A crescente demanda de água para fins industriais e residenciais, geração de energia, mineração, lazer, somados aos problemas ambientais, faz com que quantidade de água para a agricultura apresente uma tendência de redução. A agricultura é o maior usuário de água em todo o mundo. O setor agrícola brasileiro é o principal usuário consuntivo dos recursos hídricos. Uma provável solução para esse problema é aperfeiçoar como a água é manejada, o que envolve a adoção de tecnologias e procedimentos adequados para cada situação. Esse aperfeiçoamento pode levar ao aumento da produtividade da água, que em um conceito amplo, significa obter um maior valor ou beneficio de cada unidade de volume de água utilizado. No caso da agricultura, isso significa uma maior produção por cada gota de água utilizada. O Brasil tem avançado lentamente nas questões do manejo da irrigação e do uso racional da água. Isto é preocupante frente as mudanças climáticas globais, que sinalizam aumentos de temperaturas, o que implicará em aumentos na evapotranspiração das culturas. É necessário aumentar a produtividade pelo uso adequado de tecnologia ou reduzir o consumo de água pela cultura, ou ambos. O uso e o manejo da água passam por diversas escalas (parcela, propriedade agrícola, perímetro irrigado, bacia hidrográfica), cada uma com suas particularidades, e elas influenciam o conceito de produtividade da água. Em cada uma dessas escalas, pode-se determinar quais processos (evapotranspiração, manejo de água, conservação de água, distribuição de água, etc..) podem ser considerados em cada uma. Mudando um processo, muda-se a escala, e processos em uma escala podem afetar os processos em outra. Consequentemente, a definição de produtividade da água muda com a escala de interesse. Informações sobre variáveis hídricas são condições essenciais para o manejo dos recursos hídricos em qualquer ecossistema ou região. Em relação as escalas maiores, são poucas em condições brasileiras as ferramentas analíticas de operação mais simples, que permitam a visualização de cenários quanto ao planejamento, alocação e demanda de água mediante diversas possibilidades de cultivos. Em uma escala menor, a de propriedade agrícola, é necessário desenvolver e colocar a disposição dos agricultores alternativas de exploração agrícola que contemplem a melhoria da qualidade do solo e o uso racional da água. Dependendo da região ou ecossistema considerado, podem ser destacadas tecnologias como sistema de produção agrícola irrigado para pequenos produtores, sistema de plantio direto, e o uso da barragem subterrânea e do açude para captação e armazenamento de água. O impacto destas práticas sobre a recuperação da qualidade e conservação de solo e da água é de fácil percepção, mas precisa ser mais enfatizado. Sistemas de produção agrícola sustentáveis baseiam-se em rotações de culturas, resíduos de lavouras, esterco animal, adubação verde e utilização de métodos de cultivo que maximizem a atividade biológica e mantém a fertilidade e a produtividade do solo. Assim, esse projeto tem como objetivo avaliar e/ou adaptar tecnologias em várias escalas (parcela, propriedade agrícola, perímetro irrigado, bacia hidrográfica) que possam aumentar a eficiência de uso da água, preserve a qualidade da água, e aumente o benefício (financeiro, rendimento) que pode ser obtido de sua utilização na agricultura. Tais tecnologias podem consistir de práticas de manejo e conservação de solo e água, técnicas de plantio, geotecnologias e modelos de previsão de cenários sobre o uso da água na agricultura de diferentes biomas brasileiros.