सिंचाई और वर्षा आधारित कृषि
किसान और पशुपालक फसल उगाने के लिए कृषि जल का उपयोग दो मुख्य तरीकों से करते हैं:

वर्षा आधारित कृषि
सिंचाई
वर्षा आधारित कृषि, प्रत्यक्ष वर्षा के माध्यम से मिट्टी में पानी का प्राकृतिक उपयोग है। वर्षा पर निर्भर रहने से खाद्य पदार्थों के दूषित होने की संभावना कम होती है, लेकिन वर्षा कम होने पर पानी की कमी हो सकती है। दूसरी ओर, कृत्रिम जल से संदूषण का खतरा बढ़ जाता है।

खेतों की सिंचाई करने वाले स्प्रिंकलर की तस्वीर
सिंचाई विभिन्न पाइपों, पंपों और छिड़काव प्रणालियों के माध्यम से मिट्टी में पानी का कृत्रिम रूप से प्रयोग है। सिंचाई का उपयोग अक्सर अनियमित वर्षा, शुष्क मौसम या संभावित सूखे वाले क्षेत्रों में किया जाता है। कई प्रकार की सिंचाई प्रणालियाँ हैं जिनमें पानी पूरे खेत में समान रूप से वितरित होता है। सिंचाई का पानी भूजल, झरनों या कुओं, सतही जल, नदियों, झीलों या जलाशयों, या यहाँ तक कि उपचारित अपशिष्ट जल या अलवणीकृत जल जैसे अन्य स्रोतों से भी आ सकता है। इसलिए, यह अत्यंत आवश्यक है कि किसान अपने कृषि जल स्रोतों की सुरक्षा करें ताकि संदूषण की संभावना कम से कम हो। किसी भी भूजल निष्कासन प्रक्रिया की तरह, सिंचाई जल का उपयोग करने वालों को भी सावधान रहना चाहिए कि वे भूजल को जलभृत से उसकी पुनःपूर्ति की क्षमता से अधिक तेज़ी से न निकालें।

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सिंचाई प्रणालियों के प्रकार
पूरे खेत में पानी के वितरण के आधार पर, सिंचाई प्रणालियाँ कई प्रकार की होती हैं। कुछ सामान्य प्रकार की सिंचाई प्रणालियाँ इस प्रकार हैं:

सतही सिंचाई
जल को गुरुत्वाकर्षण द्वारा भूमि पर वितरित किया जाता है और इसमें किसी यांत्रिक पम्प का उपयोग नहीं होता।

स्थानीय सिंचाई
प्रत्येक संयंत्र तक पाइपों के एक नेटवर्क के माध्यम से कम दबाव पर पानी वितरित किया जाता है।

बूंद से सिंचाई
स्थानीय सिंचाई का एक प्रकार जो पौधों की जड़ों पर या उनके पास पानी की बूँदें पहुँचाता है। इस प्रकार की सिंचाई में वाष्पीकरण और अपवाह को न्यूनतम किया जाता है।

छिड़काव
जल का वितरण स्थल पर स्थित केन्द्रीय स्थान से ओवरहेड उच्च दाब स्प्रिंकलर या लांस के माध्यम से या मोबाइल प्लेटफॉर्म पर स्प्रिंकलर के माध्यम से किया जाता है।

केंद्र धुरी सिंचाई
पानी का वितरण स्प्रिंकलर सिस्टम द्वारा किया जाता है जो पहिएदार टावरों पर गोलाकार पैटर्न में चलते हैं। यह प्रणाली संयुक्त राज्य अमेरिका के समतल क्षेत्रों में आम है।

पार्श्व मोबाइल सिंचाई
पानी कई पाइपों के ज़रिए वितरित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में एक पहिया और स्प्रिंकलर का एक सेट होता है, जिसे मैन्युअल रूप से या एक समर्पित तंत्र का उपयोग करके घुमाया जा सकता है। स्प्रिंकलर खेत में एक निश्चित दूरी तक चलता है और फिर उसे अगली दूरी पर फिर से जोड़ना पड़ता है। यह प्रणाली आमतौर पर सस्ती होती है, लेकिन अन्य प्रणालियों की तुलना में इसमें ज़्यादा श्रम लगता है।

द्वितीयक सिंचाई
भूजल स्तर को ऊपर उठाकर, पानी को पंपिंग स्टेशनों, नहरों, फाटकों और खाइयों की एक प्रणाली के माध्यम से भूमि पर वितरित किया जाता है। इस प्रकार की सिंचाई उच्च भूजल स्तर वाले क्षेत्रों में सबसे प्रभावी है।

मैनुअल सिंचाई
ज़मीन पर पानी का वितरण शारीरिक श्रम और पानी के डिब्बों के ज़रिए किया जाता है। यह प्रणाली बहुत श्रमसाध्य है।