农业高效用水的根本目的是在有限的水资源约束下实现农业生产效益的极大化，本质是提高农业单方水的经济产出，在提高农业用水利用效率的同时，改善农业用水利用效益，维系农业水土生态环境。现代农业高效用水技术是在传统节水技术基础上，以高产、优质、高效、安全和改善生态环境与可持续发展为目标，通过应用生物、信息、计算机等新技术和新材料，大幅度提升农业高效用水科技含量，促进农业高效用水向定量化、规范化、模式化、集成化方向发展。
现代农业高效用水技术研究的重点要围绕作物生理需水与用水、精量控制灌溉等领域，对与农业高效用水相关的前沿技术开展创新性研究。
一是作物高效用水生理（物）学基础及抗旱节水新品种培育。重点挖掘作物的生物抗旱性遗传潜力，利用优异的抗旱资源，分析作物抗旱性状的遗传机理，研究作物抗旱性与高产优质性状的相互关系； 在探讨作物感知干旱信号及调控脱落酸含量积累机理基础上， 研究干旱逆境信号传导与脱落酸积累的细胞与分子机理和高效用水中气孔开关调控与根生长调控的细胞及分子生物学机理，利用基因工程方法培育抗旱、高效用水的作物新品种。
二是作物高效用水生理调控与非充分灌溉技术。研究不同区域主要农作物非充分灌溉下需水量的季节分布和计算模式以及不同节水灌溉技术条件下的作物需水和耗水模型， 提出作物水分生产函数与有限水量下的非充分灌溉制度， 研发不同节水灌溉方式下实施非充分灌溉制度的技术与方法； 研究主要农作物调亏灌溉的最佳调亏阶段和调亏程度， 提出不同养分水平或施肥条件下调亏灌溉的模式及相应的指标，获得作物调亏灌溉的田间实施技术与方法；研究主要农作物控制性分根交替灌溉的指标体系， 提出不同养分水平或施肥条件下控制性分根交替灌溉的技术应用模式，获得不同土壤、作物下控制性分根交替灌溉的灌水技术要素最优组合设计方法及其田间实施技术与方法。
三是作物需水信息采集与精量控制灌溉技术。研究作物对水分亏缺信息的感受、传递与信号传导过程，建立作物水分信号诊断指标体系， 获得利用作物茎秆变形测量诊断作物缺水状况的新技术与新产品； 研究作物水分区域分布监测技术和作物蒸腾过程快速监测技术， 提出区域土壤水分空间变异性与最佳动态监测布点方式和区域土壤墒情监测预报技术， 获得土壤水分动态快速测定与预报技术及新产品；以土壤墒情监测预报、作物水分动态监测信息与作物生长信息的有机结合为基础， 研究运用模糊人工神经网络、数据通信和网络等技术建立具有监测、传输、诊断、决策功能的作物精量控制灌溉系统，研发智能化的灌溉信息采集装置和智能化的灌溉预报与决策支持软件。
四是农田水肥调控利用与节水高效作物栽培技术。研究不同区域、种植制度、地力基础和水资源状况下主要作物农田养分供应与利用模式，提出不同水分条件下获得最高水肥利用效率的水分与养分最佳参数组合；研究不同灌溉方式下作物根区水分养分迁移、转化和吸收的动力学过程，提出相应的作物根际水肥耦合循环与调控模型，获得以提高水肥耦合利用效率为目标的田间节水灌溉技术参数最优组合方式；研究主要作物的农田高效用水群体时空分布特征，开发影响农田整体抗旱特性和水分利用效率的群体因素调控技术，构建主要农作物高效用水群体优化结构的综合栽培技术体系。
许迪（国家节水灌溉北京工程技术研究中心教授级高级工程师）
——《中国水利》2009年第19期