网友：关于水资源的问题，我们从有关资料看到有关不同颜色水的提法，什么叫蓝色水？绿色水？金色水？灰色水？虚拟水？生物水与这些不同颜色水有什么关系？
嘉宾：目前随着水资源研究的日趋深入，关于水资源的概念将越来越多。例如，以色列的科学家Uri Shamir等(2000)对水资源按应用方向进行了新的分类，提出了“蓝色水”，其中还包括多种色调，即浅色是纯净水，适于饮用和其他用途，较深的是轻度污染和质量较差的，但仍然可用于相同目的的中水等；深蓝灰色是指污水，这部分水常常被纳入供水系统。我们认为，蓝色水应该是指地上海洋、江河、湖泊、冰川等水资源和地下水资源(包括土壤水)的总和。
“绿色水”一般也称为“虚拟水”，原义主要是围绕农产品运动的水。我们认为，“绿色水”应该是指整个生物界生物体内的水分，包括森林、草地、海洋生物、农作物里的水，因此，也可以称为生物水。
“金色水”原义是指货币和资金意义的水，我们认为应该是指水资源的价值和水资源利用及循环利用后的效率及经济价值。
“灰色水”原义是指管理意义的水。我们认为“灰色水”应该是指利用各种科学技术进行科学调配管理及加工改造的水资源，如人工降(增)雨、跨区域人工调水、循环利用水、淡化海水、海冰水资源，节水灌溉工程和技术应用后节约的水，种植抗旱节水植物节约的水等等，随着水科学技术的发展，获得的“灰色水”将越来越多。
我们需要保护更多的蓝色水资源，通过人工调配和管理及加工改造，将更多的蓝色水尽可能多的转化为灰色水和绿色水(生物水)，建立绿色水库，改善生态环境，同时产生更多的金色水。生物水是各种水资源转换的中心环节之一，因此生物节水还有很大研究空间及开发潜力。
网友：什么叫绿色革命？什么叫蓝色革命？生物节水与他们有什么联系？
嘉宾：20世纪作物增产的关键因素, 国内外都公认是增加肥料, 扩大灌溉, 农药防治虫害, 栽培优良高产品种, 其中优良品种的增产作用占30%以上，20世纪出现了工业革命和绿色革命同时进步的大好形势。
但由于工业革命的快速发展, 能源在日益枯竭, 环境在不断的污染, 人口在不断的增加, 干旱洪涝等自然灾害的不断发生, 西方以能源投入为主, 牺牲生态环境为代价的“无机农业”出现了许多难以解决的问题。其中农药和除草剂危害最大, 改变了生态系统, 造成许多物种中毒死亡快速灭绝。另外工业废水的超标排放, 造成大区域的江河湖海水域及大面积农田污染,也严重地影响了世界各国农业和渔业及人类健康持续发展。
在水源不丰富的地区,发展耗水量大的工业生产,以及农业用水发展大规模粗放灌溉,特别是井灌区盲目地扩增超采,是导致地下水位急剧下降的一个主要原因。我国北方有的地区地下水位每年平均下降0.5-1m。井越打越深,水却越来越少,这成为限制我国北方城市和农村经济进一步发展的首要限制因素。农业水资源短缺成为21世纪世界粮食安全的头等限制因子。
因培育出矮秆抗倒高产小麦,带动世界粮食作物矮秆高产育种,使世界粮食产量在20世纪成倍增长,引起世界“绿色革命”的诺贝尔和平奖获得者 N E Borlaug (1999)讲到:“我们如何在有限可能利用的水资源条件下,生产更多的食物来满足日益快速增长的人口需要, 不可置疑的结论是, 人类在21世纪需要开展'蓝色革命—让每一滴水生产出更多粮食’, 去继续完成20世纪'绿色革命’的使命,科学技术的发展在召唤我们走上这条道路”。
因此，20世纪全球开展了为饥饿而战的绿色革命! 21世纪人类将开展为水而战的蓝色革命! 生物节水是绿色革命和蓝色革命的关键。
