2016年7月，国内首个全县域现代农业智慧节水灌溉PPP项目落户河北巨鹿县。项目将流转全县所有农业机井和扬水站，实现统一管理、互联互通。通过地下水与地表水混用、深层水与浅层水混用及微喷灌等方式，可大幅压采地下水。项目将建设智能控制、水肥一体等八个系统，通过手机等客户端对每块农田实施自动精准灌溉。据测算，该系统灌溉节水率在30%以上，全县每年可节约农业用水近4000万米3。我国是典型的资源型缺水国家，人均水资源量2030年预计将下降到1760米3左右，逼近目前国际上公认的人均水资源量1700米3的严重缺水标准。农业用水是各行业中的用水大户，约占全国总用水量的73%，但目前每年农田干旱面积仍超过2800万公顷，即近50%的灌溉农田处于缺水状态。同时我国农业用水有效率仅为0.52，与发达国家0.7～0.8的水平相差甚远。因此，改变农业用水观念，大力发展节水农业，是实现农业可持续发展和水资源可持续利用的必然选择。
节水农业指充分利用自然降水和高效利用灌溉水的农业。其实质是充分利用降水和高效利用灌溉水，缓解水资源紧缺问题，也是建设现代农业的必然需求，是与农业现代化配套的多种措施中的重要组成部分。为了鼓励节水农业发展，各国都制定了相对完善的水资源分配政策和水价机制。例如：美国通过州政府管理的水权系统实现水资源分配，同时使用处理后的废水（可达到地面水三类标准）发展喷灌、灌溉牧草等，水价只有正常地表水价格的1/3左右；以色列国家供水工程投资全部由国家负担，运行维护费用由用水者负担主要部分（70%）、政府负担小部分（30%），同时实行配额水差额收费，鼓励农民使用经处理后的城市废水进行灌溉，亏损由政府补贴；澳大利亚州政府采用各种措施，鼓励农业用水更新用水技术和设备，如通过关税补贴等形式提高农民投资节水灌溉设备的能力，推动灌溉技术向国际先进水平发展。
20世纪50—60年代，我国开始实施节水农业技术和以提高灌溉水有效性为目标的农业灌溉工程。90年代以来，我国节水农业的发展进入了一个新时期。据2015年水利部新闻通气会上公布的数据，我国节水灌溉工程面积达到2713万公顷。但是我国节水农业起步相对较晚、体系并不完善、配套并不完整，整体仍远远落后于国际节水农业发强国（如以色列、美国等）。目前常用的节水农业技术可以划分为工程节水技术、农艺与生物节水技术和管理节水技术。具体如下。
工程节水技术
工程节水技术主要指利用工程技术提高自然降水和灌溉水的利用效率的技术。主要包括四个方面：①雨水集蓄利用工程技术，通过对降雨进行收集、汇流、存储和调用，充分利用降雨资源。②渠道或管道输水工程技术，主要通过混凝土、黏土、塑料薄膜或土工布等材料进行渠道防渗；或者通过大管钢筋混凝土、聚氯乙烯（PVC）管网系统或田间塑料软管，进一步将渠道输水变为管道输水。③田间高效节水灌溉工程技术，主要通过改进的地面灌溉、喷灌、微灌等技术进行灌溉，减少灌溉水源不必要的蒸散发，提高灌溉水利用率。④渠井结合工程节水技术，结合灌区改造发展井灌与渠灌双配套，利用渠灌补源，利用井灌控制地下水位。
大型喷灌机正在对小麦进行喷灌（来源：新华社）
农艺与生物节水技术
农艺和生物办法可有效提高水分利用率和生产率，减少灌溉用水量。目前主要技术包括：①加快发展抗（耐）旱节水农作物品种选育的分子生物学技术，选育抗旱、耐旱、水分高效利用型新品种。②深耕、深松等蓄水保墒技术和生物养地技术，通过改良泥土结构，提高泥土的蓄水、保水、供水能力，提高天然降水的利用率。③水肥一体化技术，通过灌溉与施肥在时间、数量和方法上合理配合，以水调肥、水肥共济，提高水分和肥料利用率。④覆盖保墒技术，通过利用作物秸秆或地膜覆盖，截留和保蓄雨水及灌溉水，保护土壤结构，降低土壤水分消耗速度，减少棵间蒸发和养分损耗。⑤农业化控技术，通过利用土壤保水剂、植物抗蒸腾剂、土壤结构改良剂等常用化控产品，减少蒸腾渗漏、蓄水保墒。
管理节水技术
