据不同的经济作物，考虑市场经济和水源条件来核定水价标准；工业用水价应按成本加社会平均利润率核定；城镇居民生活用水，可略低于工业用水水价。新建水利工程，要实行新水新价，并严格执行按计划定量供水，对超计划用水，实行累进加价和两部制水费。
（５）加强水利社会化服务体系建设。逐步建立起以乡镇水利（水保）站为主体，多种服务并存的基层水利服务网络。基层服务站要逐步办成服务和经济实体，在做好服务的同时，通过开展供水、供电、水保、物资供应以及综合经营等各种经济业务和有偿服务，逐步实现自我维持和自我发展的水平。
（６）加强水利法制建设，健全水利执法体系。要增强依法治水、以法管水意识，大力宣传的普及《水法》等法规，提高广大干部、群众对水和水法规重要性的认识。切实做到立法与执法并重，执法与监督并举。
五、节水农业对我国农业发展的影响
１．我国农业发展对水资源的依赖
新中国成立以来。党和政府十分重视水利建设，兴修了大量的水利基础设施，全国总供（用）水量，１９４９年为１０３１亿ｍ３，到１９９３年已增至５２２４亿ｍ３，净增长４１９３亿ｍ３，约增长了４倍多。人均用水量从１９４９年的１８７ｍ３／年，增至１９９３年的４５１ｍ３／年。１９４９～１９９３年，农业用水量从１００１亿ｍ３增至３８１２亿ｍ３，工业用水量从２４亿ｍ３增至９０６亿ｍ３，城市生活用水量从６亿ｍ３增至２３７亿ｍ３。水利建设强有力地支撑我国农业、工业的发展的城市建设，抗御了旱涝灾害，保护了环境，显著地提高了人民的生活水平。
但是，随着人口增长和社会经济的高速发展，农业、工业、城镇生活等需水量大幅度增长，供水的发展明显跟不上需水的增长速度。按现状用水统计，全国在中等干旱年缺水３５８亿ｍ３，其中黄淮海地区缺水１４７亿ｍ３，长江流域片缺水９０亿ｍ３，内陆地区缺水６２亿ｍ３，华南缺水３５亿ｍ３，东北缺水２０亿ｍ３。从缺水组成来看，农业灌区现状缺水３００亿ｍ３，工业及城镇缺水５８亿ｍ３。
按“九五”发展目标测算，２０００年农业增加灌溉面积５０００万亩，需增加用水量３００亿ｍ３；工业与城镇生活需增加１２０亿ｍ３，两者合计为４２０亿ｍ３。现状缺水量与“九五”发展需求合计总缺水量为７７８亿ｍ３。即到２０世纪末尚需增加约８００亿ｍ３的供水量，才能满足社会经济发展的需求。从目前财力看，只能新增供水能力４００亿～５００亿ｍ３，仍将有３００亿～４００亿ｍ３的供水缺口。
缺水已经严重制约了我国农业和国民经济的持续发展，不仅造成巨大经济损失，而且严重恶化了生态环境。根据在关统计和分析，近１０多年来，我国每年受旱面积都在３亿～４亿亩；每年因水资源不足或工程老化失修，约有１亿亩有效灌溉面积不能灌溉。全国每年因缺水而少产粮食７００亿～８００亿ｋｇ以上。在全国６４０个城市中，缺水城市达３００多个，其中严重缺水城市１１４个，每年因缺水造成的经济损失达１８００亿元。部分城市的缺水严重影响了人民的正常生活秩序。
此外，在全国５万多个乡镇中，约有一半供水不足。近年来，由于黄河中上游用水量逐年增大，使黄河下游每年都出现断流现象，断流时间越来越长，１９９４年断流７５天，１９９５年断流１２２天，１９９６年断流１５０天以上。断流河段的长度也越来越长，１９９５年断流河段长达７４２ｋｍ。１９９５年断流造成河南省濮阳地区等９个灌区，山东省２５００万亩灌区无水可引。北方其他河流断流现象也非常严重，海河、辽河均出现长时间的断流现象，其中海河下游平原河流已长期干枯断流，变成季节性洪水河流。在新疆，由于上中游大量引水，下游水量大量减少或完全断流，使河流缩短，土地沙化。全国由于地下水超量开采，许多地区地下水位持续下降，据统计，全国已经出现区域性地下水降落漏斗５６个，总面积大于８．２万ｋｍ２。随着地下水位大幅度下降，不但造成大批机井、机泵报废，提水成本越来越高，而且引发一系列环境问题。另据统计，由于地下水位下降引起的海水入侵面积，仅华北及胶东地区沿海已达４００ｋｍ２。由于入海水量的大幅度减少，沿海河口地区海水倒灌现象也很严重，仅环渤海平原区，海水倒灌影响面积已发展到１８６万亩，使耕地大面积废弃，有些地区农作物产量下降。据估计，河北、山东、辽宁等省，因海水倒灌造成作物减产量，每年不下１亿ｋｇ。