主持人：我国旱地农业历史悠久，节水农业也了很大的发展，为什么现在国家中长期规划里会提出生物节水这个新概念？
嘉宾：我国很早就在农艺抗旱节水方面取得了不少成就，例如，我国约在6世纪30-40年代写成的古农学专著《齐民要术》的最大功绩之一，就是它全面完整地总结了以耕—耙—耱为主体，以防旱保墒为中心的旱地耕作技术体系，以增进地力为中心的轮作倒茬、种植绿肥等耕作制度，以及良种选育等项措施,更加丰富和发展了我国精耕细作的传统思想。此书中就有旱稻栽培的记载。
我国在上世纪50年代在水利工程节水方面取得了很大的成就，修建筑了许多大坝水库，治理了黄河和淮河。80年代以后，在旱地主要是通过大量施用化肥，以肥调水促水效，水肥耦合，大大提高了旱地作物产量；90年代发展了雨水集流高效利用的窑窖农业。我们认为，我国旱地农业研究中应该有三大观念的转变，一是从缺水到缺肥，二是从缺水到提高水资源利用效率；三是从抗旱到高水分利用效率育种的观念转变。从被动的耐旱性研究到主动的抗旱性研究再到节水研究，在未来必将转向水分高效利用研究。这些都与生物节水有密切关系。
在灌溉地区，大田渠系和灌溉设备等工程节水技术方面有了很大推广。目前，我国灌溉面积已经占全国的耕地的一半，这些都大大提高了我国河流和雨水资源利用率，对我国粮食稳定生产有重要作用。
在利用农艺和工程节水措施，提高水资源利用率之后，随着淡水资源数量短缺和质量污染严重发生及气候日趋干旱，就要利用现代农业和生物新技术，开拓生物节水的深入研究，培育和推广抗旱抗逆节水生物新品种，让每一滴水生产出更多的食物和经济价值(more food and dollar for every drop)。这是节水农业发展的根本出路。
从农业和生态环境科学发展的历史来看，和从现代广义的水资源保护和高效利用的概念理解，水土保持可能是我国最早提出的广义节水农业或者是水(土)分高效利用农业概念的雏形。它包括了旱地农业、灌溉农业、生态环境改善等更大的内涵，明显有建立新学科的意义，不但是要利用生物、工程措施等，在农田和非农田地区，充分保持和高效利用水分，同时也包括对土壤养分等资源保持和高效利用；不但要抗旱还要防洪，协调改善水资源循环和生态环境。目前水土保持这一概念逐渐被国内外认同。生物节水应该是水土保持和节水农业的基础和核心。
水土保持与荒漠化治理
主持人：我国在十五期间对节水农业非常重视，节水农业下一步应该怎样发展？我看到您在有关论文里提到了高水效农业，发展高水效农业在粮食增和经济增收方面有那些意义？生物节水在高水效农业中起什么作用？
嘉宾：山仑院士指出，节水(Water saving)和节水农业(water saving agriculture)是我国提出的名词,和国外的高效用水(water efficient; efficient water use)概念相同。
我们认为，在我国，节水农业是针对灌溉农业中节约用水提出来的，现在也包括旱地农业中的水分高效利用。从对水分高效利用的核心来看，节水农业和旱地农业都可以称为高水效农业。
高水效农业是指同时追求和实现单位耗水的高水分利用效率、高经济效益、高生态效益及社会效益的一种具有高新科学技术体系和经济市场紧密结合的新型农业体系。例如以色列等国家，发展管道输水，利用滴灌等节水灌溉技术，一方面大大提高了水资源的利用效率，同时生产附加值高的蔬菜、水果、花卉等农副产品，出口创汇，成为欧洲农产品的后花园，是典型的高水效农业。生物节水是高水效农业的关键。因此，水里有金!土里也有金!生物里也有金，要挖掘水土资源的金，生物资源的金，就要发展高科技，发展教育，还是应了中国那句古话，书里自有黄金屋!因此，提高农民文化教育水平，掌握农业科学技术，发展生物经济和生物节水，也在一定程度上可以解决三农问题。
