彈性灌溉系統之研製 - 農業知識入口網

全球溫室效應、地球氣候極端化導致近年極端氣候在世界各地輪番發生，如2008年臺灣南部88水災連續2～3天內降下2,000mm 雨量約等於年平均降雨量，造成嚴重災情；2010年冬季北半球受北極震盪影
響，中國大陸及歐美各國普遍降下大雪，中國華北卻發生乾旱的寒冬影響農作物播種發育；今（2011）年五月中上旬臺灣旱象嚴重，水庫水位逼近下限，中部荔枝龍眼適逢開花結果期，乾旱造成嚴重消花與結果率低下；同時期遠在美國的密西西比河河水暴漲氾濫成災，驗證極端氣候嚴重干擾地球上的人類生存。過去100年臺灣氣溫平均上升攝氏1.4度遠較全球的0.6度為高，是生活在臺灣的我們必須正視的問題。
臺灣名列世界第18個缺水的國家，雖然年降雨量豐沛但是地形的關係中央高南北長東西窄，降雨容易在短時間內流入大海，幾個月沒有降雨就要鬧旱災。2002年春夏，北臺灣嚴重乾旱，石門、翡翠水庫供應不足需求；2004年南臺灣乾旱，曾文水庫儲水位下降必須限制民生與灌溉用水；今年五月臺灣遭逢嚴重旱災，顯示臺灣是缺水的國家，全民必須改變用水觀念養成節約用水習慣。在農業發展上培育耐旱作物品種與節水灌溉技術之開發、研究與推廣運用是必要的。
傳統施肥方法包括人工撒施、點施與條施，具有費工、不均勻與表土施肥容易流失的缺點，農業灌溉及過量施肥會導致營養素污染地下水與地表水，這些問題需要研究解決之道。灌溉方法分為淹灌、噴灌、微噴灌與滴灌，其中淹灌的灌溉效果好但是用水量最多，水的使用效率低，1/3到1/2的灌溉水流失，帶走可觀的養分；滴灌的原則是灌溉作物根部，沒有根的地方乾旱不長雜草反而好，因此滴灌最省水。
整合施肥與灌溉技術的肥灌系統採用噴灌與滴灌之水資源利用率較高，約從70%到95%，水和養分的流失可以獲得較佳控制，具有減低肥料對環境污染之效果。肥灌可以藉由滴灌供給作物養分，根據作物之需要管理灌溉水量，準確且均勻的施用養分到有效根聚集的潮濕區域，調整肥料比例與濃度促成作物產量與品質最大的提升，以及根部下方最小的滲流損失。歐美各國及中國大陸對水資源與肥料的有效運用極為重視，在肥灌技術上的研究發展投入許多人力物力，也有不錯的商品上市行銷，但是進口機型昂貴、英文操作介面看不懂、維護修理時程長等問題，因此本土化機種才是農民首選。臺中區農業改良場（以下稱本場）多年前意識到上述問題的嚴重性，於缺水季節發生時，水資源首先供應民生用水，因此，必須開發節水灌溉施肥技術，發揮省工、省水與省肥的功效，減輕缺水對農業生產的衝擊。