با توجه به روند رشد جمعیت، تأمین امنیت غذایی برای همه که لازمه­ی برقراری زندگی پویا و سالم است، یکی از مهم­ترین چالش­های پیش­روی جوامع بشری می­باشد. توسعه کشاورزی پایدار، جدای از نقش اساسی آن در تأمین امنیت غذایی، راهکاری اساسی برای ریشه­کنی فقر و رشد اقتصادی می­باشد. علاوه بر این، کشاورزی نقش آشکاری در بهبود خدمات اکوسیستمی برای حفظ محیط زیست و منابع طبیعی دارد. فعالیت­هاي کشاورزي، نقش مهمی درحرکت آب و انتقال املاح در پروفیل خاك و درنتیجه آلودگی آب­هاي زیرزمینی دارد؛ بنابراین، آگاهی از سرنوشت املاح و انتقال آنها براي مدیریت بهتر آب­هاي زیرزمینی ضروری به نظرمی­رسد. همچنین رديابي يک عنصر يا ترکيب در خاک بسيار دشوار، وقت­گير و پرهزينه است زيرا بخشي از اين مواد ممکن است رسوب کند، بخشي جذب کاني­ها و مواد آلي خاک شده و قسمتي از آن تحت تأثير فرآيندهاي شيميايي يا زيستي قرار گرفته و تجزيه شود و يا از شکلي به شکل ديگر تبديل شود در نتیجه لزوم تهیه یک راهنماي جامع براي طراحی سیستم­هاي مدیریت آب مناسب براي خاك­ها و شرایط اقلیمی مختلف،  بهره­گیري همزمان از ­ مزرعه­اي و شبیه­سازي­هاي کامپیوتري را اجتناب­ناپذیر می­نماید.  براي این منظور می­توان از مدل­هاي ریاضی به‌عنوان ابزار سودمندي براي ترکیب فرایندهاي درگیر در انتقال املاح در خاك استفاده کرد و از این طریق سناریوهاي مختلفی را که پیاده نمودن آن‌ها در مزرعه مشکل و پرهزینه است، شبیه­سازي نمود. مدل­هاي شبيه­سازي ابزار مفيدي در تعيين سهم املاح كشاورزي در آلودگي منابع آب و ارزیابی توزیع رطوبت و مواد مغذي در خاک‌های تحت آبیاري در اقلیم‌های مختلف است . مدل HYDRUS یک مدل جامع تحت سیستم عامل ویندوز و براي حرکت آب، املاح و گرما داخل خاك است که براي شرایط مختلف خاك و آب ورودي به داخل خاك توانایی شبیه سازي توزیع رطوبت در خا ك را دارد . همچنین قادر است خصوصیات هیدرولیکی خاك را به روش معکوس شبیه سازي نماید.