灌溉

為地補充作物所需水分的技術措施。為了保證作物正常生長，獲取高產穩產，必須供給作物以充足的水分。在自然條件下，往往因降水量不足或分布的不均勻，不能滿足作物對水分要求。因此，必須人為地進行灌溉，以補天然降雨之不足。

灌溉，即用水澆地。灌溉原則是灌溉量、灌溉次數和時間要根據藥用植物需水特性、生育階段、氣候、土壤條件而定，要適時、適量，合理灌溉。其種類主要有播種前灌水、催苗灌水、生長期灌水及冬季灌水等。

基本介紹

• 中文名：灌溉
• 外文名：irrigation
• 灌：guàn 澆地：灌溉，灌渠，澆灌
• 溉： gài 澆灌：灌溉。洗滌。
• 最早中國記載：公元前2000多年

詞語解釋

筆畫數：19；部首：氵

注入液體：灌注，灌漿，灌腸。

筆畫數：12；部首：氵

主要方法

漫灌

漫灌要挖溝渠，以前用人工，後來用牲畜、拖拉機，後來最先進的用雷射測距的先進機械，取決於 經濟和地理條件，例如需要灌溉的地域面積大小，有什麼可用的技術，人工費用等。植物在畦和隴溝中排成行或在苗床上生長，水沿著渠道進入農田，順著隴溝或苗床邊沿流入。也可以在田中用硬塑膠管或鋁管引水，在管上間隔距離開孔灌溉，用虹吸管連線渠道。

漫灌

套用管道可以控制水流量，由於溫度、風速、土壤、滲透能力等不同，漫灌容易造成有的地方水多，有的地方水不足的現象，管道可以移動，因此可以控制不產生這種不均的現象。尤其是如果採用自動閥門更可以增加效率。

但由於漫灌比較浪費水資源，需要較多的勞動力，並且容易造成地下水位抬高，因此使土壤鹽鹼化，在已開發國家已經逐漸被淘汰。但由於只需要少量的資金和技術，在多數開發中國家中仍然被廣泛使用。

噴灌

噴灌是由管道將水送到位於田地中的噴頭中噴出，有高壓和低壓的區別，也可以分為固定式和移動式。固定式噴頭安裝在固定的地方，有的噴頭安裝在地表面高度，主要用於需要美觀的地方，如高爾夫球場、跑馬場草地灌溉、公園、墓地等。

噴灌

噴頭的壓力一般不能超過200巴，過高會產生水霧，影響灌溉效益，噴頭有可以轉動的，轉動可以是360度迴轉也可以是轉動一定角度。也有噴槍式。可以在275-900巴的壓力下工作，噴射較遠，流量達到3-76升/秒。噴槍還可以用於工業防塵。

如果將噴頭和水源用管子連線，使得噴頭可以移動，為移動式噴灌，將塑膠管卷到一個捲筒上，可以隨著噴頭移動放出，也可以人工移動噴頭。

噴灌的缺點是由於蒸發也會損失許多水，尤其在有風的天氣時，而且不容易均勻地灌溉整個灌溉面積，水存留在葉面上容易造成黴菌的繁殖，如果灌溉水中有化肥的話，在炎熱陽光強烈的天氣會造成葉面灼傷。

微噴灌

微噴灌是利用折射、旋轉、或輻射式微型噴頭將水均勻地噴灑到作物枝葉等區域的灌水形式，隸屬於微灌範疇。 微噴灌的工作壓力低，流量小，既可以定時定量的增加土壤水分，又能提高空氣濕度，調節局部小氣候，廣泛套用於蔬菜、花卉、果園、藥材種植場所，以及扦插育苗、飼養場所等區域的加濕降溫。

富金微噴灌溉

滴灌

滴灌是將水一滴一滴地、均勻而又緩慢地滴入植物根系附近土壤中的灌溉形式，滴水流量小，水滴緩慢入土，可以最大限度地減少蒸發損失，如果再加上地膜覆蓋，可以進一步減少蒸發，滴灌條件下除緊靠滴頭下面的土壤水分處於飽和狀態外，其它部位的土壤水分均處於非飽和狀態，土壤水分主要藉助毛管張力作用入滲和擴散。

