水是一种有限但至关重要的资源。在世界上大多数的流域，水被转用于工业，市政等。它也是湿地和其他自然生态系统的重要组成部分，对社会具有巨大价值。在世界范围内，大部分用水与农业有关。

从历史上看，在国外一些国家实现转移水资源大部分发展都得到了政府的补贴。这一点，倾向于保护农业，有利于供水的水权机制，使得农业用水相对便宜。很少有农民有很大的动力去提高他们用水灌溉的效率。用于灌溉的水量大约是作物生产所需的水量的两到三倍。平均而言，超过一半的用于灌溉的水渗透到地下。

在全球范围内，全球约40％的粮食供应来自灌溉土地; 农业用地的灌溉比例达到了18％，但这个相对较小的面积产生了总产量的一半。随着地球人口的增长，对食物的需求也将增长。粮食生产所需增加的一小部分只能来自可耕地的扩大，增加每年种植的作物的数量和类型。剩余部分必须通过提高产量和提高用水效率来满足。

随着人口的增加，非农业用水的需求也将增长。预计 2000年至2050年间世界用水需求将增加 55％，其中大部分将来自制造业，电力生产以及城市和家庭用水。因此，在一个更干燥的世界中，控制灌溉所需的水量是必要的。新技术可能会帮助我们实现这一目标。

灌溉可以通过几种方式“失去”水。在进入农田之前，水可以从水库或输水渠中渗出。在田间施用水后，其中一些可以渗透到地下水系统中，在那里它不再可用于作物的根部，或者它可能完全从田地中流出。在田间发生的水损失称为“农场”损失。总损失，包括来自水库，运河等的渗漏，被称为“系统”损失。

在过去的50年中，已经开发了几种技术来减少农场灌溉损失。精确的平整使用激光制导设备来平整场地，使水能够均匀地流入土壤，不会流到任何小山丘或收集在小雨水中。它可以更容易地限制在作物根部可以到达的地方渗出的水量。

与较旧的传统沟灌和洪水应用技术相比，中心枢纽和其他喷灌方法和滴灌系统改善了水的均匀性，减少了从田地深层渗透或径流中流失的水量。然而，它们价格昂贵，主要是为了降低其他生产投入的成本，例如劳动力。而且它们不一定能够显着提高整体效率，因为它们无法解决灌溉用水的储存，输送和分配过程中发生的损失。