我国有大片国土属干旱和半干旱地区，以及大量耕地属于雨养农业。年降水深在200mm以下的干旱地区大部为荒漠；年降水深200～400mm的半干旱地区则大部分为草地和干旱草原，一部分可供耕作的地区，需要灌溉以补足作物的需水量，50年来，修建了大量灌溉工程，由于这一地区土地资源丰富，大部分耕地还是靠天吃饭，单产很低。对于如此广阔的土地，要重视生态环境建设，通过大规模的国土整治，调整农业结构退耕还草还林，使经济建设与生态环境协调发展。

发展干旱与半干旱地区的农业和林业的技术关键，首先是最大限度地利用好降水。在这方面，已开发出许多新技术，有一些实际是传统农业技术的升华。山西吕梁地区采用的用机械建设和耕种梯田的一套机械旱作技术，就极大地提高了降水的利用效率，使耕地面积上平均每毫米降水所生产的粮食提高了3倍，由0.25kg增加到1kg。这套技术使该地区即使在百年不遇的干旱年，每亩也可增产粮食345kg，为彻底摆脱十年九旱的被动局面提供了宝贵经验，也为我国黄土丘陵地区发展种植农业，实现稳产高产找到一条出路。

我国刚刚开发成功的渗水地膜，也是一项对农业节水增产具有良好前景的新技术。这种地膜与普通地膜不同处，就是在膜上布满不规则排列的从几微米到10μm的孔，肉眼看不见，铺在地上可以接纳雨水渗入地下，不易蒸发，具有渗水、保水、增温、微通气的功能，构成协调性能很好的土壤微生物环境，适合作物生长。经大面积大田试验，玉米、棉花、烟草使用这种地膜都比普通地膜增产20%以上，而普通地膜又比不覆盖地膜增产30%，可见增产作用很大。渗水地膜的重要意义在于把无效降水有效化。渗水地膜能把小于10mm的无效降雨保存并利用。在我国北方干旱、半干旱地区采用这一技术，只要年降水量在400～500mm，山地也可以获得高产。

为开发草原，在美国，一项称为自然系统农业的研究工作正在进行。自然系统农业是在不破坏草原生态条件下，用多年生作物取代传统的玉米、小麦、大豆等一年生作物，把农业和生态学结合起来，根据天然大草原的生态循环，创造一个与之相仿的人造产粮草原。这是一个自给自足的系统，不仅能维持草原自身的平衡，还将不断改善生态环境。这一研究如能取得成功，将为草原的可持续发展开辟新的道路。

黄土高原种植沙棘是防治水土流失十分有效的措施。沙棘具有耐旱、耐贫瘠和生长迅速的特点，经试种并推广，已成为我国干旱地区，特别是黄土高原砒砂岩地区治理水土流失的先锋树种和主要的植物。目前我国对沙棘的研究已投入很大力量，不仅在沙棘的基础研究方面，而且在应用技术方面都有进展，我国已计划在黄河上游的砒砂岩地区大面积种植沙棘，预计近期种植20万hm2后，每年将可减少流入黄河的泥沙约1.7亿t。可以预料，在21世纪，沙棘种植仍然会是我国在水土保持方面的重要技术，是黄土高原绿色的希望。(www.daowen.com)

利用微生物合成高吸水性的生物材料，或人工合成高分子吸水材料，对农业、林业以及防旱抗旱有很大的潜力。枯草杆菌中的纳豆菌能高效生产r-谷氨酸（r-PGA），具有高吸水性和保水性。除纳豆菌外，还有碱杆菌等均能产生高吸水性物质，吸水量可达自身重量的1000倍以上，利用这一特性，可为植物在干旱环境的生存与发展创造有利条件。这一技术具有很广阔的应用前景。

近年，经济发达国家对沙漠地区应用径流技术发展农业和林业取得成功。这一技术是采用金属箔板、树脂、石蜡和合成橡胶等材料建造集水区，从而使种植区土壤获得充足的水分，取得农业的高产。由于所用的材料价格昂贵，技术难以推广。我国在研究具有中国特色的径流农业方面已取得了进展。

干旱与半干旱地区的农业水利，是一项难度大而又十分重要的工作，也是21世纪水利科技的重要课题，所采用的技术必须与当地条件相结合，坚持长期实践和探索方能取得成功。