過去50年，人類在水資源和農(nóng)業(yè)方面有了巨大發(fā)展，大型的水利設(shè)施將水方便地供給人類服務(wù)，世界人口的增長從1950年的25億增加到今天的65億，耕地面積變?yōu)樵瓉淼膬杀?，而引水利用卻變?yōu)樵瓉淼娜丁＾r(nóng)業(yè)產(chǎn)出的增加得益于農(nóng)作物的多樣性和使用化肥以及增加的灌溉用水，世界糧食生產(chǎn)超過了人口增加后的需求，世界糧食價格呈現(xiàn)出下降趨勢，耕地上水的使用給農(nóng)民帶來了利益，促進了經(jīng)濟發(fā)展，改進了生活，對抗了饑餓。

        但人類還需要做很多，2003年世界有8.5億人的糧食安全沒有保證，其中60％居住在南亞和非洲撒哈拉地區(qū)，70％居住于農(nóng)村地區(qū)，非洲撒哈拉地區(qū)的饑民從1980年的1.25億增加到2000年的2億。過去50年，我們經(jīng)歷了生態(tài)系統(tǒng)前所未有的變化，很多都是負面的，聯(lián)合國“千年生態(tài)評估”指出，很多生態(tài)變化與無節(jié)制的農(nóng)業(yè)發(fā)展有關(guān)，農(nóng)業(yè)使一些生態(tài)服務(wù)功能喪失，例如傳花授粉、害蟲防控、滯洪能力，大范圍氣候變化使很生態(tài)多樣性和生物棲息地淫消失。

        1、水短缺與水管理
   
        要實現(xiàn)聯(lián)合國千里發(fā)展目標，農(nóng)業(yè)沒有好的水管理，很難實現(xiàn)為貧窮、饑餓和可持續(xù)環(huán)境所設(shè)定的目標，數(shù)以百萬計的貧窮女人和男人很難獲得清潔水，很多原因是超過了物理上的資源獲得，在一些地方，水資源還算充沛，但由于政府和社會方面的限制，人們還是得不到水的利用，在其它地方，人們的需求超過了自然提供能力，并不能得到足夠的水。

        水短缺是從可獲得水源的角度來定義的，在世界很多地方，水短缺是限制農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵因素，占世界人口1/5的約12億人生活于物理缺水的地方，沒有足夠的水滿足每個人的需求，世界約16億人的水資源狀況需要改善。不斷增加的人口是水資源短缺的一個原因，而主要原因卻存在于其它方面，例如人類缺少改變水和貧窮面貌的決心，沒有足夠資金投資，沒有足夠人力，制度和監(jiān)管方面的缺失等。

        2、經(jīng)濟缺乏
   
        經(jīng)濟缺乏是指缺少水資源方面的資金投資，或者缺少足夠的人力來保證水需求安全，很多是由于制度或機制造成的，這種缺乏可能會對一些群體有利，而對另一些群體不起作用或不利，尤其是婦女。經(jīng)濟短缺的特征包括不正常的水設(shè)施建設(shè)，要么太小，要么太大，以至于人們很難為農(nóng)業(yè)或飲用得到足夠水，即使存在水基礎(chǔ)設(shè)施，水的分配也是不平等的，非洲撒哈拉地區(qū)的缺水很多是經(jīng)濟型水缺乏。

        3、物理缺乏
   
        物理缺乏發(fā)生于沒有足夠多的水來滿足人們的需要，包括環(huán)境流量的需要，干旱地區(qū)很多都是物理性缺水，但水缺乏在水資源充沛的時候也會出現(xiàn)，表現(xiàn)為水資源被過度發(fā)展的水利設(shè)施過度使用，其中大部分被用于灌溉，這種情況就沒有足夠的水來滿足人類需要和環(huán)境流量的需要。物理性缺水的特征包括嚴重的環(huán)境退化、地下水位下降、水分配對某些人有利而對某一些人不利。

        4、新挑戰(zhàn)
   
        新能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在正影響著水管理，并且將來會更加嚴重，能源價格在不斷攀升，將會增加地下水抽取、化肥生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品運輸方面的花費，這也將會影響水灌溉，增加的水電價格會導(dǎo)致灌溉水和發(fā)電水的競爭。全球氣候變化使人們逐漸改變能源利用模式，少利用或者不用化石能源，而是更加依靠生化能源。評估表明，過度依靠生化能源也會增加水的需求，為支持增加的生化能源，到2050年，農(nóng)作物的蒸散發(fā)將會用盡今天所有的農(nóng)業(yè)用水。依靠生化能源將更加使人們依靠開發(fā)水和土地資源。

