西北地區(qū)水資源矛盾突出，區(qū)外來水稀少，地下水利用條件差，多數(shù)地區(qū)年降雨量在400mm以下，且年際年內(nèi)分布極為不均，降雨又多為暴雨集中在6-9月，是造成本區(qū)水土流失的主要原因。本區(qū)是我國重要的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)，光熱資源豐富，可供開發(fā)的耕地和草地資源潛力很大。但由于水資源有限，有些地區(qū)人畜飲水也存在困難，水資源的短缺嚴(yán)重影響著本區(qū)資源優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，干旱缺水是制約西北山丘區(qū)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的中心問題。形成一方面造成水資源的浪費(fèi)，另一方面又長期遭受水資源短缺的困擾的怪圈。如何充分合理利用當(dāng)?shù)厮Y源，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是西北地區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性問題。
1、雨水資源的高效利用途徑
隨著水資源的日益緊缺，用水矛盾不斷加劇，雨水已成為干旱半干旱地區(qū)的重要水資源。國外雨水資源利用發(fā)展迅速，不少缺雨國家發(fā)展也較快，雨水資源的利用已向生活用水和城市供水方向發(fā)展（如日本、美國、澳大利亞、以色列、荷蘭等國）。我國雨水利用歷史悠久，涉及13個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū)），700多個(gè)縣，國土面積200多萬km2，但仍沒有產(chǎn)生規(guī)模效益。今后需深入研究的內(nèi)容有：（1）雨水積蓄工程系統(tǒng)中，研制開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的集流面材料，研究各類集雨工程的適用條件和優(yōu)化模式；（2）研究雨水積蓄節(jié)水灌溉的方式、優(yōu)化灌溉制度及與現(xiàn)代旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)相結(jié)合，使雨水利用效益大化；（3）研究雨水積蓄家庭供水安全性問題。
2、劣質(zhì)水的合理利用
應(yīng)充分利用水資源，加強(qiáng)劣質(zhì)水的開發(fā)與利用。主要是工業(yè)廢水的再利用與微咸水的合理利用。2003年春夏黃河水資源緊張，內(nèi)蒙古河套灌區(qū)打深井4000多眼，淺井16000多眼利用微咸水灌溉，保證了灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正常發(fā)展。同時(shí)，也要加強(qiáng)劣質(zhì)水灌溉對(duì)環(huán)境的影響研究，包括土壤中鹽分、重金屬和硝態(tài)氮的時(shí)空分布，在土壤中的運(yùn)移、吸收、轉(zhuǎn)換等動(dòng)態(tài)過程。
3、鹽漬化地區(qū)節(jié)水灌溉理論與技術(shù)研究
西北地區(qū)土壤母質(zhì)含鹽，土壤鹽漬化嚴(yán)重。研究土壤水分與鹽分對(duì)作物的聯(lián)合脅迫影響對(duì)于在鹽漬化土壤地區(qū)開展節(jié)水灌溉顯然是至關(guān)重要的。在鹽分脅迫下，水鹽脅迫機(jī)制更加復(fù)雜，研究難度增大。除了基質(zhì)勢(shì)的作用外，又加上滲透勢(shì)的影響，強(qiáng)烈減少土壤有效水分含量。其直接影響作物的根系吸水性能和正常生長，與非鹽漬化地區(qū)有顯著不同。在學(xué)科前沿對(duì)于干旱鹽漬化土壤地區(qū)，節(jié)水灌溉和高效用水及防治鹽害的新原理仍是空白。根據(jù)作物不同生育期的耐鹽程度和需水要求適時(shí)適量地進(jìn)行科學(xué)灌溉，調(diào)控鹽分，制定滿足雙重目標(biāo)的科學(xué)管理模式。探索節(jié)水調(diào)鹽的灌溉新原理，具有廣泛開發(fā)的應(yīng)用前景。
4、節(jié)水工程實(shí)施后區(qū)域水環(huán)境等問題研究
節(jié)水農(nóng)業(yè)是對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用水習(xí)慣的一場(chǎng)革命，節(jié)水農(nóng)業(yè)實(shí)施后，改變了原來的生態(tài)平衡，其對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)有一定的影響，我們采取的節(jié)水農(nóng)業(yè)措施應(yīng)保證生態(tài)環(huán)境處于良性的循環(huán)狀態(tài)，不能引起環(huán)境惡化。需從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，研究節(jié)水農(nóng)業(yè)實(shí)施后，諸如對(duì)區(qū)域水資源狀況、農(nóng)田土壤水分動(dòng)態(tài)、農(nóng)田小氣候等的環(huán)境影響。目前對(duì)大型灌區(qū)節(jié)水改造工程實(shí)施后的地下水位下降并由此引起的水鹽動(dòng)態(tài)變化及對(duì)環(huán)境影響的額量化評(píng)價(jià)尚屬研究空白。
