根据我国北方地区的经验，节水灌溉制度的关键是，抓作物需水临界期灌水，减少灌水次数；适当降低土壤适宜含水量的下限，减少灌溉定额。例如，在黄淮海平原和关中地区，小麦、玉米一年两作，茬口衔接很紧，为兼顾前后茬，节水节能，在小麦收割前10天左右浇一次麦黄水，定额为每公顷600立方米，既可提高小麦抗旱能力，减轻干热风的危害，又有利于夏玉米及时播种，促进快长、早发，一水两用。
集雨节灌
集雨节灌是利用塘、堰、水窖，把雨水集存起来，在关键期用于灌溉。
在半干旱和半湿润易旱地区，降水有限，季节分布不均，年际变化大。一些国家分别采用了各种拦截雨水、减少蒸发和选用对雨水利用率高的作物等措施。如墨西哥自20世纪70年代初开始，在7个州对玉米、大麦、大豆和其他豆类等十多种作物，开发了多种类型的集水农业。中东各国则自古以来就实行集水农业，利用小农业集水区挖掘水池，拦截地面径流，保存雨水进行补充灌溉。
在我国干旱缺水地区，很难修建骨干水利工程，大都采用土办法解决现实的缺水困难。
据不完全统计，到2000年，西北、西南、华北13个省、区共修建各类水窖、水池等微型蓄水工程464万个，总蓄水量13.5亿立方米，发展灌溉面积150多万公顷，解决了约2 380万人、1 730多万头牲畜的饮水困难，使近1 740万人的温饱得以解决。“微”水不微，为旱地农业闯出了一条新路。
在作物缺水的关键时期进行补充灌溉，用很少的水量，就可能发挥很大的作用。科技工作者的试验表明：玉米每666.7平方米补灌50立方米，可以比旱地增产320千克；宁夏西吉县1998年统计，全县采用集雨节灌的地膜平均每666.7平方米产玉米440千克、小麦205.8千克、蔬菜1 603千克，与传统种植方式比较，增产率分别为47.6％、55.8％、13.8％。
目前在全球范围内，以缺水著称的以色列，节水农业的研究和开发居世界领先水平。以色列农业自然资源条件十分恶劣，人均水资源只有370立方米，每666.7平方米平均252立方米，三分之二的国土是沙漠。但其农业增长速度20世纪六七十年代即达12％，80年代为7.5％。90年代初期，人均国民生产总值超过1 3000美元，进入发达国家行列，这是由于全面实施“高投入、高技术的节水创汇农业战略”起了决定性的作用。
近20年来，我国对节水农业的研究与应用非常重视，投入的研究经费已达数千万元，投入的工程建设经费已达几百亿元。取得了一批具有较高水平的农业高效用水科研成果，如管道输配水、渠道防渗、薄膜覆盖、膜上灌、间歇灌、节水灌溉技术、旱地农业技术、种衣剂、抑蒸剂等。节水农业的发展推动了我国节水工程的建设，也为节水的产业化创造了有利条件。
滴灌技术
地球上人类可利用的水资源越来越少了，水资源的危机正在向人们步步逼近，在农业上采取怎样的灌溉方式才能有效地发挥每一滴水的作用？这是每一位农学家、水利学家最关心的问题。
看到“滴灌”二字，人们一定会想到，一滴一滴地灌，那么多的庄稼什么时候才能喝饱呀！其实不然，滴灌不仅能使每个植株喝饱，而且还能节约用水，发挥每滴水的作用。
滴灌是滴水灌溉的简称，它是利用一套低压管道系统，以及分布在作物根部地面或埋入土壤内的滴头，将通过管道系统运过来的水一滴滴地、经常而缓慢地湿润根系附近局部土层，使植物根系生长层内土壤经常保持适宜的土壤水分状况的一种先进的灌水方法。滴灌系统是由首部枢纽（水泵、过滤器、肥料罐等）、管道系统（主管、支管和毛管）及滴头三部分组成，水源通过水泵加压、过滤器过滤，需要时再在肥料罐中掺入可溶性肥料，经过管道系统输入田间。
滴灌的优点是能有效地控制土壤最适宜水分，又使土壤通气性良好，不会发生因灌水后土壤空气显著减少的现象，并可随水掺入肥料，既灌水又施肥，一步完成，并可节省肥料。
另外，它比其他的灌溉方式省水，比沟灌、畦灌要省水20％—50％，比喷灌省水12％—30％，而且还节省劳力，便于机械化作业，同时对土地平整要求不高，高地、坡地均能均匀灌水，避免了灌溉时大水流对土壤的冲刷，并阻止了杂草孳生。滴灌特别适合于干旱缺水地区。其主要缺点是：滴灌的设备造价较高，投资大，积聚下来的水中物质很容易阻塞管道和滴头。目前这种灌溉方式主要应用于果树、蔬菜、棉花等经济作物。对水源不足的干旱地区，滴灌有广阔的发展前景。
