112.1952年：中心旋转灌溉

　　弗兰克·佐巴奇（Frank Zybach，1894—1980）

　　中心旋转灌溉系统正在对一片农田进行晨灌。

　　绿色革命（1961年），滴灌（1964年）

　　灌溉农田的标准方式是在田间铺设相互平行的水平管道，间距为40英尺（约12米）。每条管道上都有竖直的管子，间距也是40英尺，管子顶部是巨大的喷头。所有这些管道都与一个巨大的水泵连在一起，水泵为整个系统供水。

　　这个方法当然管用，但效率并不高。一块9英亩（3.65公顷）的土地需要超过10000英尺（3050米）长的水平管道和200多个喷头。一个名叫弗兰克·佐巴奇的农民在1952年获得了中心旋转灌溉的专利。在随后的日子里，工程师们不断完善最初的系统，大幅度地减少了管道的总长度和喷头的数量。

　　为了更好地了解这个新的系统是如何工作的，我们不妨用一个直径700英尺（213米）的圆形区域代替9英亩的土地。圆形中心是水源，通过一根竖管与一根350英尺（107米）的水平管道相连。管道总长度缩小了30倍，因转动可以进行更长时间的灌溉。

　　这一灌溉法最具独创性的是水平管道运动的方式。管道由带有轮子的三角形支架支撑起来，支架的间隔是100英尺（30米），也就是说每对支架间的那部分管道长100英尺。轮子在电动或水力发动机的推动下缓慢移动。

　　这一系统不仅节约了大量的管道，也节约了大量的水。高高架起的水平管道上的喷头直接指向地面，减少了水由于蒸发和风力带来的损失。

　　通过新的灌溉方式，工程师节约了开支并提高了效率。下次当你飞越美国中西部时，向地面望去你就会感受到这一技术革新所带来的影响。近些年，像表面滴灌这样更进一步的革新被证明是更加实用的。■ 工程学之书