微觀水動(dòng)力彌散方程雖然可較好的描述微小尺度的溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但由于有效彌散的非常數(shù)性變化具有尺度效應(yīng)，還不能直接用于大中尺度的田間預(yù)測(cè)。
節(jié)水工程實(shí)施比較匆忙，前期技術(shù)儲(chǔ)備不足，加上工程運(yùn)行管理不善，造成部分新建工程破壞（淤積、沖刷、凍漲）嚴(yán)重。應(yīng)加大支持前瞻性研究課題的力度。
5、管理節(jié)水技術(shù)
我國非工程節(jié)水措施仍是薄弱環(huán)節(jié)，在采取工程措施節(jié)水中決不能忽視非工程措施的節(jié)水功能。非工程措施節(jié)水實(shí)際上是應(yīng)用軟科學(xué)，實(shí)施吸水、保水、控水、調(diào)水四個(gè)方面節(jié)水。采用先進(jìn)的技術(shù)手段和灌溉管理專家決策支持系統(tǒng)，進(jìn)行土壤墑情監(jiān)測(cè)、區(qū)域水情預(yù)報(bào)，使灌溉管理更具合理化、科學(xué)化。
6、農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水技術(shù)
我們應(yīng)重視農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)，以節(jié)水增效為中心，走資源節(jié)約型道路，逐步向高效、低耗、節(jié)能、節(jié)水方向發(fā)展。只有使水利工程和農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合，才能更好地提高用水效率。通過節(jié)水農(nóng)業(yè)措施，減少作物的蒸發(fā)蒸騰量，才是真實(shí)的節(jié)約水資源量。節(jié)水農(nóng)業(yè)措施包括節(jié)水的輪作制度、節(jié)水灌溉制度與管理制度、抗旱高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種、耕作栽培、培肥施肥和化控技術(shù)等。通過調(diào)整農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)的結(jié)構(gòu)，減少耗水量大的作物種植比例，選種與降雨相適應(yīng)的優(yōu)良抗旱品種，強(qiáng)化作物抗性調(diào)促。發(fā)展適應(yīng)旱地生態(tài)環(huán)境的牧草，退耕還林、還牧，保持自然生態(tài)平衡。加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè)，地面灌溉若要節(jié)水，除采取縮小畦塊，平整土地也是重要的節(jié)水措施。激光平地技術(shù)的應(yīng)用將為今后地面灌溉的進(jìn)一步發(fā)展做出保證。
1、雨水資源的高效利用途徑
隨著水資源的日益緊缺，用水矛盾不斷加劇，雨水已成為干旱半干旱地區(qū)的重要水資源。國外雨水資源利用發(fā)展迅速，不少缺雨國家發(fā)展也較快，雨水資源的利用已向生活用水和城市供水方向發(fā)展（如日本、美國、澳大利亞、以色列、荷蘭等國）。我國雨水利用歷史悠久，涉及13個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū)），700多個(gè)縣，國土面積200多萬km2，但仍沒有產(chǎn)生規(guī)模效益。今后需深入研究的內(nèi)容有：（1）雨水積蓄工程系統(tǒng)中，研制開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的集流面材料，研究各類集雨工程的適用條件和優(yōu)化模式；（2）研究雨水積蓄節(jié)水灌溉的方式、優(yōu)化灌溉制度及與現(xiàn)代旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)相結(jié)合，使雨水利用效益大化；（3）研究雨水積蓄家庭供水安全性問題。
2、劣質(zhì)水的合理利用
應(yīng)充分利用水資源，加強(qiáng)劣質(zhì)水的開發(fā)與利用。主要是工業(yè)廢水的再利用與微咸水的合理利用。2003年春夏黃河水資源緊張，內(nèi)蒙古河套灌區(qū)打深井4000多眼，淺井16000多眼利用微咸水灌溉，保證了灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正常發(fā)展。同時(shí)，也要加強(qiáng)劣質(zhì)水灌溉對(duì)環(huán)境的影響研究，包括土壤中鹽分、重金屬和硝態(tài)氮的時(shí)空分布，在土壤中的運(yùn)移、吸收、轉(zhuǎn)換等動(dòng)態(tài)過程。
3、鹽漬化地區(qū)節(jié)水灌溉理論與技術(shù)研究
