น้ำเพื่อการเกษตรหรือที่รู้จักกันในชื่อน้ำเพื่อการเกษตรคือน้ำที่จัดสรรไว้สำหรับใช้ในการผลิตอาหารและเส้นใย รวมถึงการเก็บรวบรวมเพื่อใช้เป็นทรัพยากรเพิ่มเติม ในสหรัฐอเมริกาน้ำจืด ประมาณ 80% ที่ดึงมาจากแม่น้ำและน้ำบาดาลถูกนำไปใช้ในการผลิตอาหารและผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรอื่นๆ^{[ 1 ]}น้ำเพื่อการเกษตรอาจรวมถึงน้ำที่ใช้ในการชลประทานพืชผลหรือการให้น้ำแก่ปศุสัตว์ การศึกษาเกี่ยวกับน้ำเพื่อการเกษตรเรียกว่าอุทกวิทยาการเกษตร

น้ำเป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่สุดอย่างหนึ่งของเศรษฐกิจโลก ในพื้นที่ที่ขาดแหล่งน้ำสะอาดหรือบริการสุขาภิบาลการเติบโตทางเศรษฐกิจจะไม่สามารถยั่งยืนได้ [ ^{2 ] หาก}ขาดน้ำสะอาด อุตสาหกรรมเกือบทุกประเภทจะได้รับผลกระทบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภาคเกษตรกรรม เมื่อ ปัญหา การขาดแคลนน้ำทวีความรุนแรงขึ้นทั่วโลกความมั่นคงทางอาหารก็ถูกนำมาพิจารณาด้วย ตัวอย่างล่าสุดคือภัยแล้งในแคลิฟอร์เนียสำหรับทุกๆ 100 ดอลลาร์ที่ใช้จ่ายไปกับอาหารจากรัฐนี้ คาดว่าผู้บริโภคจะต้องจ่ายเพิ่มอีกถึง 15 ดอลลาร์^{[ 3 ]}

การเลี้ยงปศุสัตว์และการผลิตเนื้อสัตว์มีการใช้น้ำ มากที่สุด ในอุตสาหกรรมการเกษตร โดยต้องใช้น้ำเกือบ 1,800 แกลลอนในการผลิตเนื้อวัว 1 ปอนด์ และ 576 แกลลอนสำหรับเนื้อหมูต้องใช้น้ำประมาณ 108 แกลลอนในการเก็บเกี่ยวข้าวโพด 1 ปอนด์^{[ 4 ]}การเลี้ยงปศุสัตว์ยังเป็นหนึ่งในผลผลิตทางการเกษตรที่ใช้ทรัพยากรมากที่สุด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากอัตราการแปลงอาหาร ที่สูง การใช้น้ำจำนวนมากของการเลี้ยงปศุสัตว์อาจเกิดจากระยะเวลาที่ต้องใช้ในการเลี้ยงสัตว์จนถึงการฆ่า ในทางตรงกันข้ามกับข้าวโพดซึ่งเติบโตจนถึงระยะสุกงอมในเวลาประมาณ 100 วัน ต้องใช้เวลาประมาณ 995 วันในการเลี้ยงวัว ประชากรสัตว์ที่ใช้เป็นอาหารทั่วโลกมีมากกว่า 20 พันล้านตัว เมื่อเทียบกับมนุษย์มากกว่า 7 พันล้านคน เท่ากับประมาณ 2.85 ตัวต่อมนุษย์หนึ่งคน^{[ 4 ]}

