在作物缺水的關鍵時期進行補充灌溉，用很少的水量，就可能發揮很大的作用。科技工作者的試驗表明：玉米每6667平方米補灌50立方米，可以比旱地增產320千克；寧夏西吉縣1998年統計，全縣采用集雨節灌的地膜平均每6667平方米產玉米440千克、小麥2058千克、蔬菜1603千克，與傳統種植方式比較，增產率分別為476％、558％、138％。
目前在全球範圍內，以缺水著稱的以色列，節水農業的研究和開發居世界領先水平。以色列農業自然資源條件十分惡劣，人均水資源隻有370立方米，每6667平方米平均252立方米，三分之二的國土是沙漠。但其農業增長速度20世紀六七十年代即達12％，80年代為75％。90年代初期，人均國民生產總值超過13000美元，進入發達國家行列，這是由於全麵實施“高投入、高技術的節水創彙農業戰略”起了決定性的作用。
近幾十年來，我國對節水農業的研究與應用非常重視，投入的研究經費已達數千萬元，投入的工程建設經費已達幾百億元。取得了一批具有較高水平的農業高效用水科研成果，如管道輸配水、渠道防滲、薄膜覆蓋、膜上灌、間歇灌、節水灌溉技術、旱地農業技術、種衣劑、抑蒸劑等。節水農業的發展推動了我國節水工程的建設，也為節水的產業化創造了有利條件。
滴灌技術
地球上人類可利用的水資源越來越少了，水資源的危機正在向人們步步逼近，在農業上采取怎樣的灌溉方式才能有效地發揮每一滴水的作用?這是每一位農學家、水利學家最關心的問題。
看到“滴灌”二字，人們一定會想到，一滴一滴地灌，那麼多的莊稼什麼時候才能喝飽呀!其實不然，滴灌不僅能使每個植株喝飽，而且還能節約用水，發揮每滴水的作用。
滴灌是滴水灌溉的簡稱，它是利用一套低壓管道係統，以及分布在作物根部地麵或埋人土壤內的滴頭，將通過管道係統運過來的水一滴滴地、經常而緩慢地濕潤根係附近局部土層，使植物根係生長層內土壤經常保持適宜的土壤水分狀況的一種先進的灌水方法。滴灌係統是由首部樞紐(水泵、過濾器、肥料罐等)、管道係統(主管、支管和毛管)及滴頭三部分組成，水源通過水泵加壓、過濾器過濾，需要時再在肥料罐中摻人可溶性肥料，經過管道係統輸入田間。
滴灌的優點是能有效地控製土壤最適宜水分，又使土壤通氣性良好，不會發生因灌水後土壤空氣顯著減少的現象，並可髓水摻人肥料，既灌水又施肥，一步完成，並可節省肥料。另外，它比其他的灌溉方式省水，比溝灌、畦灌要省水20％～50％，比噴灌省水12％～30％，而且還節省勞力，便於機械化作業，同時對土地平整要求不高，高地、坡地均能均勻灌水，避免了灌溉時大水流對土壤的衝刷，並阻止了雜草孳生。滴灌特別適合於幹旱缺水地區。其主要缺點是：滴灌的設備造價較高，投資大，積聚下來的水中物質很容易阻塞管道和滴頭。目前這種灌溉方式主要應用於果樹、蔬菜、棉花等經濟作物。對水源不足的幹旱地區，滴灌有廣闊的發展前景。
人工降水
在幹旱季節，水對於作物來說是相當重要的。每一株莊稼在炎熱太陽的照射下，無精打采，再也看不見它們原有的生機勃勃的樣子了，農民們的心裏也沉甸甸的，再不下雨，莊稼就都要幹死了!人們向蒼天祈求，忽然，有一片烏雲從天空的那一邊飄了過來，農民的心中又重新喚起了希望，也許他們的祈求真起作用了，可是烏雲就像是戲弄人似的，不緊不慢地從人們眼前飄了過去。科學技術發展了，人們發明了人工降水，它是一種用人為的方法，增加雲中的冰晶或使雲中的冰晶和水滴增大，而形成降水的。