目前农业用水管理整体向现代化、自动化和智能化发展，管理类节水技术涉及范围广泛，主要包括以下几个方面：①改进灌溉制度，整体从传统灌溉制度转变为节水型灌溉制度，适当推广亏缺灌溉，特别缺水地区采取有限灌溉制度。②建立节水技术服务体系，建立墒情测报服务体系、技术咨询服务以及节水设备设计、施工和维护服务体系。③改进水源管理，包括水源设计测报和运行调度，实现计划配水。④改革水管理体制，建立用水者协会和供水公司，协同管理。⑤改革政策与法规，各级政府出台可持续发展节约用水奖惩机制或政策，同时制定相应规范，限制地下水超采和防治水污染两手抓。⑥水价与水费计收，主要通过制定鼓励与限制用水的水位标准及其实施方法等实现节水目的。
目前我国面临的瓶颈问题主要包括：要提高农业生产中水的利用率和利用效率，在灌溉农业中做到节约大量灌溉用水的同时实现作物高产。在旱作农业中，如何做到对降水的充分利用或增加少量补充供水以达到显著增产。结合我国国情，应开发适宜的滴灌、喷灌等高效节水灌溉系统核心部件及关键配套设备，因地制宜地建立作物根区水肥气精细联合调控模式。与计算机和3S技术、电子与控制技术等多学科交叉，建立智能式高效节水灌溉控制系统。另外，还须有机整合政府、企业、科研单位、农民的目的、优势与实际需求，建立和完善有效的管理机制等。这些方面都是我国节水农业发展有可能突破的关键点。
近年来，党中央、国务院高度重视节水农业发展，出台了一系列政策予以支持。2011年中央一号文件中多处提到节水灌溉问题，明确要求“大力发展节水灌溉，推广渠道防渗、管道输水、喷灌滴灌等技术”。2012年中央一号文件也同样明确指出“大力推广高效节水灌溉新技术、新设备”。2013年中央一号文件中继续突出“大力发展高效节水灌溉”，文件中提及的“推进东北四省区节水增粮行动、粮食丰产科技工程”等更是给节水灌溉技术大面积应用提供了广阔的空间。2014年，习近平总书记在关于保障水安全的重要讲话中提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的重要战略，更是表明党和国家对发展农业节水的高度重视。2015年、2016年中央一号文件中分别强调“大力推广节水技术，全面实施区域规模化高效节水灌溉行动”和“大力开展区域规模化高效节水灌溉行动，积极推广先进适用节水灌溉技术”。国务院办公厅印发的《国家农业节水纲要（2012—2020年）》中提出：“到2020年全国农田有效灌溉面积达到10亿亩，新增滴灌工程面积3亿亩，其中新增高效滴灌工程面积1.5亿亩以上。”水利部也有针对性地提出“要以发展节水农业为途径，围绕东北节水增粮、西北节水增效、华北节水压采、南方节水减排，建设一批规模化高效节水灌溉区”的新治水方针，目前整体成效显著。
东北节水增粮
粮食安全、水资源安全始终是国家高度重视的战略问题，也是推动农村经济发展和农民增收的重点工作。东北四省区自然资源禀赋相似、土地资源丰富，不仅粮食产量占全国粮食总产量1/5，而且是我国粮食增产最具潜力的地区之一。2012年，财政部、水利部、农业部发布了《关于支持黑龙江省 吉林省 内蒙古自治区 辽宁省实施“节水增粮行动”的意见》，中央决定2012—2015年总投资380亿元，支持四省区实施节水增粮行动，发展高效节水灌溉工程的面积253万公顷，进一步挖掘粮食增产潜力，这对保障国家粮食安全、增加农民收入、改善生态环境具有重大意义。
西北节水增效
资源性缺水和工程性缺水并存，是西北地区经济社会发展、生态恢复保护、农民脱贫致富的首要制约因素。发展高效节水灌溉符合西北地区现代农业建设需要，是缓解农业灌溉用水短缺难题、促进农业生产方式转变、显著提高农民收入的必由之路。西北地区通过统筹整合多渠道资金加大对高效节水灌溉的投入力度、因地制宜选择不同的高效节水灌溉模式、科学合理地编制切实可行的实施方案以及创新高效节水灌溉工程运行管护机制，提高了当地特色、优势农产品的生产能力和市场竞争能力，目前节水、增收、富民成效显著。
华北节水压采