อุตสาหกรรมเนื้อวัวและผลิตภัณฑ์นมเป็นสาขาที่ทำกำไรได้มากที่สุดของอุตสาหกรรมเกษตรกรรมของสหรัฐอเมริกา แต่ก็เป็นอุตสาหกรรมที่ใช้ทรัพยากรมากที่สุดเช่นกัน ปัจจุบัน เนื้อวัวเป็นเนื้อสัตว์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด โดยสหรัฐอเมริกาผลิตเนื้อวัวได้ถึง 25.8 พันล้านปอนด์ในปี 2556 ^{[ 4 ]}ในปีเดียวกันนั้น มีการผลิตนมได้ 201.2 พันล้านปอนด์^{[ 5 ]}วัวเหล่านี้ส่วนใหญ่เลี้ยงในฟาร์มเลี้ยงสัตว์แบบรวมศูนย์ หรือCAFOsโดยทั่วไปแล้ว วัวที่โตเต็มวัยจะดื่มน้ำ 7 ถึง 24 แกลลอนต่อวัน ส่วนวัวที่กำลังให้นมจะต้องการน้ำประมาณสองเท่า^{[ 6 ]} ปริมาณน้ำที่วัวดื่มในแต่ละวันยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิด้วย^{[ 7 ]} วัวมีอัตราการแปลงอาหาร 6:1 กล่าวคือ ทุกๆ หกปอนด์ของอาหารที่บริโภค สัตว์ควรจะมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นหนึ่งปอนด์^{[ 8 ]}ดังนั้นจึงมีความต้องการน้ำ "ทางอ้อม" จำนวนมากในการปลูกพืชอาหารสัตว์ด้วย การปลูกธัญพืชเพื่อเป็นอาหารสัตว์ที่จำเป็นสำหรับการเลี้ยงปศุสัตว์คิดเป็น 56 เปอร์เซ็นต์ของการใช้น้ำในสหรัฐอเมริกา^{[ 9 ]}จากวัวหนัก 1,000 ปอนด์ มีเพียง 430 ปอนด์เท่านั้นที่ไปถึงตลาดค้าปลีก^{[ 10 ]}การสูญเสีย 18 เปอร์เซ็นต์นี้ทำให้ความต้องการวัวเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากCAFOsต้องชดเชยน้ำหนักที่สูญเสียไปนี้ด้วยการเพิ่มจำนวนวัวที่เลี้ยง

การขาดแคลนน้ำไม่ใช่ปัญหาใหม่เสียทีเดียว อย่างไรก็ตาม เกษตรกรผู้เลี้ยงวัวในอเมริกาได้ลดขนาดฝูงวัวลงตั้งแต่ทศวรรษ 1950 เพื่อควบคุมค่าใช้จ่ายด้านน้ำและการผลิต การเปลี่ยนแปลงนี้ส่งผลให้วิธีการให้อาหารและการดูแลสุขภาพมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้เกษตรกรสามารถเก็บเกี่ยวเนื้อวัวได้มากขึ้นต่อตัว^{[ 11 ]}อย่างไรก็ตาม ความนิยมที่เพิ่มขึ้นของฟาร์มเลี้ยงสัตว์ขนาดใหญ่ (CAFOs) เหล่านี้กำลังสร้างความต้องการน้ำที่มากขึ้น วัวที่กินหญ้าหรือกินหญ้าจะบริโภคน้ำมากกว่าวัวที่กินธัญพืชแห้งประมาณร้อยละ 12 ผ่านการกินพืชสด^{[ 12 ]}

น้ำเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่สุดในการเลี้ยงสัตว์ปีกเนื่องจากเช่นเดียวกับสัตว์ทุกชนิด สัตว์ปีกใช้น้ำในการลำเลียงอาหารผ่านระบบทางเดินอาหาร ช่วยในการย่อยอาหาร และควบคุมอุณหภูมิร่างกาย เกษตรกรจะตรวจสอบปริมาณการดื่มน้ำของฝูงไก่เพื่อวัดสุขภาพโดยรวมของไก่ เมื่อไก่โตขึ้น พวกมันจะกินอาหารมากขึ้นและดื่มน้ำมากขึ้นประมาณสามเท่า เนื่องจากตัวใหญ่ขึ้นสามเท่า^{[ 13 ]}ในเวลาเพียงสามสัปดาห์ ปริมาณการดื่มน้ำของฝูงไก่ 1,000 ตัว ควรเพิ่มขึ้นประมาณ 10 แกลลอนต่อวัน^{[ 13 ]}ปริมาณการดื่มน้ำยังได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิ ในสภาพอากาศร้อน ไก่จะหอบเพื่อระบายความร้อน จึงสูญเสียน้ำไปมาก^{[ 14 ]}การศึกษาในรัฐโอไฮโอแสดงให้เห็นว่า 67% ของน้ำที่เก็บตัวอย่างใกล้ฟาร์มสัตว์ปีกมีสารปฏิชีวนะ^{[ 15 ]}