随着用水量的大幅度增长，废污水排放量也相应加大，据调查统计，１９９３年全国废污水排放量约３５６亿ｔ（不含县以下乡镇废水），其中８０％左右未经处理直接排入江河湖库，造成严重的污染。据１９９３年调查，全国污染河段长达４５８００ｋｍ，约占该年水质评价河长的１／２。在中国５００００ｋｍ长的重要河道中，已有４００００ｋｍ不符合渔业水质标准；主要湖泊２６％已达到富营养化程度；全国鱼虾绝迹的河长约达２４００ｋｍ。由于城市工业污水未达标准排放，污染了有限的水资源，致使许多地区出现了因污染而导致的缺水。近年来全, , 国每年由于水环境问题造成的直接国民经济损失高达４００多亿元。由于缺水，大量未经处理的工业废水和城镇生活污水已被农田灌溉引用，还有大量废污水直接排入各大灌区渠道，混合于灌溉引水中被利用。造成许多地区农田土壤和地下水的污染，粮食中污染物残留量超标，危害人体健康。尤其北方缺水区。据１９９５年统计，本年度大约有２４０多亿ｍ３的废污水排放量未经处理排入自然水体，直接或间接地被农业引用，并逐步成为农业用水量的重要组成部分。
由于缺水，我国还有约占全国耕地面积５０％以上的旱地，不得不完全靠天吃饭，产量低而不稳，严重制约着农业的发展。
２．灌溉对农业发展的重要作用
新中国成立５０多年来，我国大力开发水资源，发展农田灌溉，取得了举世瞩目的成就，灌溉面积由１９４９年的２．４亿亩，增加到１９９２年的７．４亿亩。在约占全国总耕地１／２的灌溉面积上，生产了占全国总产量２／３的粮食，３／５的经济作物和４／５的蔬菜，这对基本解决全国１２亿人口的温饱问题起到了重要的作用。根据水利部８０年代初对全国灌溉农田和非灌溉, 农田粮食产量的调查，全国灌溉农田的水稻平均亩产为４８６ｋｇ，旱作物平均亩产３００ｋｇ，而非灌溉农田平均亩产仅１４０ｋｇ。一般灌溉农田的粮食产量要比非灌溉农田的产量高１～３倍，而且越是干旱的地区增产幅度越大，见表１。
我国灌溉面积在１９４９, 年到１９８０年间，年平均增长率为３．４％，而同一时期全国粮食产量的平均年增长率为３．５％，两者基本同步增长，１９８０年以后，由于水利投入资金大量削减，工程老化失修，效益衰减。“六五”期间有效灌溉面积增不抵减，净减少１４００万亩，致使全国有效灌溉面积一直徘徊在７．２亿亩左右，而粮食生产也于１９８４年突破４０００亿ｋｇ大关后，出现连续５年徘徊局面。
据“全国４０年灌溉经济效益的调查材料”，从１９４９年到１９８７年３８年间全国累计实灌面积为１６３．４亿亩，灌溉分摊的粮食增产量为１３．３亿ｔ，若按当年价格计算，其价值为４４３６亿元，若按１９８０年不变价格计算为４４３３亿元。在同一时期，全国灌溉总投资为１１１３亿元，其中基建费、水利事业费及群众自筹资金共７５０．５亿元，占６８％；运行管理费３６２．５亿元，占３２％。此外，群众投劳折资５７６亿元，合计为１６８９亿元。包括群众投劳折资，灌溉工程的投入效益比为１∶２．６，如果不包括投劳折资则为１∶４。灌溉工程除提高农业产量的直接效益外，还有改良土壤，改善生态环境和调节田间小气候作用。结合灌溉工程，还发展了水产养殖，水力发电、植树造林、农村供水和航运、旅游等事业，从而改善了居民生产、生活条件，促进了整个地区经济的发展，其间接经济效益和社会效益十分巨大。
３．灌溉农业发展对节水的要求
