农田水分消耗的途径主要有植株蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏。我们要根据作物的不同生长周期和自然环境，制度相应的灌溉制度，以保证作物的正常生长。

一、作物需水量

（一）植株蒸腾

植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象。试验证明，植株蒸腾要消耗大量水分，作物根系吸入体内的水分有99%以上消耗于蒸腾，只有不足1%的水量留在植物体内，成为植物体的组成部分。

植株蒸腾过程是由液态水变为气态水的过程，在此过程中，需要消耗作物体内的大量热量，从而降低了作物的体温，以免作物在炎热的夏季被太阳光所灼伤。蒸腾作用还可以增强作物根系从土壤中吸取水分和养分的能力，促进作物体内水分和无机盐的运转。所以，作物蒸腾是作物的正常活动，这部分水分消耗是必需的和有益的，对作物生长有重要意义。

（二）棵间蒸发

棵间蒸发是指植株间土壤或水面的水分蒸发。棵间蒸发和植株蒸腾都受气象因素的影响，但蒸腾因植株的繁茂而增加，棵间蒸发因植株造成的地面覆盖率加大而减小，所以蒸腾与棵间蒸发二者互为消长。一般作物生育初期植株小，地面裸露大，以棵间蒸发为主；随着植株增大，叶面覆盖率增大，植株蒸腾逐渐大于棵间蒸发；到作物生育后期，作物生理活动减弱，蒸腾耗水又逐渐减小，棵间蒸发又相对增加。棵间蒸发虽然能增加近地面的空气湿度，对作物的生长环境产生有利影响，但大部分水分消耗与作物的生长发育没有直接关系。因此，应采取措施，减少棵间蒸发，如农田覆盖、中耕松土、改进灌水技术等。

（三）深层渗漏

深层渗漏是指旱田中由于降雨量或灌溉水量太多，使土壤水分超过了田间持水率，向根系活动层以下的土层产生渗漏的现象。深层渗漏对旱作物来说是无益的，且会造成水分和养分的流失，合理的灌溉应尽可能地避免深层渗漏。由于水稻田经常保持一定的水层，所以深层渗漏是不可避免的，适当的渗漏，可以促进土壤通气，改善还原条件，消除有毒物质，有利于作物生长。但是渗漏量过大，会造成水量和肥料的流失，与开展节水灌溉有一定矛盾。

在上述几项水量消耗中，植株蒸腾和棵间蒸发合称为腾发，两者消耗的水量合称为腾发量（Evapotranspiration），通常又把腾发量称为作物需水量（Water Requirement of Crops）。腾发量的大小及其变化规律，主要决定于气象条件、作物特性、土壤性质和农业技术措施等。渗漏量的大小主要与土壤性质、水文地质条件等因素有关，它和腾发量的性质完全不同，一般将蒸发蒸腾量与渗漏量分别进行计算。旱作物在正常灌溉情况下，不允许发生深层渗漏，因此，旱作物需水量即为腾发量。对稻田来说适宜的渗漏是有益的，通常把水稻腾发量与稻田渗漏量之和称为水稻的田间耗水量。

就某一地区而言，具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量为作物田间耗水量，简称耗水量。所以需水量是一个理论值，又称为潜在蒸散量（或潜在腾发量），而耗水量是一个实际值，又称为实际蒸散量。需水量与耗水量的单位一样，常以m³·hm^-2或mm水层表示。

二、灌溉制度

灌溉制度是指某作物在一定的气候、土壤等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得较高而稳定的产量及节约用水，所制定的一整套农田灌溉的制度，包括灌水定额、灌溉定额、灌水时间及灌水次数这四项内容。灌水定额是指一次灌水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。灌水定额和灌溉定额的单位常以m³·hm^-2或mm表示，它是灌区规划及管理的重要依据。农作物在整个生育期中实施灌溉的次数即为灌水次数。灌水时间以年、月、日表示。