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสมัยใหม่ ทำให้มีการเพาะปลูกพืชผลได้ตลอดทั้งปีในประเทศต่างๆ ทั่วโลก เนื่องจากการใช้น้ำกลายเป็นปัญหาระดับโลกที่แพร่หลายมากขึ้น จึงมีการปรับปรุงและพัฒนาการชลประทานพืชผลให้มีความยั่งยืนมากขึ้น แม้ว่า จะมีการใช้ ระบบชลประทาน หลาย ระบบ แต่ระบบเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ ระบบน้ำไหลแรงและระบบน้ำไหลอ่อน ระบบเหล่านี้ต้องได้รับการจัดการอย่างแม่นยำเพื่อป้องกันการไหลบ่า การพ่นน้ำมากเกินไป หรือการระบายน้ำที่ระดับต่ำ^{[ 16 ]}

เมื่อประมาณ 60 ปีที่แล้ว ความเข้าใจทั่วไปคือ น้ำเป็นทรัพยากรที่ไม่มีวันหมด ในเวลานั้น จำนวนประชากรบนโลกมีน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของจำนวนประชากรในปัจจุบัน มาตรฐานการครองชีพไม่สูงนัก ดังนั้นแต่ละคนจึงบริโภคแคลอรี่น้อยลง และกินเนื้อสัตว์น้อยลง จึงต้องการน้ำน้อยลงในการผลิตอาหาร พวกเขาต้องการน้ำเพียงหนึ่งในสามของปริมาณน้ำที่นำออกจากแม่น้ำในปัจจุบัน ปัจจุบัน การแข่งขันเพื่อแย่งชิงทรัพยากรน้ำมีความรุนแรงมากขึ้น เนื่องจากมีประชากรบนโลกเกือบแปดพันล้านคน และการบริโภคเนื้อสัตว์และผักก็เพิ่มขึ้น การแข่งขันเพื่อแย่งชิงน้ำจากภาคอุตสาหกรรม การขยายตัว ของเมืองและพืชผลเชื้อเพลิงชีวภาพก็เพิ่มขึ้นควบคู่กันไป เพื่อหลีกเลี่ยงวิกฤตน้ำทั่วโลกเกษตรกรจะต้องพยายามเพิ่มผลผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการอาหารที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ภาคอุตสาหกรรมและเมืองต่างๆ ต้องหาวิธีการใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น^{[ 17 ]}

การเกษตรที่ประสบความสำเร็จขึ้นอยู่กับการที่เกษตรกรสามารถเข้าถึงน้ำได้อย่างเพียงพอ แต่การขาดแคลนน้ำเป็นข้อจำกัดที่สำคัญต่อการทำเกษตรในหลายส่วนของโลกการขาดแคลนน้ำในเชิงกายภาพหมายถึงปริมาณน้ำไม่เพียงพอต่อความต้องการทั้งหมด รวมถึงปริมาณน้ำที่จำเป็นสำหรับระบบนิเวศที่จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภูมิภาคแห้งแล้งมักประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำในเชิงกายภาพ นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นในที่ที่ดูเหมือนว่ามีน้ำอุดมสมบูรณ์ แต่ทรัพยากรถูกใช้เกินความจำเป็น ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ในกรณีที่โครงสร้างพื้นฐานด้านไฮดรอลิกถูกพัฒนามากเกินไป โดยปกติแล้วจะใช้เพื่อการชลประทาน อาการของการขาดแคลนน้ำในเชิงกายภาพ ได้แก่ การเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมและการลดลงของน้ำใต้ดิน ในขณะเดียวกัน การขาดแคลน น้ำในเชิงเศรษฐกิจเกิดจากการขาดการลงทุนในน้ำหรือความสามารถของมนุษย์ไม่เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการน้ำ อาการของ การขาดแคลนน้ำในเชิงเศรษฐกิจ ได้แก่ การขาดโครงสร้างพื้นฐาน โดยผู้คนมักต้องไปตักน้ำจากแม่น้ำเพื่อใช้ในครัวเรือนและการเกษตร ปัจจุบันมีประชากรประมาณ 2.8 พันล้านคนอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำ^{[ 18 ]} ในประเทศที่พัฒนาแล้ว กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมจำกัดปริมาณน้ำโดยการเปลี่ยนเส้นทางน้ำเพื่อช่วยเหลือสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ เช่น ปลาไหลหอยทาก