华北平原人均水资源约为世界的1/20、全国的1/7，属于极度缺水地区，同时是世界上最大地下水漏斗区，导致了一系列生态与环境问题。其中，农业开采量占地下水总开采量的79%，多年平均灌溉用水量261亿米3/年。北京市委、市政府出台了《关于调结构转方式发展高效节水农业的意见》，明确提出“大田采用喷灌、微灌等高效节水措施，农业用新水从2013年的7亿米3左右下降到5亿米3左右，加强农业高效节水灌溉设施建设，大田年用水量控制在200米3/亩”。有效削减灌溉用水量，推行作物高效用水与节水灌溉是缓解华北地区地下水问题的主要途径。
南方节水减排
随着经济快速发展，南方地区农业种植结构不断调整，以粮食为主的农业种植面积呈下降趋势，大宗经济作物种植面积稳步增加，但同时化肥、农药施用量迅速增加。目前，南方地区节水灌溉工程建设以渠道防渗为主，主要应用于水稻等粮食种植地区；以其他节水灌溉方式建设为辅，主要应用于蔬菜、瓜果及其他经济类作物种植地区。通过推进小型农田水利重点县的建设、开展高标准基本农田建设、建设灌区的续建配套与节水改造工程，以及利用农村土地流转集约经营的机遇吸引社会资金建设高效节水灌溉工程，实现节水减排。
业内专家对我国节水农业发展重点的建议，综合来看，主要包括以下几个方面：①加强农业综合开发等措施，强化政府的投入责任。②以市场经济的思路加快节水农业的发展，尽快建立以政府为主导的多元融资机制，调动全社会积极参与发展节水农业的积极性。③从强调发展节水农业转向发展节水农业与增强节水意识相结合。④将发展的必要性、技术的合理性与经济的可行性有机结合，尊重农民和其他微观主体的利益要求。⑤将发展节水农业与促进农业结构的战略性调整、加快农业税费改革结合起来。⑥将发展节水农业与治理农业污染有机结合。
《全国农业可持续发展规划（2015—2030年）》中指出：“分区域规模化推进高效节水灌溉，加快农业高效节水体系建设，到2020年农田有效灌溉率达到55%，节水灌溉率达到64%，完善灌溉用水计量设施，到2020年发展高效节水灌溉面积2.88亿亩。”新时期节水农业的发展趋势将以高效节水灌溉系统为基础平台，有机整合生物、农艺、信息管理等技术，形成综合性的节水高效生产技术模式，迎来一个新的发展高峰。
2016年7月，国内首个全县域现代农业智慧节水灌溉PPP项目落户河北巨鹿县。项目将流转全县所有农业机井和扬水站，实现统一管理、互联互通。通过地下水与地表水混用、深层水与浅层水混用及微喷灌等方式，可大幅压采地下水。项目将建设智能控制、水肥一体等八个系统，通过手机等客户端对每块农田实施自动精准灌溉。据测算，该系统灌溉节水率在30%以上，全县每年可节约农业用水近4000万米3。我国是典型的资源型缺水国家，人均水资源量2030年预计将下降到1760米3左右，逼近目前国际上公认的人均水资源量1700米3的严重缺水标准。农业用水是各行业中的用水大户，约占全国总用水量的73%，但目前每年农田干旱面积仍超过2800万公顷，即近50%的灌溉农田处于缺水状态。同时我国农业用水有效率仅为0.52，与发达国家0.7～0.8的水平相差甚远。因此，改变农业用水观念，大力发展节水农业，是实现农业可持续发展和水资源可持续利用的必然选择。
节水农业指充分利用自然降水和高效利用灌溉水的农业。其实质是充分利用降水和高效利用灌溉水，缓解水资源紧缺问题，也是建设现代农业的必然需求，是与农业现代化配套的多种措施中的重要组成部分。为了鼓励节水农业发展，各国都制定了相对完善的水资源分配政策和水价机制。例如：美国通过州政府管理的水权系统实现水资源分配，同时使用处理后的废水（可达到地面水三类标准）发展喷灌、灌溉牧草等，水价只有正常地表水价格的1/3左右；以色列国家供水工程投资全部由国家负担，运行维护费用由用水者负担主要部分（70%）、政府负担小部分（30%），同时实行配额水差额收费，鼓励农民使用经处理后的城市废水进行灌溉，亏损由政府补贴；澳大利亚州政府采用各种措施，鼓励农业用水更新用水技术和设备，如通过关税补贴等形式提高农民投资节水灌溉设备的能力，推动灌溉技术向国际先进水平发展。