制订灌溉制度的主要依据之一是降雨量和降雨量在年内、年际的分配，所以同一种作物在不同水文年有不同的灌溉制度，另一个基本依据是作物需水量。

灌溉制度随作物种类、品种和自然条件及农业技术措施的不同而变化。而且灌溉制度是在尚未建成灌区的规划、设计阶段或在已成灌区的管理工作的灌水季节之前加以确定的；因此，总带有些估计特征，在以后的执行过程中很可能要依“看天”（气候条件）、“看地”（农田水分状况）、“看庄稼”（作物生长状况和需水特征）的原则进行适当的修正。因此必须以作物需水规律和气象条件（特别是降水）为主要依据，从当地具体条件、多年气象资料出发，针对不同水文年份，即按作物生育期降雨频率，拟定湿润年（频率为25%）、一般年（频率为50%）和中等干旱年（频率为75%）及特旱年（频率为95%）四种类型的灌溉制度。一般在灌溉工程规划、设计中多采用干旱年的灌溉制度作为标准，但在灌溉管理工作中则应根据中、长期气象预报选用相应的灌溉制度。

灌溉制度是灌溉工程规划设计的基础；是已成灌区编制和执行用水计划、合理用水的重要依据；也关系到灌区内土壤肥力状况和作物产量、品质的提高；以及灌区水土资源的充分利用与灌溉工程设施效益的发挥。

灌溉的目的，就是要使一定水资源产生出最佳的经济效益。就灌溉的经济效益而言，它受两方面的条件约束，即水资源与土地。当土地条件成为主要限制因素时，应考虑怎样进行灌溉才能使单位面积上的产量最佳且品质也好；当水资源为主要约束条件时，应考虑适当减少灌溉定额，使有限的水灌溉更多的农田，使单位灌溉用水量的增产幅度最大。前者为充分供水条件下的灌溉制度，这也是时至今日普遍采用的灌溉制度；后者正是我们目前需要研究的节水型灌溉制度，尤其是水资源状况日愈紧张的今天，研究节水型灌溉制度更有实际意义。无论是充分供水型的还是节水型的灌溉制度，其核心问题是确定灌溉定额及其在作物生长期时程上的分配。一个好的灌溉制度应当是省水和经济效益高的。

（二）制定灌溉制度的方法

常采用以下四种方法来确定灌溉制度：

1、总结群众丰产灌水经验

经过多年的实践、摸索，各地群众都积累了不少确定灌溉制度的方法。如我国北方农民把土壤水分状况称为墒情，将土壤墒情分为：汪水、黑墒、黄墒、潮干土和干土等几类，常在耕种前或作物生长期间进行验墒，即根据土壤湿润程度、土色深浅和揉捏成形等来判断土壤的含水量及其有效性，以确定灌水时间和灌溉水量。这些经验与方法应成为制定灌溉制度最宝贵的资料。

2、根据灌溉试验资料制定灌溉制度

为了实施科学灌溉，我国许多灌区设置了灌溉试验站，试验项目一般包括作物需水量、灌溉制度、灌水技术和灌溉效益等。试验站积累的试验资料，是制定灌溉制度的主要依据。但是，在选用试验资料时，必须注意原试验的条件（如气象条件、水文年度、产量水平、农业技术措施、土壤条件等）与需要确定灌溉制度地区条件的相似性，在认真分析研究对比的基础上，确定灌溉制度，不能生搬硬套。

3、根据作物的生理指标制定灌溉制度

作物对水分的生理反应可从多方面反映出来，利用作物各种水分生理特征和变化规律作为灌溉的指标，能更合理的保证作物的正常生长发育和它对水分的需要。目前可用于确定灌水时间的生理指标：冠层-空气温度差、细胞液浓度、叶组织水势和气孔开张度等。当然，有关作物对土壤水分相应的生理指标特征与变化规律仍处于积极的探索之中，将来这部分研究成果将会对灌溉制度的合理制定提供更为可靠的科学依据。

4、按水量平衡原理分析制定作物灌溉制度

这是目前生产实践中应用较为普遍的方法，有一定的理论依据，比较完善，但必须根据当地具体条件，参考群众丰产灌水经验和田间试验资料，这样才能使得所制定的灌溉制度更为合理与完善。