• 
  น้ำเพื่อการเกษตรคิดเป็นสัดส่วนของปริมาณการใช้น้ำทั้งหมด^{[ 19 ]}
• 
  ปริมาณการใช้น้ำเพื่อการเกษตรในปี 2553 ^{[ 20 ]}

แม้ว่าการใช้น้ำจะส่งผลต่อการเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมและการเติบโตทางเศรษฐกิจ แต่ก็ยังกระตุ้นให้เกิดนวัตกรรมเกี่ยวกับวิธีการชลประทานใหม่ๆ อีกด้วย ในปี 2549 กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาคาดการณ์ว่า หากภาคเกษตรกรรมปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้น้ำได้เพียง 10% ฟาร์มต่างๆ จะสามารถประหยัดเงินได้มากกว่า 200 ล้านดอลลาร์ต่อปี^{[ 21 ]}แนวทางปฏิบัติหลายอย่างที่ช่วยลดการใช้น้ำนั้นคุ้มค่า เกษตรกรที่ใช้ฟางปุ๋ยหมักหรือวัสดุคลุมดินรอบๆ พืชผลสามารถลดการระเหย ได้ ประมาณ 75% แม้ว่าต้นทุนการผลิตจะไม่ถูกและหาได้ยากในบางพื้นที่^{[ 22 ]}วิธีนี้ยังช่วยลดจำนวนวัชพืชและช่วยให้เกษตรกรไม่ต้องใช้สารกำจัดวัชพืชวัสดุคลุมดินหรือวัสดุปิดคลุมพื้นดินยังช่วยให้ดินดูดซับน้ำได้มากขึ้นโดยลดการอัดแน่นการใช้กรวดสีขาวหรือสีอ่อนก็เป็นที่นิยมเช่นกัน เนื่องจากช่วยลดการระเหยและรักษาอุณหภูมิของดินให้ต่ำโดยการสะท้อนแสงแดด

นอกจากการลดการสูญเสียน้ำที่อ่างล้างจานแล้ว ยังสามารถใช้วิธีการเก็บเกี่ยวและกักเก็บน้ำที่ยั่งยืนมากขึ้นได้อีกด้วย เกษตรกรรายย่อยสมัยใหม่ (ที่ไม่ใช่อุตสาหกรรม) จำนวนมากใช้ถังเก็บน้ำฝนเพื่อรวบรวมน้ำที่จำเป็นสำหรับพืชผลและปศุสัตว์ของพวกเขา โดยเฉลี่ยแล้วการกักเก็บน้ำฝนในพื้นที่ที่มีฝนตกบ่อยจะช่วยลดต้นทุนน้ำลงครึ่งหนึ่ง^{[ 23 ]}ซึ่งจะช่วยลดภาระต่อแหล่งน้ำบาดาล และบ่อน้ำในท้องถิ่นได้อย่างมาก เนื่องจากเกษตรกรใช้หลังคาอาคารของตนในการเก็บน้ำนี้ จึงช่วยลด การไหลของน้ำฝนและการกัดเซาะดินในและรอบๆ ฟาร์มของพวกเขา ด้วย