智慧农业

灌溉系统用于地面灌溉多地形能根据土壤特性既低成本又高效

地面灌溉是最古老，使用最广泛的灌溉系统。甚至埃及，印度和中国的古代农民也使用地表灌溉系统为作物供水。这是一个简单易用的系统，因为不需要安装任何灌溉装置。水可以通过有衬里的或无衬里的明渠和管道简单地施加到田间。然后，水流过地表，直到覆盖需要灌溉的整个区域。停水后，浇水在田间表面上形成池塘，然后排干或渗入土壤。尽管劳动密集型，但与喷灌和滴灌相比，地表灌溉系统具有优势。最显着的优点是初始成本低，系统易于维护以及与所有土壤类型的兼容性。根据坡度，田地的大小和形状，最终条件以及水流入和流过田地的方式，将地面灌溉分为以下几类：野生洪水灌溉、盆地灌溉、边境灌溉、沟灌。每个地表系统都有其独特的优缺点，这取决于几个因素：初始成本，田地的大小和形状，土壤特性，供水的性质和可用性，气候，耕作方式以及地表灌溉系统的外部影响。
野生洪水灌溉，在洪水灌溉中，水通过沟渠或管道输送到田间，并通过农作物流过土壤表面。尽管简单，但这种灌溉方式对农作物和土壤产生了负面影响，水和劳动效率低下。随着洪水泛滥，作物实际只使用了一半的灌溉用水。另一半则由于蒸发，径流，未耕种区域的渗透以及通过杂草叶片的蒸腾作用而丢失。因此，野外洪水主要用于不平坦的地形上，以灌溉不受足够水影响的牧场，干草和小谷物。在野外洪水中要考虑的一个重要方面是，这是灌溉其他灌溉方法无法管理的土地的绝佳解决方案。流域灌溉，作为最常见的地表灌溉方式，流域灌溉是最古老，最简单的灌溉方式。盆地灌溉需要平整的土壤表面和在田间各面高15至50cm的狭窄脊，将其用作盆地。灌溉场被小堤围成的较小区域。通过各种管道和虹吸管或通过堤坝将水注入每个水盆。低轮廓堤岸上的地表排水可以将水从田里清除。盆地灌溉适用于中度至缓慢的土壤，以及玉米，谷物，棉花或果园等根深蒂固，间隔较近的农作物。不能忍受洪水和结皮土壤的作物可以通过犁沟或使用高架床种植来灌溉。尽管有有效的方法将盐从土壤剖面中沥滤到更深的地下水中，但盆地灌溉确实有一些局限性：平整田间表面可能会给农民造成财务和劳动力问题、由于耕地面积小，土壤耕作受到限制、农用设备进入田间，堤防很容易被破坏、具有挑战性的维护沿田野两侧的狭窄山脊（堤坝）。盆地的大小不等，从那些用来灌溉单个树木或一小部分蔬菜作物的盆地到占地几英亩的稻田。

边境灌溉，边界灌溉是洪水灌溉的一种，它遵循流域灌溉的原则。水通过广阔的边界运到田里。边界之间的区域是种植作物的边界带，宽度范围为3-30 m（10-100英尺）。为了管理边界灌溉，边界表面必须在宽度方向上保持水平，以便水可以均匀地分布在边界表面上。倾斜的边界适合所有农作物，包括谷物，苜蓿和树果。那些对过多的水和太湿的土壤敏感的人可能不适合使用此方法进行灌溉。
沟灌，沟灌是一种灌溉方法，在这种方法中，沿田地从开阔的沟渠或管道中通过小通道或犁沟浇水。当水流经通道时，它会渗透到土壤中，从而灌溉农作物。根据犁沟的方向和水平，它们可以分为：水平沟（纵向水平沟）、轮廓沟槽（弯曲以适合田野地形的沟槽）、坡度等级（沿田间坡度的直通道）。沟灌适用于对土壤太湿和茎干水分过多敏感的作物。此外，不适合洪水灌溉的农作物可以采用沟灌法进行灌溉。尽管这种方法不需要特殊的农业设备，并且可以使灌溉成本最小化，但是沟灌确实有缺点。这些包括：劳动密集型、垄沟中盐分大量积累、农用设备难以穿过犁沟、犁沟表面需要平整，需要农民方面的经验，以将水分成每个犁沟并保持正确的流量、难以自动化系统。低成本或高效的地面灌溉系统？不像其他的地面灌溉类型，沟灌是的最有效的。它可以实现约60％的用水效率。其余40％则因蒸发，排的上端和渗透性最强的土壤中的深层渗滤以及排的下端的径流而损失。
由于节水潜力巨大，农民越来越多地使用犁沟灌溉系统。另外，不断的现代化继续使它更加高效。结果是通过减少渗入排的上部的过量水的量来提高水效率。另一个重要的方法是通过使用某些土壤改良剂来稳定土壤结构，从而提高沟灌效率。地表灌溉系统都是低成本的，因为它们不需要额外的农场设备和昂贵的维护。因此，这种古老的灌溉方式在农民中尤其是发展中国家的农民中更为有利。灌溉是一项义务，也是非常重要的农业实践，因此，农民的目标是尽可能便宜且简单地进行管理。