隨著人口的迅速增長，城市對水資源的使用量增加，因此農業必須大幅度提高其用水效率和生產力。現代農業生產中，農林牧副漁對水的要求各不相同，農業用水制約因素不僅包括有一定規律的自然環境因素而且包括復雜多變的人為因素。目前，農業用水占總用水量的80%以上，根據自然水文特征，著眼于水文條件的調整改善，立足于水資源的保養，對水有用有治，用治結合，寓治于用，以用促治，以大氣水、地面水、地下水、土壤水的聯合運用達到“水～土～植～氣”關系協調是現代農業科學用水的必由之路。農業用水的各個環節都歸結于土壤水，對土壤水的水文分析是農業科學用水的理論基礎。

1 農業水資源概況

降水量是陸地一切水資源的來源，是水資源的上限值。但降水量并不是水資源量。因為降水量一般只集中在若干降水過程中，具有時程內的周期性和隨機性，只有經過地面及地表層貯存后，才能變成能夠連續供水的水資源。根據地表和地表層貯水的方式差別，水資源分四種類型。

（1）河川徑流量與地下水補給量。這兩種水資源是可以由人類貯存、轉運和分配給各用戶的水資源，因而應用價值最大。工業生產與人們生活只能使用這一類水資源。

（2）土壤水。土壤水在農業用水中占有很大的比重。特別是在降水量不大的情況下，往往大部或全部降水量為土層吸收，不能產生徑流或補充地下水，華北地區降水的70%以上轉化為土壤水。土壤水是一種人們無法自由調用的水資源，不能作為工業或城市用水。故它的應用價值不如第一類水資源，因為難以取得土壤水的資料數據，以致未能列入水文統計的項目。但是，這一類水資源也是極為重要的。因為野生生態系統與旱作農業完全依賴這一類水資源。特別在當前水資源日益緊缺的情況下，旱作農業技術得到了很大的發展，也獲得了很高的產量。因此，開發利用土壤水成了有重要戰略意義的任務。

（3）蒸發量。過去蒸發一般被看作是水分的自然消耗過程，而未作為資源。近年來，抑制蒸發的技術有很大發展，特別是地膜與塑料大棚的廣泛應用，使得蒸發量減少了。減少的那部分蒸發量就被貯存在土壤或水體里，發揮著水資源的作用。隨著科學技術的發展，就有可能使越來越多的蒸發量轉化成水資源，其潛力是十分巨大的。

（4）各地區河流的過境水，沿河地區有用水水權，經國家分配的可用水量，理應計入當地水資源。

農業用水可以利用以上四種水資源，但是當前水資源統計中只包括第一種類型的水資源，不足以描述人類當前所能利用的地面及地表層的全部水量。以這樣計算出來的水資源所顯示的干旱程度比降水量所顯示的更嚴重，尤其在用于農業方面會產生許多失真現象。

2 農業用水水文研究的內容

微觀上農業水文的研究內容包括土壤水文分析、植物水分條件分析、水文小循環研究三個方面。

2.1 土壤水水文分析　

土壤水的運動受土壤水分物理的制約，不同的土壤具有不盡相同的土壤水分物理特性，影響土壤水力學特性和向植物的供水條件與能力，并因含水量的不同而具有不同的水、肥、氣、熱狀況，構成植物的地下生活環境，左右著植物的生長發育。土壤水分狀況也影響土壤微生物的活動，從而影響土壤中的礦物質轉化為植物的營養物質及其在土壤水中的溶解和植物的吸收。在干旱地區，土壤水的下滲可起土壤脫鹽作用，土壤水的蒸發可起返鹽作用；在濕潤地區，水分淋溶則可引起酸土問題。研究土壤水文可深入認識土壤水在水文循環中的基本性能作用、了解土壤水分與植物空間的關系，對解決許多農業技術問題，具有重要的意義。

2.2 植物的水分條件研究　

水對植物生理具有重要的作用。水是光合作用的一種原料，通過葉綠素的光合使用，與二氧化碳相化合而形成植物有機質，構成植物機體，把光能化為生物化學能。水也可比喻為植物的“血液”，沒有水，植物組織就會死亡。它是土壤與植物間的接聯環，是溶解物進入植物并通過其組織而運動的介質。水能為生化作用創造較均勻的溫度條件，通過從暖熱環境的吸熱或本身水分的蒸發、散熱，以調節其體內的水分運動，進行生化活動。植物從種籽的順利萌發，根系的發育，植株的茁壯成長，直到成熟收割，都要滿足其生理、生態需水的要求。聯系于水文現象研究植物的水分條件，探求植物需水規律，并把這一研究提高水文循環的高度和調度水資源的高度是農業水文研究的一個必然趨勢。

2.3 水文小循環的研究

水通過表細胞與根毛進入植物體，水在植物體中從根部向上運行至葉柄，然后至葉面，通過氣孔散發至大氣中，與土壤蒸發一道，起調節地面小氣候的作用，同時完成水在“水～土～植～氣”系統中自大氣中來，又回到大氣中去的水文小循環。循環使植物在其生長過程中的生理、生態需水得到滿足，并完成水資源的一次小循環和再生。這一循環，在白天以蒸散發的形式，在夜晚以凝結的形式進行，其過程受制于農業水文氣象條件和灌溉排水、耕作栽培等人為因素的影響。把水文小循環的研究具體到農田，將擴大田間農業實驗在水文研究方面的領域。

在宏觀上，農業水文分析把參與水文大循環的降水、地表水、土壤水、地下水作為一個組成整體，在一定條件下研究其水文特征和相互轉化關系。

2.4 水文循環和降水的研究

水文循環是一種連續性的水分運動，在其運動過程中可產生水旱災害，也使水資源再生和凈化，形成被大氣環流所左右的時～空分布及動態規律。水文循環產生地區特有的天氣過程，其中降水天氣過程決定了因地不同、因時而異的雨量分布，制約著農業生產。

2.5 產流分析

產流過程決定地面徑流和地下徑流的形成。由于大規模人類活動的影響，使區域下墊面條件發生了明顯變化。也就是說，由于人類活動的影響，地面徑流和地下徑流的產流、匯流條件都發生了變化，水資源形成的機制也相應發生了變化。對于這種情況，進行水資源數量評價的時候必需充分注意，妥善處理。

2.6 旱澇分析

在農業生產上，水～土～植～氣關系失調就出現災害。水量供不應求叫受旱、用之有余需排泄者為棄水，棄之不及而成災者為害水，但如蓄而為用，棄水可轉化為有用之水，害水也可轉化為利水。洪澇旱災既是各自獨立的水文現象，又是相互聯系的利害統一體，統一于水資源協調調度。認識歷史旱澇動態規律，是農業水文分析重要的內容之一。

3  結語

通過對現代農業用水在宏觀和微觀方面進行水文特性分析，不僅為決策部門通過合理的調配和采取有針對性的措施提供了基礎,使水資源利用得到優化配置，有利于促進節水型社會與生態建設的順利實施。