滴灌

但如果滴灌時間太長，根系下面可能發生浸透現象，因此滴灌一般都是由高技術的計算機操縱完成，也有由人工操作的。滴灌水壓低，節水，可以用於對生長不同植物的地區，對每棵植物分別灌溉，但對坡地需要有壓力補償，用計算機可以依靠調節不同地段的閥門來控制，關鍵是控制調節壓力和從水中去除顆粒物，以防堵塞滴灌孔。水的輸送一般用塑膠管，應該是黑色的，或覆蓋在地膜下面，防止生長藻類，也防止管道由於紫外線的照射而老化。滴灌也可以用埋在地下的多孔陶瓷管完成，但費用較高，只有時用於草皮和高爾夫球場。

滲灌

滲灌技術已經在地下水位較高的地方套用許多年了，是人工將地下水位抬高，直接從底下為植物根系供水的方法。

滲灌常用於商業溫室產品，如對盆花進行灌溉，還可以施肥，用含有肥料的水溶液從底部浸泡花盆10 到20分鐘，然後水可以回收，這種運作需要高技術自動操作，設備費用貴，但節省人力、水和化肥，同時維護和操作費用也很低，原理和地下滴灌一樣。

調虧灌溉

調虧灌溉時在作物的非臨界期減少灌水（虧缺），處於乾旱脅迫狀態，減少蒸騰耗水和延緩營養生長，而把有限的水量集中供給給作物的需水臨界期，滿足生殖器官形成和生長的要求。該技術可顯著提高水分利用效率而不降低甚至可增加產量

控制性分根交替灌溉

該技術原來提出時，一方面是使部分根系處於土壤乾燥的區域（乾燥區）中，作物受到水分脅迫，根部形成大量脫落酸，傳送到葉片，氣孔開度減少，降低蒸騰耗水量；另一方面，使部分根系處於灌水的區域（濕潤區）中，作物從土壤中吸收水分，滿足正常的生理活動的需要。乾燥區和濕潤區交替灌溉。交替脅迫後次生根大量增加，根系吸水吸肥能力增加，水分利用效率明顯提高。

該技術在實用中改為隔溝交替灌溉系統，交替灌溉系統等。

甘肅省推行大田玉米隔溝交替灌水技術，在保持高產下節水33.3%，效果顯著，且投入不增加，因此在幾年前被列為當地節水技術推廣計畫。

使用設備

時針式噴灌機

時針式噴灌機是一種移動式噴灌機，噴灌頭安裝在有輪子支撐的電鍍鋼管或鋁管上，圍繞一個中心旋轉，從中心樞軸輸送水，整個噴灌機噴灌面積形成一個圓。這種噴灌機械在美國使用的很普遍。

這種機械噴頭可以吊在鋼管上，只在植物上面噴撒，有的可以幾乎吊到地面上，直接在植物之間的地面上噴灑，因此可以節約由於蒸發損失的水。

時針式噴灌機的旋轉可以由水力推動，也可以由電機推動，大多數都使用電機。這種機械灌溉面積是一個圓形，因此在每個圓形之間的空檔不能被灌溉利用，只適合在耕地面積充分的地區使用。

平移式噴灌機

也叫連續直線移動式噴灌機，是一個長管道，每隔一定間隔有一個支架，支架上有輪子，噴頭在管子上，整個管道平行移動噴灑，水由管道一頭輸入，所以噴灌面積可以大到幾千公頃。

絞盤式噴灌機

絞盤式噴灌機也叫卷盤式噴灌機，採用水渦輪式動力驅動系統。採用大斷面小壓力的設計，在很小的流量下，可以達到較高的回收速度，水渦輪轉速從水渦輪軸引出一個兩速段的皮帶驅動裝置傳入到減速器中，降速後鏈條傳動產生較大的扭矩力驅動絞盤轉動，從而實現PE管的自動回收。同時經水渦輪流出的高壓水流經PE管直送到噴頭處，噴頭均勻的將高壓水流噴灑到作物上空，散成細小的水滴均勻降落，並隨著PE管的移動而不間歇地進行噴灑作業。