20世纪50—60年代，我国开始实施节水农业技术和以提高灌溉水有效性为目标的农业灌溉工程。90年代以来，我国节水农业的发展进入了一个新时期。据2015年水利部新闻通气会上公布的数据，我国节水灌溉工程面积达到2713万公顷。但是我国节水农业起步相对较晚、体系并不完善、配套并不完整，整体仍远远落后于国际节水农业发强国（如以色列、美国等）。目前常用的节水农业技术可以划分为工程节水技术、农艺与生物节水技术和管理节水技术。具体如下。
工程节水技术
工程节水技术主要指利用工程技术提高自然降水和灌溉水的利用效率的技术。主要包括四个方面：①雨水集蓄利用工程技术，通过对降雨进行收集、汇流、存储和调用，充分利用降雨资源。②渠道或管道输水工程技术，主要通过混凝土、黏土、塑料薄膜或土工布等材料进行渠道防渗；或者通过大管钢筋混凝土、聚氯乙烯（PVC）管网系统或田间塑料软管，进一步将渠道输水变为管道输水。③田间高效节水灌溉工程技术，主要通过改进的地面灌溉、喷灌、微灌等技术进行灌溉，减少灌溉水源不必要的蒸散发，提高灌溉水利用率。④渠井结合工程节水技术，结合灌区改造发展井灌与渠灌双配套，利用渠灌补源，利用井灌控制地下水位。
大型喷灌机正在对小麦进行喷灌（来源：新华社）
农艺与生物节水技术
农艺和生物办法可有效提高水分利用率和生产率，减少灌溉用水量。目前主要技术包括：①加快发展抗（耐）旱节水农作物品种选育的分子生物学技术，选育抗旱、耐旱、水分高效利用型新品种。②深耕、深松等蓄水保墒技术和生物养地技术，通过改良泥土结构，提高泥土的蓄水、保水、供水能力，提高天然降水的利用率。③水肥一体化技术，通过灌溉与施肥在时间、数量和方法上合理配合，以水调肥、水肥共济，提高水分和肥料利用率。④覆盖保墒技术，通过利用作物秸秆或地膜覆盖，截留和保蓄雨水及灌溉水，保护土壤结构，降低土壤水分消耗速度，减少棵间蒸发和养分损耗。⑤农业化控技术，通过利用土壤保水剂、植物抗蒸腾剂、土壤结构改良剂等常用化控产品，减少蒸腾渗漏、蓄水保墒。
管理节水技术
目前农业用水管理整体向现代化、自动化和智能化发展，管理类节水技术涉及范围广泛，主要包括以下几个方面：①改进灌溉制度，整体从传统灌溉制度转变为节水型灌溉制度，适当推广亏缺灌溉，特别缺水地区采取有限灌溉制度。②建立节水技术服务体系，建立墒情测报服务体系、技术咨询服务以及节水设备设计、施工和维护服务体系。③改进水源管理，包括水源设计测报和运行调度，实现计划配水。④改革水管理体制，建立用水者协会和供水公司，协同管理。⑤改革政策与法规，各级政府出台可持续发展节约用水奖惩机制或政策，同时制定相应规范，限制地下水超采和防治水污染两手抓。⑥水价与水费计收，主要通过制定鼓励与限制用水的水位标准及其实施方法等实现节水目的。
目前我国面临的瓶颈问题主要包括：要提高农业生产中水的利用率和利用效率，在灌溉农业中做到节约大量灌溉用水的同时实现作物高产。在旱作农业中，如何做到对降水的充分利用或增加少量补充供水以达到显著增产。结合我国国情，应开发适宜的滴灌、喷灌等高效节水灌溉系统核心部件及关键配套设备，因地制宜地建立作物根区水肥气精细联合调控模式。与计算机和3S技术、电子与控制技术等多学科交叉，建立智能式高效节水灌溉控制系统。另外，还须有机整合政府、企业、科研单位、农民的目的、优势与实际需求，建立和完善有效的管理机制等。这些方面都是我国节水农业发展有可能突破的关键点。
近年来，党中央、国务院高度重视节水农业发展，出台了一系列政策予以支持。2011年中央一号文件中多处提到节水灌溉问题，明确要求“大力发展节水灌溉，推广渠道防渗、管道输水、喷灌滴灌等技术”。2012年中央一号文件也同样明确指出“大力推广高效节水灌溉新技术、新设备”。2013年中央一号文件中继续突出“大力发展高效节水灌溉”，文件中提及的“推进东北四省区节水增粮行动、粮食丰产科技工程”等更是给节水灌溉技术大面积应用提供了广阔的空间。2014年，习近平总书记在关于保障水安全的重要讲话中提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的重要战略，更是表明党和国家对发展农业节水的高度重视。2015年、2016年中央一号文件中分别强调“大力推广节水技术，全面实施区域规模化高效节水灌溉行动”和“大力开展区域规模化高效节水灌溉行动，积极推广先进适用节水灌溉技术”。国务院办公厅印发的《国家农业节水纲要（2012—2020年）》中提出：“到2020年全国农田有效灌溉面积达到10亿亩，新增滴灌工程面积3亿亩，其中新增高效滴灌工程面积1.5亿亩以上。”水利部也有针对性地提出“要以发展节水农业为途径，围绕东北节水增粮、西北节水增效、华北节水压采、南方节水减排，建设一批规模化高效节水灌溉区”的新治水方针，目前整体成效显著。