当前我国农业发展的主要制约因素是水土资源不足。我国水资源总量２．８万亿ｍ３，居世界第６位。但因人多地广，按现在１２亿人口计算，人均年占有量仅２２００ｍ３，不足世界人均占有量的１／４，居世界第１０９位，属１３个贫水国之一。亩均占有量为１８８８ｍ３，为世界的４／５。新中国成立４０多年来，虽然国家十分重视水利建设，兴修了大量基础设施，但水量和水质一少、一差的问题越来越突出。
全国总用水量大体上每１０年增加１０００亿ｍ３，农业用水量从８０年代开始呈下降趋势，１３年来减少了６２亿ｍ３，减少了１．６％；工业与城市生活用水从８０年代的５２５亿ｍ３增长到１９９３年的１４００亿ｍ３，增长了１．７倍。从用水结构来看农业用水量从占总用水量的８８％，下降为７３％。人均用水量７０年代以前几乎每年增加１００ｍ３，８０年代以来基本没有增长，按现状用水统计，全国在中等干旱年，农业缺水３００亿ｍ３，工业与城市缺水５８亿ｍ３，合计３５８亿ｍ３，按“九五”发展目标测算，农业发展５０００万亩灌溉面积需增加用水量３００亿ｍ３，工业与城市生活用水量需增加１２０亿ｍ３，合计为４２０亿ｍ３。即在２０世纪末需新增供水量７００亿～８００亿ｍ３。另外我国水土资源分布极不均匀，８２％的地表水及７０％的地下水资源量分布在长江流域及其以南地区；而占全国土地面积５０％以上的华北、西北、东北地区水资源量只占全国的１８％，这些地区人均占有量只有９３６ｍ３，亩均占有量仅为４５４ｍ３。特别是北京市人均占有量仅４００ｍ３，是全国人均占有量的１８％，世界人均占有量值的４％。因此我国水资源紧缺，供水危机正在变成一个比以往任何时期都更加现实的问题。
干旱已成为影响我国农业生产最大的自然灾害，８０年代以来，全球气候变暖使我国气候也发生了变化，特别是华北、西北、东北冬季变暖更为明显，更加剧了干旱。全国受旱面积５０年代平均１．７亿亩，８０年代扩大到３．５亿亩，９０年代以来扩大到４亿亩，１９９４年全国受旱面积４．５亿亩，成灾面积２．６亿亩，减产粮食２６０亿ｋｇ。据统计我国每年因干旱缺水少产粮食１０００亿ｋｇ，这是很大的损失。
我国还是一个人多地少，耕地后备资源有限的国家。全国人均耕地１．１９亩，相当于世界人均水平的１／３。我国农业既面临人口增加、人民生活改善的巨大需求压力，又面临耕地减少、水资源紧缺的严重制约。随着人民生活水平的不断提高和人口的持续增加，对粮食的需求量也不断增加。１９９１年与１９９４年相比，工业用粮年均增长２０％，饲料用粮年均增长６％，口粮年均增加２５亿～３０亿ｋｇ。据有关部门预测，全国每年大约增加１４００万人，到本世纪末总人口要达到１３亿，仅新增人口即需要４００亿ｋｇ粮食。由于耕地资源不足，随着新开荒地难度加大，我国增加农作物产品的重点已转向提高单位面积产量，而灌溉则是提高单产的重要途径。目前我国灌溉面积仅占耕地面积的５０％左右，发展农田灌溉，增加灌溉面积潜力很大。这就需要大搞农田水利基本建设，发展我国的节水农业，大规模发展灌溉面积，增加农作物的单产和总产。
我国一方面水资源十分紧缺。另一方面农业用水浪费现象又十分严重。目前我国灌溉水和利用系数只有０．４左右，也就是说每年经过水利工程引、蓄的５０００多亿ｍ３水量，有６０％左右是在输水、配水和田间灌水过程中被白白浪费掉。而先进国家的灌溉水利用系数可达０．８～０．９，因此我国的农业节水潜力很大。如果采用先进的节水灌溉技术，将全国已建成灌区灌溉水利用系数提高０．１０～０．２０，按全国年农业用水总量４０００亿ｍ３估算，则每年可节约水量约４００亿～８００亿ｍ３，这将对缓解我国水资源供需矛盾具有很大作用。