目前人工降雨的一種方法是用飛機把冷卻劑(幹冰或其他化學藥劑)撒播到雲中，幹冰是固體二氧化碳，它在一個大氣壓下溫度為～785℃，撒播在雲內的幹冰在下降過程中，使其周圍的空氣溫度迅速降低，在局部範圍內，造成雲中的過冷水滴很快凝結鹹許多小的冰晶，或者使雲中的水汽直接凝結成冰晶，迫使它下降，形成降雨或降雪。在遇到密雲無雨時，就可以用飛機或氣球將幹冰播到雲裏，不一會兒就會雨水不斷。另一種是在雲中撒播吸濕性強、性能良好的凝結核(如食鹽、碘化銀、氯化鈣和尿素等)，使雲滴之間相互並合，形成大水滴，迅速降水。碘化銀隻要在溫度為～4℃時，水汽就會以它為核心而凝結成冰晶，在空中較長時間也不會失效，一般可用飛機、土炮、高射炮或火箭等把碘化銀微粒播人雲內，也可從地麵或在高山上依靠上升氣流把碘化銀煙送人雲中。還有最後一種方法是物理方法，它是利用土炮、土火箭向雲層轟擊，產生強大的衝擊波，使雲滴與雲滴發生碰撞，合並增大成雨滴降落下來，可見人類隻有掌握了科學知識，才能具備戰天鬥地的本領，祈求蒼天是無用。
但值得一提的是，不論用哪種方法進行人工降雨，雲的存在是首要條件，這是內因，而向雲中撒播凝結核等催化劑則是外因，外因必須通過內因才能發揮作用，所以人工降雨也不是每時每刻都可以進行的，關鍵是要及時抓住農田上麵飄過來的那片烏雲。
持續農業
農業是我們最宏偉的事業，人類的衣、食、住、行都直接或間接地與農業生產有關。無論資產，還是工人就業和產品的出口方麵，農業都占重要的地位。誰都不願意農業的發展受到任何的障礙，但傳統農業的發展已對生態環境產生了不利的影響，森林砍伐和草地的不合理開墾使大量的肥沃土壤白白流失，農藥化肥的大量施用，造成了土壤和地下水的汙染，使農業的持續發展構成了威脅。持續農業就是要盡力避免和消除這些不利的影響，想方設法使農業生產持續不斷地發展，並滿足當代和今後世代人的基本營養需求，而且不造成資源環境的退化。
持續農業強調不可再生資源的節約和高效循環利用和可再生資源再生能力的提高，不斷提高資源的產出效率，減少不利的自然、社會經濟因素和其他風險給農業帶來的危害，重視保護自然資源基礎和人類生存的環境。它與有機農業的共同之處是強調可再生資源如水、養分等的永續利用和保護資源環境。主要的不同是持續農業並不排斥農藥和化肥的使用，而是把它們作農業措施的必要補充；有機農業則強調避免使用農藥和化肥，而用動物糞肥、綠肥豆科作物和有機廢物、礦質岩石等代替，農藥也以耕作、覆蓋和生物控製等自然防治措施替代。在持續農業中，農藥、化肥和農業機械等仍占一定的地位，但不像傳統農業對它們的依賴，化肥的用量減少，作物所需的養分主要由豆科作物、植物殘茬、綠肥和當地有效的有機廢物提供。病蟲害主要靠輪作、覆蓋和生物防治等自然技術控製，農藥隻是病蟲害綜合管理係統的一部分，隻有在自然控製沒有效果時才使用農藥，而且選用的農藥也是低殘毒、容易被微生物徹底分解的品種。這既降低了生產的成本，也節約了能量，減少或避免了潛在的汙染。生長調節劑和機械的應用會減少持續農業的勞動力需求，但與傳統農業比較有保守的趨勢，並在探索更有效的機械。持續農業在資源環境保護與保持最佳生產力和減少勞動力投入之間維持一個平衡。
持續農業目前還沒有一個具體的可操作係統，不過因地製宜地選擇適宜技術，使農業生產取得最優的生產效率，有機農業是持續農業的一種實踐，但並非持續農業就是有機農業。持續農業的技術包括，水土資源保護；土壤肥力和結構的管理；病蟲害和雜草控製和植物生長的潛在生產量以及資源和能量的高效率利用和替代能源的開發管理和利用等。總的目標就是要實現高效、優質、高產的農業生產係統，使世代人民都有充夠的食物和良好的生活環境。
農業的持續發展
目前，發展持續農業已成為全人類的共同目標。持續農業就是使經濟、社會、技術與環境協調發展的農業，就是持續農業。1980年，世界自然與自然資源保護聯盟第一次提出“持續發展”的概念。1987年7月，世界環境與發展委員會等國際組織提出“2000年轉向持續農業的全球政策”。1991年4月，聯合國糧農組織在荷蘭的丹波斯召開了持續農業與環境會議。1993年5月，第一次在中國舉行了國際持續農業和農村發展研討會，對於國內外的進展情況，提出了具體行動的建議。