非充分灌溉是指由于水不充分，使得水分供給狀況不能充分滿足作物的需求，從而使作物實(shí)際用水速率小于最佳水分環(huán)境條件下的需水速率灌溉方法。 我國(guó)是個(gè)嚴(yán)重缺少淡水的國(guó)家，特別是北方大部分地區(qū)都難以進(jìn)行充分灌溉，研究和推廣非充分灌溉技術(shù)，可以緩解我國(guó)農(nóng)業(yè)缺水的矛盾，節(jié)省水資源，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。

    一、控制性干濕交替灌溉模式

    控制性干濕交替灌溉是指人為的使作物根系半邊濕潤(rùn)、半邊處于干燥的土壤環(huán)境內(nèi)，充分利用水分，避免干旱發(fā)生的一種全新灌溉方法。

    干濕交替灌溉會(huì)影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育嗎？大量的研究、試驗(yàn)表明，處于干燥區(qū)域內(nèi)的根系吸水受到限制后，能產(chǎn)生一些特殊的化學(xué)物質(zhì)。這些物質(zhì)傳輸?shù)饺~片某部位后，發(fā)出受到水分脅迫的批示信號(hào)，使葉片氣孔開度減小，減少葉片水分的蒸騰，從而減少水分的消耗，盡管仍有部分根系處于充分濕潤(rùn)狀態(tài)下也是如此。發(fā)出指示信號(hào)的物質(zhì)是脫落酸（ABA），主要在處于干燥土壤內(nèi)的根系中形成。脫落酸的濃度隨干旱的加劇而增加，可幫助作物監(jiān)測(cè)土壤中的水分狀況，并據(jù)此調(diào)節(jié)作物的水分消耗速率，從而使植株的干物質(zhì)積累不會(huì)明顯減少�？傊�，干濕交替灌溉對(duì)作物的生育和產(chǎn)量影響微小。

    交替灌溉與地面全部濕潤(rùn)灌溉相比，可以顯著減少作物株間水分蒸發(fā)損失和葉片水分蒸騰損失，提高水分的利用效率。據(jù)梁宗鎖等人研究，在灌水下限控制為田間持水量的55%~65%，根系分成相等兩部分實(shí)施交替灌水時(shí)，用水量減少34%~36.8%，而作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量?jī)H下降6%~12%，節(jié)水效果極為顯著。

    交替灌溉通過人為的控制，干燥與濕潤(rùn)區(qū)域交替出現(xiàn)，即上次灌水的區(qū)域，下次灌水時(shí)讓其干燥，而上次保持干燥的區(qū)域，下次灌水，從而使不同區(qū)域的根系能夠交替，接受一定程度的水分脅迫（虧缺）。在常規(guī)溝灌的基礎(chǔ)上，采用交替隔溝灌溉的方式，可實(shí)現(xiàn)交替性灌溉。利用滴灌、滲灌等系統(tǒng)，輪流交替著在作物的兩側(cè)供水，每次只讓一側(cè)的根系區(qū)域濕潤(rùn)，而另一側(cè)的根系區(qū)域則保持干燥，也可以實(shí)現(xiàn)交替性灌溉。

    二、調(diào)虧灌溉模式

    調(diào)虧灌溉是指作物在某一生育期內(nèi)，有目的、主動(dòng)地減少灌水量，造成作物受到一定程度的水脅迫的灌溉方法。它有別于其他非充分灌溉方式，如虧水灌溉、有限灌溉等。

    在華北地區(qū)，有的桃園采用調(diào)虧灌溉、桃樹矮化密植等模式，已取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的桃園生產(chǎn)采用大樹稀植、高肥水管理模式。因桃樹成年后樹體較大，故種植密度較低，約330株/公頃。這種栽培模式，早期樹體發(fā)育慢，達(dá)到盛果期需6~7年，而成年樹營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過旺，樹冠過厚，透光性差，造成果實(shí)品質(zhì)差和產(chǎn)量低。為解決透光問題，每年需要多次修剪枝條，而且耗工費(fèi)時(shí)。

    調(diào)虧灌溉為桃園實(shí)施矮化密植創(chuàng)造了條件。原北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)與澳大利亞持續(xù)灌溉研究所進(jìn)行合作研究中，桃樹密度1300~2500株/公頃，并比傳統(tǒng)栽培模式提前2~3年進(jìn)入盛果期。他們主要是通過調(diào)控水分供應(yīng)抑制樹冠發(fā)育，既大量減少修剪工作量，又解決了透光問題。根據(jù)桃樹果實(shí)生長(zhǎng)情況，可分為5個(gè)時(shí)期：開花座果期（1期）、緩慢生長(zhǎng)期（2期）、快速生長(zhǎng)期（3期）、充實(shí)成熟期（4期）和采后期（5期）。第二期主要以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主，枝條生長(zhǎng)旺盛，果實(shí)生長(zhǎng)緩慢，適宜實(shí)施調(diào)虧灌溉。在北京地區(qū)，第二期處于5月25至6月30日之間，降雨量相對(duì)較少，為調(diào)虧灌溉的實(shí)施提供了良好的條件。在采用水虧缺處理時(shí)，灌水量等于A級(jí)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的20%和40%，以灌水量等于A級(jí)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的80%為對(duì)照。資料顯示，在第二期實(shí)施水分虧缺處理，該期結(jié)束時(shí)，果實(shí)大小與對(duì)照基本沒有區(qū)別，枝條的生長(zhǎng)卻有明顯下降。進(jìn)入第三期充分供水，至果實(shí)成熟時(shí)，處理的果實(shí)反而較大，產(chǎn)量也略有增加。枝條在掛果的季節(jié)內(nèi)總長(zhǎng)減少20厘米，減少幅度為40%，樹冠直徑在五年中可減少2米，修剪量每年減少64%。大大地節(jié)省了水肥，降低了生產(chǎn)成本，卻獲得果實(shí)個(gè)大、品質(zhì)好，產(chǎn)量略有增加的效果。

    目前，一些研究者正探索在小麥、玉米和棉花等作物上實(shí)施調(diào)虧灌溉的可能性和實(shí)施技術(shù)，并已取得了一定進(jìn)展。