东北节水增粮
粮食安全、水资源安全始终是国家高度重视的战略问题，也是推动农村经济发展和农民增收的重点工作。东北四省区自然资源禀赋相似、土地资源丰富，不仅粮食产量占全国粮食总产量1/5，而且是我国粮食增产最具潜力的地区之一。2012年，财政部、水利部、农业部发布了《关于支持黑龙江省 吉林省 内蒙古自治区 辽宁省实施“节水增粮行动”的意见》，中央决定2012—2015年总投资380亿元，支持四省区实施节水增粮行动，发展高效节水灌溉工程的面积253万公顷，进一步挖掘粮食增产潜力，这对保障国家粮食安全、增加农民收入、改善生态环境具有重大意义。
西北节水增效
资源性缺水和工程性缺水并存，是西北地区经济社会发展、生态恢复保护、农民脱贫致富的首要制约因素。发展高效节水灌溉符合西北地区现代农业建设需要，是缓解农业灌溉用水短缺难题、促进农业生产方式转变、显著提高农民收入的必由之路。西北地区通过统筹整合多渠道资金加大对高效节水灌溉的投入力度、因地制宜选择不同的高效节水灌溉模式、科学合理地编制切实可行的实施方案以及创新高效节水灌溉工程运行管护机制，提高了当地特色、优势农产品的生产能力和市场竞争能力，目前节水、增收、富民成效显著。
华北节水压采
华北平原人均水资源约为世界的1/20、全国的1/7，属于极度缺水地区，同时是世界上最大地下水漏斗区，导致了一系列生态与环境问题。其中，农业开采量占地下水总开采量的79%，多年平均灌溉用水量261亿米3/年。北京市委、市政府出台了《关于调结构转方式发展高效节水农业的意见》，明确提出“大田采用喷灌、微灌等高效节水措施，农业用新水从2013年的7亿米3左右下降到5亿米3左右，加强农业高效节水灌溉设施建设，大田年用水量控制在200米3/亩”。有效削减灌溉用水量，推行作物高效用水与节水灌溉是缓解华北地区地下水问题的主要途径。
南方节水减排
随着经济快速发展，南方地区农业种植结构不断调整，以粮食为主的农业种植面积呈下降趋势，大宗经济作物种植面积稳步增加，但同时化肥、农药施用量迅速增加。目前，南方地区节水灌溉工程建设以渠道防渗为主，主要应用于水稻等粮食种植地区；以其他节水灌溉方式建设为辅，主要应用于蔬菜、瓜果及其他经济类作物种植地区。通过推进小型农田水利重点县的建设、开展高标准基本农田建设、建设灌区的续建配套与节水改造工程，以及利用农村土地流转集约经营的机遇吸引社会资金建设高效节水灌溉工程，实现节水减排。
业内专家对我国节水农业发展重点的建议，综合来看，主要包括以下几个方面：①加强农业综合开发等措施，强化政府的投入责任。②以市场经济的思路加快节水农业的发展，尽快建立以政府为主导的多元融资机制，调动全社会积极参与发展节水农业的积极性。③从强调发展节水农业转向发展节水农业与增强节水意识相结合。④将发展的必要性、技术的合理性与经济的可行性有机结合，尊重农民和其他微观主体的利益要求。⑤将发展节水农业与促进农业结构的战略性调整、加快农业税费改革结合起来。⑥将发展节水农业与治理农业污染有机结合。
《全国农业可持续发展规划（2015—2030年）》中指出：“分区域规模化推进高效节水灌溉，加快农业高效节水体系建设，到2020年农田有效灌溉率达到55%，节水灌溉率达到64%，完善灌溉用水计量设施，到2020年发展高效节水灌溉面积2.88亿亩。”新时期节水农业的发展趋势将以高效节水灌溉系统为基础平台，有机整合生物、农艺、信息管理等技术，形成综合性的节水高效生产技术模式，迎来一个新的发展高峰。