一、灌溉制度
农作物的灌溉制度是根据作物需水特性和当地气候、土壤、农业及灌水技术等条件，为作物高产及节约用水而制定的适时适量的灌水方案。其主要内容包括灌水定额、灌水时间、灌水次数和灌溉定额。灌水定额是指一次灌水在单位灌溉面积上的灌水量，灌溉定额是指播种前和全生育期内单位面积上的总灌水量，即各次灌水定额之和。
1.充分灌溉条件下的灌溉制度
充分灌溉条件下的灌溉制度，是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段需水量要求情况下制定的灌溉制度。灌溉工程一般按充分灌溉条件下的灌溉制度来进行规划和设计，当灌溉水源充足时，也按照这种灌溉制度来进行灌水。灌溉制度可根据水量平衡原理、灌溉试验资料或群众丰产灌水经验来制定。
旱作物依靠主要根系从土壤中吸取水分，只有主要根系吸水的土层中储水量在一定范围内，土壤的水、气、热状况才能满足作物的正常生长需要。用水量平衡原理制定旱作物的灌溉制度，就是以作物主要根系吸水层为灌水时的土壤计划湿润层，用水量平衡原理分析计算其储水量的变化情况，按照适合作物生长需要的储水量条件，来确定灌水定额、灌水时间、灌水次数和灌溉定额。
旱作物生育期内任一时段计划湿润层中含水量的变化，取决于需水量和来水量的多少，其关系可用下列平衡方程式表示：
式中 Wt、W0——时段初和时段末土壤计划湿润层内的储水量，mm或m3/亩；
WT——由于计划湿润层增加而增加的水量，mm或m3/亩，如计划湿润层在时段内无变化则无此项；
P0——时段内保存在土壤计划湿润层内的有效雨量，mm或m3/亩；(https://www.daowen.com)
K——时段t（单位为日，以d表示，下同）内的地下水补给量，mm或m3/亩，即K=kt，k为t时段内平均每昼夜地下水补给量，mm或m3/（亩·d）；
M——时段t内的灌溉水量，mm或m3/亩；
ET——时段t内的作物田间需水量，mm或m3/亩，即ET=et，e为t时段内平均每昼夜的作物田间需水量，mm/d或m3/（亩·d）。
为了满足农作物正常生长的需要，任一时段内土壤计划湿润层内的储水量必须经常保持在一定的适宜范内，即通常要求不小于作物允许的最小储水量（Wmin）和不大于作物允许的最大储水量（Wmax）。在天然情况下，由于各时段内需水量是一种经常的消耗，而降雨则是间断的补给。因此，当某些时段内降雨很小或没有降雨时，往往使土壤计划湿润层内的储水量很快降低到或接近于作物允许的最小储水量，此时即需进行灌溉，以补充土层中消耗的水量。
2.非充分灌溉条件下的灌溉制度
在缺水地区或时期，由于可供灌溉的水资源不足，不能充分满足作物各生育阶段的需水要求，从而只能实施非充分灌溉，在此条件下的灌溉制度称非充分灌溉制度。非充分灌溉是允许作物受一定程度的缺水和减产，但仍使单位水量获得最大的经济效益，有时也称为不充足灌溉或经济灌溉。
图6-1 灌溉水量与效益、费用关系曲线
非充分灌溉的情况比充分灌溉要复杂，不仅要研究作物的生理需水规律，研究什么时候缺水、缺水程度对作物产量的影响，而且要研究灌溉经济学，使投入最小获得产量最大。非充分灌溉的基本原理可用效益和费用函数来说明，见图6-1。图6-1中的纵坐标为效益或费用，横坐标为投入的水量。倾斜的直线代表某灌溉工程的年费用，包括水费、动力费和管理费用等。一般来说，它是随投入水量的增加而相应地按一定比例增加，可以称之为可变生产费用。此直线在纵坐标上的截距代表这一灌溉工程的固定资产值。曲线表示投入量与灌溉效益的关系，一般随着投入水量的增加，相应的灌溉效益也增加。但如果与年费用结合来考虑，就会引起上述概念的变化，这可以明显地从图中看出。当投入水量达到Wm时，其净效益最大，即Em点，该点的曲线斜率恰好与生产费用直线的斜率相等。如果投入的水量继续增加到Wy点，这时的作物产量可能是最大，但由于生产费用的增加，Ey点净效益却不是最大。一般来说，Wy就是最大供水量，也即达到充分供水的上限。如果用水量继续增加到W0，就形成过量用水，产量和效益都要下降。所谓非充分灌溉，就是让用水量适当减少，使其小于Wy。如果用水量减少至Wd，这时的净效益（Edd）刚好等于获得最高产量时的净效益（Eyy），显然Wd就是非充分灌溉的下限。如果用水量继续减少，超过这个限，则灌溉净效益就会锐减。所以，非充分灌溉的用水范围是在Wy与Wd之间，即Wy＞W＞Wd。在这个范围内进行灌溉，虽然获得的作物产量不是最高，但其净效益却始终大于在最高产量时获得的净效益（Eyy），这也是把非充分灌溉称之为经济灌溉的道理，即用水量虽然减少了，其经济效益仍可能较大或最大。