农业是水资源消耗大户，水资源高效利用是农业发展的必然要求；农业也是我国节水潜力最大的行业，农业节水潜力研究对节水农业发展具有重要意义。人们对于农业节水潜力至今还没有统一的认识，因其概念和内涵差异，计算结果可比性差；本文应用水足迹理论，探索农业节水潜力的真值；提出了农业节水潜力理论框架体系和计算方法，将其应用于河套灌区，取得的主要研究成果如下：（1）架构了农业节水潜力的理论框架体系，建立农业节水潜力计算模型。农业节水潜力理论框架体系包括4个层次：质、内核、外核和环境，将作物需水量作为质即逻辑起点，内核就是农业节水潜力研究的7个部分，外核是对农业节水潜力计算过程和结构起着间接作用的要素，环境包括文化环境、制度环境、技术环境和经济环境4部分。农业节水潜力计算模型：农业节水潜力等于农业生产水足迹和农业生产水足迹控制标准之差，并给出边界条件。（2）提出了农业生产水足迹控制标准阈值区间，给出了农业节水潜力的计算流程。农业生产水足迹控制标准的阈值区间为[作物经济需水量,农业经济用水量]。农业节水潜力的计算流程：以作物需水量为逻辑起点，以灌区农业生产为出发点，推算出农业经济用水量；以作物需水量为逻辑起点，结合水分生产函数，推算出经济需水量；结合灌区灌溉、降水和农业生产负面效应，推算出灌区农业生产蓝水、绿水和灰水足迹，计算出农业生产水足迹；将农业经济用水量和经济需水量相结合，推算出农业生产水足迹控制标准，计算灌区农业节水潜力。（3）分析计算了河套灌区农业生产水足迹及近50年农业生产水足迹系统演化规律。计算出不同干旱水平下的各作物生育期农业生产绿水足迹、农业生产蓝水足迹，评价了农业生产灰水足迹；计算了2015年、2020年和2030年不同干旱程度和灌溉方式条件下各种作物的农业生产水足迹。利用协同论研究近50年河套灌区农业生产水足迹系统协同异化演化规律，系统在2004年前后系统发生明显变异，系统异化特征明显。（4）提出了河套灌区合理种植结构和农业生产水足迹控制标准的阈值区间，计算了种植业水资源可利用量。利用协同论研究近50年来种植系统协同异化演化规律，系统在2004年发生突变，协同异化特征明显；提出了粮食作物合理种植比例的阈值区间为（47.82%，62.66%），经济作物合理种植比例的阈值区间为（24.64%，43.49%）；在种植结构阈值区间内，灌区的水土资源匹配较为合理，环境压力较小，系统处于高度协调或协调水平。在保证粮食安全下，提出了农业生产水足迹控制标准阈值区间；计算了种植业可利用水资源总量。（5）计算了保证粮食安全、合理种植结构和水资源约束3种情景模式及2005—2008年河套灌区农业节水潜力。农业节水潜力不是一个定值，而是一个区间值，一般情况下，当采用的节水灌溉面积比例越大，农业节水潜力阈值区间的上限值和下限值就越小。阈值区间下限值是可实现的节水潜力，可通过采用工程节水和农艺节水措施实现，是现实节水潜力。农业节水潜力阈值区间上限值是农业节水潜力的理想值，是不可实现的理想值。研究发现，在全部实现高效节水的灌区，非充分供水系数应大于0.8。（6）环境因素众多，其变化速度不一，选择变化速度适中的环境因素——农业政策和社会经济发展水平，分析其对农业节水潜力的影响。在农业政策效果因子中，农作物播种面积、粮食总产量和农民纯收入与农业节水潜力是负相关关系，农业生产水足迹与农业节水潜力是正相关关系。建立了4个层次25个指标的灌区社会经济发展水平评价指标体系。筛选出其中10个指标评价河套灌区社会经济发展水平，河套灌区社会经济发展水平为2005年-0.473、2006年-0.390、2007年为-0.277、2008年-0.098；2005—2007年河套灌区社会经济发展水平较低；2008年河套灌区社会经济发展水平一般；社会经济发展水平与农业节水潜力是负相关关系。