一、迫切需要提高水土的时空利用率粮食作物种植在旱地上，每生产１公斤粮食就要消耗１吨以上的水分（图１），大致是１亩１ｍｍ的降水量。北方农区的年降水量仅在５００ｍｍ上下。因此为了谋求每亩生产１吨粮的目标，必须借用非耕地的降水。现代社会人口剧增，各种企业勃兴，愈益需求农业来供应食品与原料，而农业需用的水源与耕地却被大量征用。我国的人均耕地较低。在迎接新世纪的到来之际，欲使粮食生产长期做到自给的困难迭增，为此必须持续提高单位面积农田产量。每年不同农区的产量，仍然要随气候而波动，特别是被降水的机遇所左右，尚未摆脱靠天吃饭的局面。如何供应田间作业用水与提高土地资源的时空利用，就成为迫切需要解决的问题。