面对我国草地退化、沙化严重，且愈演愈烈的严酷事实，草原灌溉不失为一种行之有效的草原改良、草地增产技术措施，一般灌溉天然草场可增产1～15倍，而灌溉人工牧草可增产3～30倍。因草原灌溉乃至草原灌溉科研均起步较晚，面对日新月异的科技进步，好多理论与技术尚待研究完善。探讨牧草的适旱演化机理，充分利用牧草较强的抗旱潜能，并进行灌溉制度优化，无疑会提高灌溉草地的管理水平，增加草地水分的有效利用。
1 牧草的适旱机理
我国牧区面积416万km2，占国土面积的43%，其中草原面积2.47亿hm2，多分布在降水小于400mm的干旱半干旱地区，这些地区水分环境恶劣。牧草年复一年的在水分亏缺环境中生长，形成了对亏水环境较强的适应性和抵抗力。虽同为苜蓿草，但是，在自然降水状态下，随水分生境的从劣转优，抗旱性由强转弱。
在分析研究牧草遇旱时的生理特性、形态特征和生理生化系列变化的基础上，研究牧草的适旱变化过程，即牧草遇旱时，通过下列演化，完成适应较低水份环境的适旱演化全过程。首先，正常的生理生化作用改变，淀粉、蛋白质水解，脯氨酸、脱落酸、乙烯及吲哚乙酸增加，以提高细胞的吸水保水能力，稳定代谢功能，加快老叶枯黄、脱落和根系生长。随之，牧草生理发生相应改变，细胞胶体亲水性增强，原生质粘度增加，渗透势降低。
2 牧草的经济耗水量
在牧草耗水量与产量之间，一般呈抛物线相关关系,当草地土壤水分达到某一数值时，牧草能吸收水分生长，这一状态下的草地耗水称为起始存活耗水量，起始存活耗水量的临域称为存活耗水阈。随着土壤水分状况的改善，草地耗水增加。牧草水分消耗与气孔开启相关，当气孔开启时，既加速了牧草的光合速率和气体气换，又能一定程度抑制株体的蒸腾耗水，此时牧草的蒸腾效率最高，水分的消耗最有效，相应的草地耗水量称为经济耗水量，经济耗水量的临域称为高效耗水阈，在这一耗水范围内，增加单位耗水量导致的草地产量的增量为最大。
当草地供水分状况继续改善，牧草组织细胞膨压达到最高，气孔充分开启，对光合速率、气体交换毫无抑制，受小孔机制的作用，水分的消耗也达到最大。加之草地表面土壤水分在强大的界面水势差的作用下，强烈蒸发，草地耗水量达到最高，此时水分的无益消耗较多。这种状态下的草地耗水量称为极限耗水量，极限耗水量的临阈称其为高产耗水阈，界于起始存活耗量到高效耗水阈之间的耗水量为牧草的有效耗水阈。界于高效耗阈与高产耗水量之间的耗水量为牧草的高额耗水阈。
3 结 论
在我国北方牧区，牧草因在亏水环境中长期生存繁衍，导致原生质粘度高，胶体亲水性强，细胞壁厚且弹性模量大，束缚水含量高等一系列生理生态方面的适旱演化。充分利用牧草的这一特性，探讨其高效水阈，将为草原节水灌溉提供理论依据。
对应于牧草的生命活动的高效水阈是草地的经济耗水阈，这一范围内的草地耗水量可称为经济耗水量。在这种情况下，单位耗水可获得最大的光合速率和最高的干物质产量。一般经济耗水量仅是高产耗水量的65～80%，而产草量仅减少5～15%.
草地敏感指数以牧草(或牧草群落)的营养生长期为最大，其次为生殖生长期。其中天然草地牧草群落的敏感指数小于人工牧草，原因之一是牧草旱生性强，之二是群落中多种牧草的互补性。
应用系统工程优化方法可很好地进s行灌溉制度的优化决策，动态规划因是正序决策逆序寻优，可较好地解决水资源不足情况下的系列用水管理。一般经优化，可节水25～35%.在用水总量不变的情况下，总效益或总产量可提高20～30%.
