节水农业是一项系统工程，是以提高降水和灌溉水的利用率和水分生产效率为目标，以各种工程和非工程的措施为手段的农业生产体系。从节水环节讲，从水源到形成作物产量要经过三个环节，一是从水源到田间和输配水环节；二是将输送到田间的灌溉水转换为土壤水利用后，通过作物复杂的生理过程形在作物产量。上述各个环节都会有水的损失。将这些无效损失转化为作物产量，提高水的利用率，则必须建立农艺节水、工程节水、生物节水、化学用水和管理节水等综合配套的节水技术体系。
一、农艺节水：
农艺节水技术措施，主要有充分利用土壤水技术、耕作保墒技术、培肥地力及水肥耦合技术、节水灌溉制度、农田墒情监测和适时预报技术等。
1.充分利用土壤水。土壤是一个开放的系统，是储藏水分和养分的天然载体，降水、地表水、地下水只有转化为土壤水才能被作物利用。最大限度地利用土壤水是节水农业的主要途径。作物整个生育期的总耗水量由降水、灌溉水、土壤水三部分组在，三部分的比例随着灌水量和灌水次数而变化。试验表明，作物的总耗水量随着灌水量和灌水次数的增加而增加，作物对土壤水的利用则相应减少，冬小麦总耗水量与土壤耗水呈负相关，土壤深层水对后期作物的产量具有决定作用。因此，提高作物对土壤贮水的利用率是经济用水的关键，南皮试验站测定，2米土体持水量达680毫米，其有效蓄水量为460毫米，如小麦生育期以耗土壤水为主，小麦收获后腾空土壤库容，这时正逢雨季，可以容纳更多的降雨，为来年小麦生长储蓄更多土壤水。这样，小麦播种前灌足底墒水补足土壤库容，配以一系列农艺技术，生育期间只浇一水即可实现亩产400公斤，水分利用效率大大提高。
2.农田保墒技术。多年试验表明，小麦、夏玉米两作的棵间蒸发占作物总耗水的33.7%，减少此部分无效耗水是提高农田水分利用效率的重要措施之一。农田保墒技术包括覆盖（秸秆、地膜覆盖等）、耕作（免耕、少耕、深松耕、镇压、耱耙、中耕除草等）。
秸秆覆盖具有成本低、就地取材、使用方便、无污染、改良土壤、培肥地力、增加降水入渗且保墒效果好等优点。多年的试验研究证实，小麦、夏玉米两和实行秸秆覆盖，可节水120-150毫米，折增产120-150公斤。为实现两作秸秆覆盖，不扰动耕层土壤，小麦、夏玉米两作可3年深耕一次（另两年少耕或不耕，以保持秸秆覆盖层），可3年施一次磷肥（深翻于耕层土壤中），可3年施一次磷肥（深翻于耕层土壤中），对产量仍是正效应，达到节水、节能、干旱年型不减产。若间以深松耕，效果更佳。
地膜覆盖适合于干旱缺水地区和盐碱地地区，具有提高土壤温度、抑制土壤返盐、蓄水保墒等优点。干旱地区地膜小麦可增产100公斤左右，地膜春玉米可使降水利用率从30.8%提高到82.5%，效果极其显著。
耕作保墒是一种传统的增加土壤蓄水、减少土壤蒸发技术。如：可有效改善土壤结构，疏松土壤，增大活土层，增强雨水入渗速度和入渗量，减少降水径流流失，减少土壤表面蒸发，提高农田土壤水分利用效率。
3.培肥地力及水肥耦合技术。增施有机肥，既可提高土壤肥力，又可改善土壤结构，增大土壤涵养水分的能力，增强根系吸收水分的能力，达到以肥调水、提高土壤水分利用率的效果。俗话说“地壮抗三灾”，即为此道理。土层深厚，渗水快，蓄水多，蒸发少，抗旱、抗涝产量高。据试验，土壤有机质由0.76%提高到1.2%以上，水分利用效率可提高1倍。
以肥调水，以水促肥，充分发挥水肥协同效庆和激励机制，提高作物的抗旱能力和水分利用效率。试验表明，氮肥地作物根量的生长具有促进作用，而磷肥具有促进根深的作用。在合理的氮、磷配比下，冬小麦的根长比对照延长1.3米，60-100厘米根量增加60%，能有效地增强作物的吸水范围和吸水强度，提高水分的利用效率。
4.节水高效灌溉制度。合理的灌溉制度是提高农田水分利用率的有效途径。现有的灌溉用水量超过农作物合理灌溉量的0.5-1.5倍，浪费严重，建立合理的灌溉制度，是以产量、水分利用率和经济效益“三高”为目标，把有限的水量在作物生育时期进行最优分配，采取非充分灌溉、抗旱灌溉和调亏灌溉等措施，减少蒸发耗水，提高蒸腾耗水，促进光合产物向经济产品的转化，提高作物的水分利用效率。实践中根据土壤墒情、作物的需水规律和其允许的最大亏缺程度建立节水灌溉制度，可少浇1-2水，大大提高水分利用效率。
