非充分灌溉是指在水源有限地区，为了追求全地区均衡增产，而采用的一种灌溉技术，是对缺水的被动适应策略。其核心是探明作物不同生育阶段干旱对作物产量的影响，确定不同生育阶段的水分敏感指数，在此基础上，把有限的水量优先保证作物需水临界期供水，减少非临界期灌水。
调亏灌溉与充分灌溉的首要和表面区别是调亏灌溉存在水分亏缺，但二者深层次的区别在于对作物最佳水分状态的不同理解。充分灌溉遵照传统灌溉理论，认为作物每个生育阶段都处于最佳水分状态才最好，而调亏灌溉则认为在作物某个阶段给予一定干旱胁迫，作物产量不会降低甚至还会增加，主要是因为作物干旱后恢复供水可以产生补偿或超补偿效应。调亏灌溉如能和其他适当的农业技术配合使用，作物增产更明显。相关研究表明，全生育期充分供水并不一定是作物高产所需的最佳水分环境。此外，调亏灌溉还可以实现作物品质的改善。
调亏灌溉与非充分灌溉的区别在于调亏灌溉从作物对水分亏缺的生理反应出发，人为主动对作物实施一定程度干旱，以达到高产、优质、节水的最终追求目标。其核心是认为前期对作物进行抗旱锻炼，后期的抗旱能力和水分利用效率可以明显提高。调亏灌溉主动利用干旱胁迫对作物的正面影响，是对传统灌溉的重大突破。
调亏灌溉的主要目的是提高作物水分利用效率，同时具有控制营养器官生长，改善作物品质的作用。由此可见，调亏灌溉是更科学有效的灌溉技术，它紧密结合作物生理特性，充分利用作物旱后复水的补偿效应，发挥干旱胁迫对作物的正面影响，把农业节水技术又推进一步，可以说开辟了一条协调水-土-植物-环境关系的有效途径。
（3）调亏灌溉的理论依据
调亏灌溉是通过控制土壤水分对根系进行调控，进而调控地上部生长。根是作物的主要器官，地上部需要的水分和矿质营养，绝大部分由根系来供应。根系生长和发育与土壤水分密切相关，对地上部生长和产量的影响非常大。可以通过土壤水分供应，实现对地上部分调控。
作物根和冠相互依赖又相互竞争。在一定环境条件下，根冠比维持在一个稳定数值，这是作物的遗传特性。当环境条件改变时，根冠比就会变化。土壤干旱使作物吸水困难，同化物更多地向根系转移，地上部生长受到抑制，表现在叶片生长慢、叶面积减少等，根冠比增加，这意味着作物蒸腾失水减少，根系吸水增加，以利于缓解干旱影响。
调亏灌溉对叶片气孔的调控也影响叶面蒸腾。土壤水分影响作物叶水势，叶水势可以调节气孔开度，气孔开度又对蒸腾、光合和水分利用产生重要作用。因此，减少作物蒸腾耗水是调亏灌溉的重要内涵。
减少棵间蒸发是调亏灌溉节水的另一重要原因。在调亏期间，土壤含水量较低，土壤表层水分蒸发量很少，水汽通量低，这样作物整个生育期间的棵间蒸发损失水量大大减少，有利于提高水分利用效率。
（4）调亏灌溉指标
调亏灌溉指标包括最佳调亏时期、最佳调亏程度和调亏历时等。需要通过系列试验获取。
1）最佳调亏时期。作物不同的生育阶段对水分的需求和敏感性不同，并不是所有的时期干旱都会产生后期的补偿或超补偿效应。最佳调亏时期就是确定作物哪个生育阶段的干旱复水产生的补偿效应最大。
2）最佳调亏程度。是指实施主动干旱的最佳土壤水分，只有在较合适的土壤干旱处理下，作物才会产生复水补偿或超补偿效应。
3）调亏历时。是指实施最佳土壤水分处理的时间长短。