        氣候變化將會直接或間接社會和環(huán)境，也會影響目前和將來的水和農(nóng)業(yè)，氣候正以令人警醒的速度變化著，導(dǎo)致氣溫上升，降雨模式改變和更多的極端事件的發(fā)生。熱帶的農(nóng)業(yè)（很多貧窮國家位于這個地帶）將受到影響，未來的氣候變化需制定相應(yīng)的項目計劃，需要有相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施和資金投入來適應(yīng)氣候變化，水存儲和控制投資是應(yīng)對氣候變化的農(nóng)村發(fā)展策略，限制溫室氣體排放的策略和法律也應(yīng)該考慮。

        5、未來糧食需水
   
        人口的增加必然導(dǎo)致未來糧食和水需求的增加。在未來50年，食物和糧食作物會增加一倍，決定糧食需求增加多少主要因素是人口的增加和飲食結(jié)構(gòu)的變化，隨著收入的增加和持續(xù)的城市化，飲食習(xí)慣向更加營養(yǎng)和更加多元化方向轉(zhuǎn)變，不僅會增加主食谷類的消費，還消費牛、羊、魚和高經(jīng)濟價值的農(nóng)作物。生產(chǎn)肉、奶、糖、油和蔬菜比單純的谷類生產(chǎn)耗水，并且是不同類型的水管理，增加的畜類生產(chǎn)比谷類耗更多水。

        還需要多少水
   
        水資源的獲得形式如果沒有增加或改變，到2050年，農(nóng)業(yè)所耗廢的水和植物蒸發(fā)掉的水將達到用水問題的70％-90％，農(nóng)作物蒸發(fā)水量將達12000-13500立方公里，是目前7130立方公里的兩倍，這意味著每年農(nóng)作物蒸發(fā)的水量有100-130立方公里的增加，幾乎是埃及每年從尼羅河阿斯明大壩引水量的三倍。此外，還有生產(chǎn)纖維類作物和生化能所需有機體的耗水，棉花生長耗水以每年10％遞增，能源需水變幻莫測，到2030年，能源需水將增加60％，2/3是由于發(fā)展中國家生產(chǎn)生化能源造成。值得慶幸的是，農(nóng)業(yè)的水產(chǎn)出效率，在過去幾十年在穩(wěn)步增加，很大部分是增加了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。

        6、如何利用目前的土地和水資源來滿足未來糧食生產(chǎn)？
   
        包括投資雨帶農(nóng)作物，以提高其產(chǎn)出，通過加強土壤含水量和灌溉管理來增加雨帶作物產(chǎn)量，完善土壤肥力管理，例如阻止土壤退化，擴大莊稼地，投資灌溉等。通過革新系統(tǒng)管理，發(fā)展新的地表水存儲設(shè)施，增加地下水補給和交換，回收使用污水等措施來增加灌溉水，通過水的綜合多方面的使用，增加農(nóng)業(yè)水產(chǎn)出，提高灌溉區(qū)的價值，例如畜牧、漁業(yè)和生活用水的綜合利用。地理想的情況下，通過提高現(xiàn)有耕地的水產(chǎn)出利用率，能滿足未來3/4的糧食增加需求在南亞，有50％的耕地產(chǎn)出是很低的，在不斷擴大耕地的情況下，還要提高這些農(nóng)用地的產(chǎn)出以便能滿足未來糧食增加的需要。但像中國、埃及和其他發(fā)達國家，單位面積耕地的產(chǎn)出已經(jīng)很大，很多水稻種植區(qū)的節(jié)水措施作用不大，因為不能將節(jié)約下來的水提供給其他缺水地區(qū)，一個可行的做法是擴大耕地面積，為人們提供更多糧食產(chǎn)區(qū)。

        7、貿(mào)易如何減少水資源壓力
   
        通過進口農(nóng)產(chǎn)品，一個國家可以節(jié)省生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品所需要的水源，埃及是水危機嚴重的國家，2000年該國從美國進口800萬噸谷物，如果種植生產(chǎn)這些谷物，埃及至少需要8.5億立方米的灌溉水。日本是一個缺少土地的國家，也是世界最大谷物進口國，其每年進口谷類，相當(dāng)于節(jié)省了300億立方米的灌溉水，谷類進出口貿(mào)易平衡著世界各國灌溉水需求，谷類出口國，例如美國、加拿大、德國、澳大利亞、阿根廷等，是在高產(chǎn)條件下種植生產(chǎn)谷類的。

        增加的國際食品貿(mào)易能彌補水短缺的不足，減少環(huán)境破壞，這種方式并不要求尋求糧食自足，缺水國可通過從富水國進口糧食來滿足本國糧食需要，但多數(shù)貧窮國很大程度還是依靠他們自己的農(nóng)業(yè)部門解決糧食問題，因為他們從國際市場購買糧食的能力是很低的，一定程度的糧食自足是其重要策略。