西北地區(qū)土壤母質(zhì)含鹽，土壤鹽漬化嚴(yán)重。研究土壤水分與鹽分對(duì)作物的聯(lián)合脅迫影響對(duì)于在鹽漬化土壤地區(qū)開展節(jié)水灌溉顯然是至關(guān)重要的。在鹽分脅迫下，水鹽脅迫機(jī)制更加復(fù)雜，研究難度增大。除了基質(zhì)勢(shì)的作用外，又加上滲透勢(shì)的影響，強(qiáng)烈減少土壤有效水分含量。其直接影響作物的根系吸水性能和正常生長，與非鹽漬化地區(qū)有顯著不同。在學(xué)科前沿對(duì)于干旱鹽漬化土壤地區(qū)，節(jié)水灌溉和高效用水及防治鹽害的新原理仍是空白。根據(jù)作物不同生育期的耐鹽程度和需水要求適時(shí)適量地進(jìn)行科學(xué)灌溉，調(diào)控鹽分，制定滿足雙重目標(biāo)的科學(xué)管理模式。探索節(jié)水調(diào)鹽的灌溉新原理，具有廣泛開發(fā)的應(yīng)用前景。
4、節(jié)水工程實(shí)施后區(qū)域水環(huán)境等問題研究
節(jié)水農(nóng)業(yè)是對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用水習(xí)慣的一場(chǎng)革命，節(jié)水農(nóng)業(yè)實(shí)施后，改變了原來的生態(tài)平衡，其對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)有一定的影響，我們采取的節(jié)水農(nóng)業(yè)措施應(yīng)保證生態(tài)環(huán)境處于良性的循環(huán)狀態(tài)，不能引起環(huán)境惡化。需從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，研究節(jié)水農(nóng)業(yè)實(shí)施后，諸如對(duì)區(qū)域水資源狀況、農(nóng)田土壤水分動(dòng)態(tài)、農(nóng)田小氣候等的環(huán)境影響。目前對(duì)大型灌區(qū)節(jié)水改造工程實(shí)施后的地下水位下降并由此引起的水鹽動(dòng)態(tài)變化及對(duì)環(huán)境影響的額量化評(píng)價(jià)尚屬研究空白。
微觀水動(dòng)力彌散方程雖然可較好的描述微小尺度的溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但由于有效彌散的非常數(shù)性變化具有尺度效應(yīng)，還不能直接用于大中尺度的田間預(yù)測(cè)。
節(jié)水工程實(shí)施比較匆忙，前期技術(shù)儲(chǔ)備不足，加上工程運(yùn)行管理不善，造成部分新建工程破壞（淤積、沖刷、凍漲）嚴(yán)重。應(yīng)加大支持前瞻性研究課題的力度。
5、管理節(jié)水技術(shù)
我國非工程節(jié)水措施仍是薄弱環(huán)節(jié)，在采取工程措施節(jié)水中決不能忽視非工程措施的節(jié)水功能。非工程措施節(jié)水實(shí)際上是應(yīng)用軟科學(xué)，實(shí)施吸水、保水、控水、調(diào)水四個(gè)方面節(jié)水。采用先進(jìn)的技術(shù)手段和灌溉管理專家決策支持系統(tǒng)，進(jìn)行土壤墑情監(jiān)測(cè)、區(qū)域水情預(yù)報(bào)，使灌溉管理更具合理化、科學(xué)化。
6、農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水技術(shù)
我們應(yīng)重視農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)，以節(jié)水增效為中心，走資源節(jié)約型道路，逐步向高效、低耗、節(jié)能、節(jié)水方向發(fā)展。只有使水利工程和農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合，才能更好地提高用水效率。通過節(jié)水農(nóng)業(yè)措施，減少作物的蒸發(fā)蒸騰量，才是真實(shí)的節(jié)約水資源量。節(jié)水農(nóng)業(yè)措施包括節(jié)水的輪作制度、節(jié)水灌溉制度與管理制度、抗旱高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種、耕作栽培、培肥施肥和化控技術(shù)等。通過調(diào)整農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)的結(jié)構(gòu)，減少耗水量大的作物種植比例，選種與降雨相適應(yīng)的優(yōu)良抗旱品種，強(qiáng)化作物抗性調(diào)促。發(fā)展適應(yīng)旱地生態(tài)環(huán)境的牧草，退耕還林、還牧，保持自然生態(tài)平衡。加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè)，地面灌溉若要節(jié)水，除采取縮小畦塊，平整土地也是重要的節(jié)水措施。激光平地技術(shù)的應(yīng)用將為今后地面灌溉的進(jìn)一步發(fā)展做出保證。