如在冬小麦上的研究表明，高产节水型调亏灌溉最佳调亏时期是越冬至返青期，最佳调亏程度的土壤相对含水量是40%~55%，调亏历时15天。最终产量比对照增加2.4%~6.1%，节水14.9%~17.8%，水分利用效率提高17.0%~29.8%。
3.5.3控制性分根交替灌溉
（1）控制性分根交替灌溉的概念
控制性分根交替灌溉是由我国学者最早提出的，是一种全新的农田节水灌溉思路，其理论依据是作物光合、蒸腾与叶片气孔开度的关系，以及旱后根系吸水的超补偿性能。
传统的地面灌溉使作物根区充分且均匀湿润，而控制性分根交替灌溉则强调根系一侧土壤剖面的区域保持干燥，另一侧保持湿润，两侧轮换交替，使作物根系总有一部分处于干燥环境，从而源源不断产生干旱信号，传到地上部叶片以调节气孔保持适宜开度，既保证作物正常光合生产又大量减少叶片奢侈蒸腾失水。同时，不同区域根系的干湿交替锻炼，充分发挥根系吸收的超补偿能力，提高水分、养分的吸收利用效率。此外，农田土壤表面的湿润面积减少，棵间蒸发损失水量大大降低。
有研究表明，将作物生长期间土壤相对含水量控制在55%~65%，实施分根区交替灌溉，用水量可减少34%~36.8%，而作物产量仅下降6%~12%，节水效果非常显著。
（2）控制性分根交替灌溉的理论依据
1）作物光合和蒸腾过程对气孔开度有类似反应，但又有区别。大量研究表明，在一定范围内，作物光合速率随气孔开度的增加而增加，但气孔开度增加到一定程度后，光合速率趋于稳定，没有明显变化。而蒸腾速率随气孔开度的增大一直增加。如能通过施加外力使气孔开度适度变小，作物光合速率几乎不受影响，而作物蒸腾失水量会大大减少，这在理论上是可行的。因此，在保证光合产物积累和产量不降低的前提下实现最大程度节水是可行的。
2）利用根冠通信机制调节气孔开度。研究表明，作物能够感知干旱，并主动调节气孔开度，降低水分消耗，适应干旱环境。局部根区干旱使根区产生缺水信号物质，主要是脱落酸，并迅速传递给地上部叶片，叶片在感知到根系传来的缺水信号后，会马上做出生理生化响应，降低气孔开度，叶片生长趋缓，从而降低蒸腾，适应干旱环境。受干旱胁迫程度越重、时间越长，产生的根源干旱信号物质浓度越大，叶片气孔导度下降越明显。
3）充分发挥根系吸水能力的旱后复水超补偿性能。控制性分根交替灌溉下干燥区的根系经受了抗旱锻炼，激发了根系补偿或超补偿性能，在下次灌水时，具有更强的吸水能力，提高灌溉水利用率。
4）棵间蒸发和深层渗漏损失水量减少。控制性分根交替灌溉下作物耕层总有一部分处于相对干燥状态，棵间地表蒸发量和根区深层渗漏量明显降低。
（3）控制性分根交替灌溉的田间实施方式
在生产实践中，控制性分根交替灌溉在田间的实施方式主要有隔沟交替灌溉系统、控制性交替滴灌系统、控制性隔管渗灌系统等。其主要适用于宽行距种植的作物。对于密植和均匀种植的大田作物，可采用大水量与小水量交替灌溉。
灌溉技术、特别是节水灌溉技术的发展，不仅关系到我国粮食安全、生态安全和农业现代化进程，更是解决我国水资源供需矛盾、协调各行业间竞争性用水的现实选择，事关整个国民经济可持续发展的全局。尽管当前节水灌溉技术取得了巨大进展，但是灌溉设施的投入与粮食生产较低的比较效益还不匹配，今后将有必要从农业节水设备、节水农作制度、高效管理节水等方面建立适合我国国情的现代节水灌溉技术体系，从而促进粮食增产、农业增效、农民增收，加快农业现代化和新型农村的建设步伐。