目前我们主要强调，在雨养农业地区，特别是我国北方缺水地区发展节水农业，节约用水，利用有限的水分生产出更多的粮食。但实际上在我国南方不缺水的地区更应该强调高水效农业的发展，即在水分不成为粮食高产潜力发挥限制因子的地区，应该利用高产和超高产、高经济效益的优质动植物品种，间作套种，立体农业，温室大棚，地膜栽培，无土水培，工厂化农业生产等先进的科学栽培技术，生产出更多的优质农副产品，取得更大的经济效益和社会效益及生态效益。同时也要发掘对劣质水资源的开发和高效利用，走水资源和水分高效利用和高效产出之路。
在我国历史上，大部分情况下，是南粮北运；到改革开放的二十世纪八十年代后，我国进行了数次的大规模北粮南运。这充分说明我国南方粮食生产能力下降快，北方粮食能力不但不缺，还有一定程度的上升。因此应该对我国粮食生产和消费的宏观变化要有新的认识和新的分析。这有助于强调对在湿润的和经济发达的地区，而目前粮食生产发展倒退、不足和缓慢的地区，恢复粮食生产和发展高水效农业的理解。
按照虚拟水，虚拟水土资源、虚拟能量、虚拟经济等理论来看，北粮南运，引发出来的地区间经济分配亏赢问题，其实也是水资源和土地生产资源和投入能量等资源的宏观转移和分配亏赢问题，是个与水土资源可持续发展及高水效农业发展有密切相关的问题。因为粮食是碳水化合物，北粮南运，即将北方并不富裕的珍贵水资源、土壤养分资源、光温资源和能量资源，补贴和转移给不缺水、光温资源丰富、高产潜力巨大的南方的“鱼米之乡”和“天府之国”。这种反常的补贴和资源掠夺转移的后果，不但严重打击了北方粮食主产地区的生产积极性，而且造成了北方地区农业水土资源的严重消耗，加快了水土资源危机，扼杀了北方农业可持续发展的潜力。我国华北和东北平原粮食生产基地，势必都面临这样的发展趋势。
我国农业发展目前同时有五大变化，由原始的手工人畜力农业发展到了机械化农业。由有机农业→无机化学农业→无机和有机(大量秸秆还田)相结合的生态农业→优质商品农业。由粮食农业→粮食和经济作物并重农业→粮食、经济作物、副业(包括养殖业和加工业)协调发展农业。由自给型农业→内向市场型农业→外向出口型农业发展。在南方由水地农业(长期浸水)→灌溉农业(定期灌溉)→节水农业(定期定量灌溉)→高水效农业，在北方由旱地农业→灌溉农业→节水农业→高水效农业发展。这是必然的发展趋势。
随着水资源的日益危机，我国农业发展已经和将要经历“以粮为纲，全面发展”→“以钱为纲，全面发展”→“以水为纲，和谐发展”的三个重要阶段。农业的发展已经和将要从林草型农业→粮食型农业→粮食经济型农业→经济粮食型农业→高水效农林复合型农业。
在我国稳定生产4-5亿吨粮食的情况下，农业的发展方向目前应该是稳粮抓钱。发展高水效农业，发展高附加值的农产品出口创汇，这样才能解决好三农问题。在新的形势下，“绿色革命”应该有两层含义，一是大幅度提高粮食产量，二是生产出更多的无污染的优质高价的“绿色食品”。我们要在水资源短缺的西北和华北等地区，开展以有限水资源高效利用为中心的“蓝色革命”以完成“绿色革命”可持续发展，生产出更多的粮食。在河流、海洋、微咸水等资源丰富的南方和东部沿海地区，开展以提高水分利用经济价值的“蓝色革命”，生产出更多无污染的优质和高附加值的“绿色食品”。同时我们要在草原地区和农业发达地区开展以奶牛为主的“白色革命”。在水资源日益短缺和水质量不断下降的今天，发展高水效农业是我国现代农业发展和走向世界的关键。
