改革開(kāi)放近四十年，隨著中國(guó)特色新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的迅速發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化越來(lái)越成為“四化”發(fā)展的短板，農(nóng)業(yè)發(fā)展越來(lái)越走入不可持續(xù)的困境，一直存在的固有矛盾、難點(diǎn)問(wèn)題和潛在危機(jī)呈現(xiàn)突出加劇的趨勢(shì)，諸如：人口增加耕地趨少問(wèn)題，灌溉水資源短缺靠天吃飯問(wèn)題，糧食自給率趨降問(wèn)題，糧食增產(chǎn)主要依靠化肥施用過(guò)量，土壤退化污染問(wèn)題，個(gè)體分散的小農(nóng)生產(chǎn)難以配置較大型科技設(shè)備問(wèn)題，牧區(qū)冬春優(yōu)良草場(chǎng)開(kāi)墾破壞殆盡，牲畜冬春缺草導(dǎo)致草原牧業(yè)衰退、牧民生活困難、市場(chǎng)優(yōu)質(zhì)嬰幼兒乳品短缺、牛羊肉價(jià)格攀升及食品安全問(wèn)題。

根據(jù)國(guó)土資源部各年國(guó)土資源公報(bào)顯示，自2003年以后我國(guó)耕地面積總體呈下降趨勢(shì)，耕地一直在逐年減少，人均耕地面積不到世界平均水平的40%，耕地問(wèn)題日益嚴(yán)峻。水土流失、土地沙化是構(gòu)成我國(guó)耕地?fù)p失的一個(gè)重要的驅(qū)動(dòng)因子。受沙漠化威脅大的東北和西北地區(qū)，因?yàn)?zāi)害而被迫棄耕的面積尤為之大。錢(qián)學(xué)森大農(nóng)業(yè)思想理論指出如把五大產(chǎn)業(yè)建立在全面利用耕地、林地、草地、沙地、海洋國(guó)土之上，這從根本上破解了我國(guó)人多地少的難題，把農(nóng)業(yè)發(fā)展眼界從18億畝放大到一百多億畝，展示了廣闊前景。如何充分保護(hù)和利用現(xiàn)有的耕地，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收？如何逐步擴(kuò)大可耕地面積，將18億畝放大到100多億畝？這成了當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展需要解決的最根本問(wèn)題之一。

習(xí)近平指出，農(nóng)業(yè)出路在現(xiàn)代化，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化關(guān)鍵在科技進(jìn)步。我們必須比以往任何時(shí)候都更加重視和依靠農(nóng)業(yè)科技。我國(guó)現(xiàn)有耕地面積18億畝，其中9100萬(wàn)畝坡度在2度左右，大部分耕地缺乏足夠的水源保證，且在干旱半干旱地區(qū)有40%的耕地因缺水嚴(yán)重退化。對(duì)于這些地區(qū)耕地面積的保持和維護(hù)，農(nóng)產(chǎn)品與經(jīng)濟(jì)作物的增產(chǎn)增收，絕大部分依賴(lài)于水供給。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，一畝甘蔗地，靠自動(dòng)化給水灌溉收益比靠自然給水灌溉收益高達(dá)5倍；充分灌溉的草地可增產(chǎn)30-50倍，理論上可多養(yǎng)30-50倍的羊，在國(guó)內(nèi)牛羊肉平均50元一斤。可見(jiàn)足夠的水資源灌溉對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收極其關(guān)鍵。

中國(guó)絕大多數(shù)干旱半干旱地區(qū)，地下水具有地表水所不具備的許多優(yōu)越性，比如分布廣、不易因蒸發(fā)受損失、水質(zhì)比較穩(wěn)定、可利用程度較高。所以在干旱半干旱地區(qū)，開(kāi)采地下水是這些地區(qū)最重要的水源也是最佳的供水選擇。然而這些地區(qū)往往屬于偏僻甚至是無(wú)人區(qū)，這樣的區(qū)域沒(méi)有電網(wǎng)或電力資源緊缺，加之柴油費(fèi)用高，運(yùn)送和儲(chǔ)存存在很大的安全隱患。修建水庫(kù)代價(jià)昂貴，蒸發(fā)面積大，同時(shí)水庫(kù)又會(huì)被水土流失帶來(lái)的大量沉積物淤塞，從而縮短水庫(kù)的壽命，其壽命有些只有幾十年。如何開(kāi)采地下水為地表種植所用？這是一個(gè)多年來(lái)困擾眾多專(zhuān)家和學(xué)者的頑疾，迫切需要通過(guò)科學(xué)和技術(shù)攻克此難題。

2001年，深圳天源新能源開(kāi)創(chuàng)性的將光伏產(chǎn)品用于農(nóng)、牧、林領(lǐng)域的節(jié)水灌溉，創(chuàng)造了全球首套光伏揚(yáng)水系統(tǒng)，該系統(tǒng)運(yùn)作不需電網(wǎng)、不需儲(chǔ)能裝置，依靠太陽(yáng)能直接驅(qū)動(dòng)水泵揚(yáng)水，只要有光照和水源，就能以太陽(yáng)能為動(dòng)力進(jìn)行揚(yáng)水，進(jìn)行地下取水，隨時(shí)可以安裝使用，縮短了建設(shè)周期,更是節(jié)省了建立電網(wǎng)基站的高額投入。其次，天源光伏揚(yáng)水系統(tǒng)具有長(zhǎng)壽命無(wú)故障獨(dú)立運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，不但沒(méi)有日常的運(yùn)行費(fèi)用，特別適合貧困地區(qū)使用；而且運(yùn)行過(guò)程無(wú)需人工值守，解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)甚至是無(wú)人區(qū)的揚(yáng)水動(dòng)力問(wèn)題。2001年天源首套光伏揚(yáng)水系統(tǒng)在新疆沙漠公路肖塘路段建立，用于沙漠公路防護(hù)，該地段70多畝地日用水量180噸，十多年來(lái)，該系統(tǒng)運(yùn)行完好，由原來(lái)的沙漠早已變?yōu)橛粲羰[蔥的綠洲。光伏揚(yáng)水系統(tǒng)可滿(mǎn)足防沙林建設(shè)、沙漠植物、藥材種植對(duì)水的需求，對(duì)防沙治沙、退沙還林、建設(shè)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提供全自動(dòng)灌溉用水，逐步將沙漠變?yōu)榫G洲，擴(kuò)大可耕地面積。