副作用

● 對地表水源的爭奪

● 造成地下水位下降

● 地面沉降

● 在蒸發量大的地區造成土壤鹽鹼化

● 過度灌溉的地區造成農業廢水引起的農藥和化肥污染。

發展歷史

中國是一個農業大國，人口多、耕地少、水資源緊缺、水旱災害頻繁，特殊的氣候、地理等自然條件以及社會條件決定了中國農業必須走灌溉農業的發展道路。

春秋戰國時期

我國是世界上從事農業、興修水利最早的國家，早在5000年前的大禹時代就有“盡力乎溝洫”、“陂障九澤、豐殖九藪”等農田水利的內容，在夏商時期就有在井田中布置溝渠，進行灌溉排水的設施，西周時在黃河中游的關中地區已經有較多的小型灌溉工程，如《詩經，小雅?白華》中就記載有“泥池北流，浸彼稻田”。意思是引渭河支流泥水灌溉稻田。春秋戰國時期是我國由奴隸社會進入封建社會的變革時期，由於生產力的提高，大量土地得到開墾，灌溉排水相應地有了較大發展。著名的如魏國西門豹在鄴郡(現河北省臨漳)修引漳十二渠灌溉農田和改良鹽鹼地，楚國在今安徽壽縣興建蓄水灌溉工程芍陂，秦國蜀郡守李冰主持修建都江堰使成都平原成為“沃野千里，水旱從人”的“天府之國”。

秦漢時期

秦漢時期是我國第一個全國統一國力強盛時期，也是灌溉排水工程第一次大發展時期。特別是西漢前期的水利建設大大促進了當時社會經濟的發展。鄭國渠(建於公元前246年)是秦始皇統一六國前興建的灌溉工程，當時號稱灌田4萬頃，使關中地區成為我國最早的基本經濟區，於是“秦以富強，卒並諸侯。”漢武帝時，引渭水開了漕運和灌溉兩用的漕渠，以後又建了引北洛河的龍首渠，引涇水的白渠及引渭灌溉的成國渠。漢代除在統治的腹心地區渭河和汾河谷地修建灌溉工程外，還為了鞏固邊防、屯兵墾殖，在西北邊疆河西走廊和黃河河套地區也修建了一些大型渠道引水工程。

隋唐北宋時期

我國第二個灌溉排水工程發展時期是隋唐至北宋時期。唐朝初年，定都長安，曾大力發展關中灌溉排水工程，安史之亂後，人口大量南遷，江浙一帶農田水利工程得到迅速發展，沿江濱湖修建了大量圩垸，排水墾荒種植水稻，塘堰灌溉更為普遍。同時提水工具也得到改進和推廣，擴大了農田灌溉面積。到晚唐時期，太湖地區的賦稅收入已超過黃河流域，成為新的基本經濟區。到北宋時期，長江流域人口占全國人口的比重已從西漢時的不足20%上升到40%多。宋神宗支持王安石變法，頒布了《農田利害條約》(又名《農田水利約束》)，這是第一個由中央政府正式頒布的農田水利法令，同時還設立全國各路主管農田水利的宮史，使農田水利建設得到進一步發展。南宋王朝偏安江南後，又進一步推動江南水利的發展，不僅蘇浙一帶水利得到長足發展，而且東南沿海及珠江三角洲水利建設也開始有所發展。

明清兩代

明清兩代是我國歷史上第三個灌溉排水工程發展時期。這一時期全國人口有了較大增長，從元代的5000多萬人，發展到明代的9000萬人，到清代康熙年間超過了l億多，到清代末年已達到4億人，全國人口在500多年間增長了7倍多。人口的增長，耕地面積和畝產必須相應地擴大和增長，所以，也促進了水利的大發展。明、清時期長江中下游的水利已得到廣泛開發，僅在洞庭湖區的築堤圍墾，明代就有200處，清代達四五百處，所謂“湖廣熟而天下足”，可見兩湖地區已成為全國又一個基本經濟區。與此同時，南方的珠江流域，北方的京津地區，西北和西南邊疆地區灌溉事業都有了很大的發展；東北的松遼平原在清中葉開禁移民以後，灌溉排水工程也有所發展。