当前我国包括灌溉水和降水在内的农田水利用效率也很低，单方水生产粮食不足１ｋｇ，还不到发达国家水分生产率的一半。目前我国水稻、小麦、玉米、棉花、大豆的平均亩产分别为３７８ｋｇ、２１０ｋｇ、３１５ｋｇ、５２ｋｇ和８２ｋｇ，而发达国家分别为５４４ｋｇ、５２８ｋｇ、６８０ｋｇ、１１２ｋｇ和２２４ｋｇ，差距很大。提高农作物产量必须要有科学灌溉和农业综合技术措施作为技术依托，因此，大力发展节水农业技术，并将这些技术组装配套，高度集成推广应用，对提高我国农作物产量，达到节水增产、优质高效的目的，有着极为重要的意义。
４．雨养农业对我国农业发展的重要作用
我国目前没有灌溉设施的耕地面积约７亿亩，约占总耕地面积的１／２，这类地区的农业称为旱地农业，也称“雨养农业”。我国北方旱地主要分布在年降水２５０～６００ｍｍ的范围内，都属于干旱半干旱地区，冬春少雨，加之部分旱坡耕地水土流失、土层瘠薄，很易受旱。南方丘陵地区的旱地，年降水总量虽不少，但时空分布不均。雨水集中，且多暴雨，７～９月总降水量占全年的１／５，而同期总蒸发量却占全年的１／２，常出现季节性干旱，特别是伏旱发生率很高。由于没有灌溉条件，农业生产全靠降水，雨水充足年份可有较好收成，干旱年则严重减产，甚至绝收。在和干旱做长期的斗争中，我国已研究总结出一套旱地农业增产技术，其核心是提高降水的水分生产率。有关研究资料表明，目前我国旱地每亩每毫米水生产粮食０．３ｋｇ左右，而国际先进水平已达２到２．５ｋｇ，差距十分巨大。我国通过推广旱地农业增产技术的实践表明，在山区结合小流域治理，搞好土地平整，大搞坡改梯和坡面及沟道蓄水工程等农田基本建设，配合肥料增施，可以减少水土流失７０％左右，增产粮食２０％以上；在平原地区通过平整土地，围埝打埂，可以多蓄水９０％，减少耕地冲刷２０％，增产粮食２０％以上。通过秸秆还田、覆盖，或薄膜覆盖，增施有机肥料，培肥地力，建设高效土壤水肥库，以肥调水，以水促根，以根抗旱，可使土壤有机质提高０．５个百分点，雨水渗入量增加４０％～６０％，渗水速度提高１／３，早春土壤减少蒸发１６％～６０％。在北方地区，采用伏前深耕蓄雨、伏后耕耙保墒、春旱秋抗的耕作技术，可比传统耕作的降水保蓄率提高５０％，增产２０％。在南方地区，采用旱育秧、旱整地、灌水后插秧，比常规水田育秧省水３０％。另外，采用机械深耕、深松，也能明显提高降水的生产效率。调整作物种植结构和更新作物品种，在特别干旱缺水的地区扩大耗水量少的作物，如甘薯、玉米、春谷的种植面积，而压缩耗水量大的作物，如冬小麦、棉花的种植面积，以提高总体的作物水分生产率。此外，采用保水剂、蒸腾抑制剂、土壤调理剂等化学制剂，在干旱时有针对性地加以应用，也有较好效果，如种子保水剂可提高水分利用率０．０５～０．０７ｋｇ／（ｍｍ·亩）；抗旱剂１号拌种小麦可增产１０％，干热风前喷洒可增产９．５％～１８％。在作物特别需水的关键时期，采用人工增雨技术，也已由试验阶段进入实用，取得了一定的进展。
５．节水农业发展预测
根据水利部最近组织完成的“中国灌溉农业节水规划”预测，按现阶段的灌溉农业节水标准，即大、中、小型灌区灌溉水利用系数应分别不低于０．４５、０．５５和０．６５，井灌区不低于０．７５；喷、微灌的灌溉水利用系数分别不低于０．８和０．９，灌水均匀系数分别不低于０．７５和０．９，灌溉保证率不低于８５％；实现农业节水目标后水分生产率与实现前相比应大于１．２，水稻田应广泛推行“浅、湿、晒”等节水灌溉制度。以最大限度的减少灌溉农业用水的无效损失，提高灌溉农业用水利用率为主要目标，以资金投入作为主要约束，通过水土平衡分析确定到公元２０００年灌溉农业节水工程面积要由现状的２亿亩发展到２．８亿亩，到２０１０年发展到４．４亿亩，到２０２０年全部灌溉面积都应达到现阶段灌溉农业节水的标准。届时灌溉水的利用系数可由现状的０．４５左右，提高到２０００年的０．５，到２０１０年达到０．６，到２０２０年达到０．７。