海水灌溉作物
滨海盐渍土时时受到盐分浸蚀，治理起来非常困难。现在各沿海国家均采取了选育耐盐品种，发展盐生植物的治理战略，发展海水灌溉农业成为多国科学家关注的焦点。
中国科学家将福建海边的水稻种子用钴源处理，选育出了成熟早又耐盐的新品种。蔬菜育种专家运用基因移植和细胞融合技术，将海边生长的野生西红柿和栽培品种杂交，获得了能用70％海水灌溉的耐盐西红柿品种。中国“863计划”设立了海岸带盐生经济植物的开发项目。在三个海水灌溉植物培育基地中，科学家们通过基因改造，已经选育出了可以用海水直接灌溉、味美质优的耐海水芹菜、耐海水牛皮菜、耐海水红添菜等一系列新品种。近年来走俏市场的馈赠佳果——火龙果，就是一种盐生植物。相信，随着耐盐植物的深度开发，昔日不毛之地的滨海盐土，将会变成五光十色的良田和经济作物区。
美国科学家选取了世界各地6 000份大麦资源进行耐盐品种筛选，在经过杂交定向培育后，获得了可用全海水灌溉的大麦品系。美国亚利桑那大学的霍奇斯，从世界各地搜集了1300种野生盐生植物，选育出一种价值很高的北美海蓬子，现已成立了国际海蓬子开发公司。他们已在大田种植海蓬子，并走上了商业化产品多途径开发的道路。北美海蓬子种籽含油量可达26％～33％，高于大豆和棉花籽，可供人安全食用。嫩尖可作蔬菜，秸秆可作家畜饲料，还能提炼出供人使用的药品和化妆品。
20世纪中，科学家们在科学理论的指导下，持续不断地开展了对盐渍土的治理，为提供更多的农产品做出了不懈的努力，使盐渍土得到了较好的开发和使用。但人为的经济活动，也影响到地下水文地质活动。在局部地区中，一些水利工程修建不当，造成地下水位猛烈上升，使地下水和土壤水随土壤毛管水运动向土壤表层累积，导致土壤的次生盐渍化。据联合国粮农组织和教科文组织1976年的统计，全世界灌区有50％的土地遭受盐化，每年都有数百万公顷的土地荒弃。由于水盐运动是一个亘古不息的运动，局部气象条件的变化，比如雨多雨少，均会影响到土壤中盐分的升降。所以新世纪盐碱地的治理，仍是世界各国重要的课题。相信21世纪高科技的发展，将会在人类治理盐渍土的历史上，续写更加辉煌的篇章。
人工降水
在干旱季节，水对于作物来说是相当重要的。每一株庄稼在炎热太阳的照射下，无精打采，再也看不见它们原有的生机勃勃的样子了，农民们的心里也沉甸甸的，再不下雨，庄稼就都要干死了！人们向苍天祈求，忽然，有一片乌云从天空的那一边飘了过来，农民的心中又重新唤起了希望，也许他们的祈求真起作用了，可是乌云就像是戏弄人似的，不紧不慢地从人们眼前飘了过去。科学技术发展了，人们发明了人工降水，它是一种用人为的方法，增加云中的冰晶或使云中的冰晶和水滴增大，而形成降水的。
目前人工降雨的一种方法是用飞机把冷却剂（干冰或其他化学药剂）撒播到云中，干冰是固体二氧化碳，它在一个大气压下温度为-78.5℃，撒播在云内的干冰在下降过程中，使其周围的空气温度迅速降低，在局部范围内，造成云中的过冷水滴很快凝结成许多小的冰晶，或者使云中的水汽直接凝结成冰晶，迫使它下降，形成降雨或降雪。在遇到密云无雨时，就可以用飞机或气球将干冰播到云里，不一会儿就会雨水不断。另一种是在云中撒播吸湿性强、性能良好的凝结核（如食盐、碘化银、氯化钙和尿素等），使云滴之间相互并合，形成大水滴，迅速降水。碘化银只要在温度为-4℃时，水汽就会以它为核心而凝结成冰晶，在空中较长时间也不会失效，一般可用飞机、土炮、高射炮或火箭等把碘化银微粒播入云内，也可从地面或在高山上依靠上升气流把碘化银烟送入云中。还有最后一种方法是物理方法，它是利用土炮、土火箭向云层轰击，产生强大的冲击波，使云滴与云滴发生碰撞，合并增大成雨滴降落下来，可见人类只有掌握了科学知识，才能具备战天斗地的本领，祈求苍天是无用。
但值得一提的是，不论用哪种方法进行人工降雨，云的存在是首要条件，这是内因，而向云中撒播凝结核等催化剂则是外因，外因必须通过内因才能发挥作用，所以人工降雨也不是每时每刻都可以进行的，关键是要及时抓住农田上面飘过来的那片乌云。
持续农业