19世紀後期

19世紀中期以後，由於帝國主義的入侵，我國淪為半封建半殖民地社會，這一時期水利在局部地區雖有所發展，但是總的來說則是日趨衰落。19世紀後期，由於西方近代科學技術傳入中國，一批水利學者從國外學習歸來，開辦水利學校，傳播先進科學技術。 1914年，我國第一所水利專科學校——河海工科專門學校在南京成立。 1917年以後，長江、黃河等流域相繼設立水利機構，進行流域內水利發展的規劃和工程設計工作。 1930年由李儀祉先生主持，開始用現代技術修建陝西省涇惠渠，以後又相繼興建了渭惠渠、洛惠渠等灌區。

發展挑戰

成就

經過歷史上的幾次大起大落，到1949年全國有灌溉面積1600萬公頃（2.4億畝）。

中華人民共和國成立以來，進行了廣泛持久的灌溉排水工程基本建設，取得了舉世矚目的巨大成就，為我國農業和國民經濟的持續發展提供了不可替代的基礎設施和物質保證。到2003年底，全國灌溉面積達到5580萬公頃，使40%的耕地有了灌溉設施。1949年，灌溉用水量不到1000億立方米，約占當時耕地面積的16.3%。人均占有灌溉面積0.03公頃（0.44畝）。到2003年，達到3300億立方米。

1980年以來，灌溉水有效利用率和生產效率逐步提高。按實灌面積計算，1980年全國平均每公頃農田灌溉用水8745立方米，1997年降到7800 立方米。同期每立方米灌溉水生產糧食從0.6 kg左右提高到約1kg。全國共建設萬畝（667公頃）以上灌區5686處，灌溉面積2200多萬公頃，占全國農田灌溉面積的43%。全國共有水庫84905座，總庫容4571億立方米，其中除少數大型水庫主要用於防洪和發電外，絕大部分水庫都具有灌溉供水的功能。到2002年底，全國已發展節水灌溉面積1860多萬公頃(2.8億畝)，其中噴灌247多萬公頃（3700多萬畝），微灌30多萬萬公頃，低壓管道輸水灌溉614多萬公頃（6200多萬畝）,渠道防滲控制面積756多萬公頃（11350多萬畝）。非工程節水面積達到1670萬公頃，其中800萬公頃是採用控制灌水方法的水田。除澇達到2027萬公頃，占需要治理的易澇面積的83%。

挑戰

雖然我國灌排事業取得了很大的成就，但也面臨著嚴重的挑戰，水資源短缺已經成為中國社會經濟可持續發展的主要制約因素。2002年，全國總用水量為5497億立方米，占當年水資源總量的19.5%，其中，城鎮生活用水占5.8%，農村生活用水占5.4%，工業用水占20.8%，農田灌溉用水占61.4%，林牧漁用水占6.65。雖然今後總供水量會有所增加，但隨著工業和城市化的發展以及人民生活水平的提高，越來越多的水被用來滿足工業和居民生活的需要，灌溉用水將更加緊張，農業灌溉缺水每年達300多億立方米，但農業用水浪費嚴重，全國灌溉水利用率只有40%左右。20世紀70年代，全國農田受旱面積平均每年約1100萬公頃，到80年代和90年代則分別達平均每年約2000萬公頃和2700萬公頃。此外，我國水資源污染尚未得到有效控制。根據2002年的水質評價結果，在調查評價的12.3萬公里河長中，四類水河長占12.2%，五類或劣五類水河長仍占23.1%。

全國窪澇、鹽鹼、漬害農田面積近3300多萬公頃，這些低產農田經過40多年的開溝排水和綜合治理，大部分都得到不同程度的改善。但隨著農業發展對治理標準要求的提高，以及部分地區由於人類活動對自然環境的破壞，因之，進一步治理的任務還很大。