在北方大部分贫困山区淡水资源缺乏，但地下有一定量的微咸水和咸水资源，可应用含盐地下水作为灌溉的补充水源。根据美国在世界各地调查的结果提出，凡是电导度为8ds/m的咸水都可用于灌溉。在我国也有不少地区利用微咸水进行灌溉。在小麦拔节期以后采用微咸水灌溉，既不引起土壤盐碱化，还取得小麦较好收成。在宁夏回族自治区同心县、海原县用含盐量4克/升左右的水源灌溉大麦、小麦，产量普遍比旱地高。用咸水灌溉应注意有相应的技术和作物种植方式，需微咸水和咸水交替灌溉，作物处于非耐盐阶段应用微咸水，在耐盐生长阶段采用咸水。微咸水、咸水灌溉时间和灌溉量随土壤含盐量、种植方式、气候条件和灌溉系统的形成而定。由于咸水仅有限地用于部分作物的特定生长阶段，再加上其他生长阶段微咸水的淋洗作用，故一般不会引起土壤过度盐碱化。在轮作制上，要考虑高耐盐作物与次耐盐作物搭配，即在种植了几年耐盐作物小麦后再种几年苜蓿。
三、截蓄雨水
据有关专家估计，全世界每年降到陆地的水量足够满足5~10倍于目前全球人口的需用，但可惜的是在这些降水中有三分之二被迅速流失，剩下的三分之一又分布不均，且往往不易得到利用。如果使这些降水少流失一些，通过有关措施截留蓄存起来用于抗旱灌溉农田，这是最简单最便宜的用水途径。中国多年平均降水量为6.19万亿立方米，形成河川径流2.71亿立方米，地下水资源0.83万亿立方米，两者重复0.73万亿立方米，降水形成水资源量仅占40%，60%未形成水资源浪费掉。对降水的蓄积除水库外，在干旱区，如宁夏、甘肃、内蒙古，近年来修建了许多水泥蓄水窖，用微灌技术灌溉农田，在农业抗旱中发挥了重要作用。除了地面拦截贮积雨水外，还可利用汛期雨水回补地下水。
1.旱地农业集水系统
即改变地表形状或经过处理收集自然降水，使径流最大，并从特定地点流入农田。
农业集水系统一般适合在年降水量为50~300毫米的干旱和半干旱地区使用。当平均降水量≤100毫米时，雨量分布是关键。在降水量大于300毫米的地区，集水技术可用于控制和管理地表径流，以防止土壤侵蚀。
使径流最大的集水系统一般包括以下要素：集水区域、输送设施、蓄存设施和农田。这些要素具有收集和蓄存径流的作用，但要求高水平的资源管理和资金投入。集水区的选择设计需要广泛收集降水量和蒸发资料，以估计概率对设计区的径流进行评价。
2.集水方式有多种多样
一种是在栽培地以外设集水区，当径流最大时，集水区的水分配给栽培地区。另一种是在栽培区土壤表面挖沟或起垄，使表面水流入沟内。
最简单的集水形式是某种地形的改变，即在集水区清除灌木林和石头，在坡上挖小沟使径流顺利流入农田。应用地形的集水技术特点是投入少，但产流量小，并且要注意土壤类型和地形特征相匹配。不适宜于表面集水的土壤是松散的沙土和沙砾土。
在选定的微集水区内通常将土壤变为不毛之地，减少植物生长。为了减少入渗，在土壤中通过喷洒沥青、防水化学制剂或石蜡，或者在上层5~6厘米土层中混合使用。当农田不能直接修建集水系统时，可通过挖沟、塑料管道等方式使径流直接进入栽培农田。
牧区草原地面突起或凹下，也可增加地表蓄水潜力。在牧区把降水收集好，使径流最小，有利于饲草生产。这种零径流概念意味着降雨入渗前保存在土壤表面。在某些集水设计中，栽培的土壤就是水分贮存器，即直接径流农业。在其他一些干旱地区建造等高梯田收集径流，这种系统一般用于大片土地或有机械设施平整土地的地方。
3.蓄水设施
旱地农业集水要求的蓄水设施是土壤、微集水区、蓄水池或者拦水坝。要根据当地的地形、土质、集流方式及用途进行规模布置。
用于大田灌溉的蓄水设施要根据地形条件确定位置，一般应选择在比灌溉地块高10米左右的地方，以便实行自压灌溉。用于解决庭院经济和生活用水相结合的蓄水设施，一般应选择在庭院内地形较低的地方，以取水方便。为安全起见，所有的蓄水设施位置必须避开易塌方或易滑坡的地段，设施的外壁距崖坎或根系发达的树木的距离不小于5米，两个蓄水设施的距离应不少于10米。公路两旁的蓄水设施应符合公路部门的排水、绿化、养护等有关规定。蓄水设施的主要附属设施如沉沙池、输水渠（管）等，应统一规划考虑。
现列举宁夏常见的一些地形地貌条件下如何合理布局蓄降雨水窖群。
（1）梁峁地形布窖。地形特点为梁峁起伏，地处水土侵蚀源头，地面较平整，植被较好，鞍部地形处常是乡村道路交会点。梁峁多修成水平梯田或为天然草地，冲沟较少，适宜窖点。沿梁顶多为交通道路，路面是收集雨水的理想场地。窖点应根据地形和农田在道路两侧合理布局。宁夏海原县冯川村利用梁顶公路（沥青路面）鞍部处的集水沟收集路面径流，在半山坡打窖蓄水，自流灌溉坡脚下的农田。
（2）山前壕掌地带。地形特点为后山是山丘地形，坡面冲沟较多，多为荒坡草地，坡面大，为扇形汇流；在沟口汇流后又随地形扩散，形成山前台地（或为壕掌地），汇流低洼处多为田间路或牧羊道，路壕两侧为农田。窖群布局。该地形径流条件好，沟壕汇流量大，一般含沙量较大。窖群应沿路壕两侧布置，分段建引洪渠收集径流入窖，同时建好引水入窖前的沉沙设施，水窖蓄满后及时封堵进水口。宁夏固原县七营乡倪壕村节水灌溉示范点就是利用山前沟壕集水，实行窖水节灌。
（3）缓坡地带。地形特点多为山前坡脚台地、塬地、壕墒地，地势较平坦。黄土丘陵区多被沟壑切割，下切侵蚀严重，沟道宽深。缓坡地为农业耕作，农草间作。田间路面为主要集水场所。窖群宜布设在田间路两侧的农田内，水窖数量的多少要根据路面产流、田面蓄满产流的水量多少合理布局，避免过密布设。
（4）沿路地带。各地农村均有国、省、地、县以及乡村各级道路经过，沿途有各种地形地貌，如梁、峁、坡、川等，要充分利用路面的集水条件结合地形情况，因地制宜布设窖群。水窖的位置应选在路界外的农田内，修建好引水渠、沉沙池等配套设施。
四、窑结构设计制作
1.（窑）结构形式
水窖按其修建的结构不同可分为传统型土窖、改进型水泥薄壁窖、盖碗窖、窑窖、钢筋混凝土窖等。按采用的防渗材料不同又可分为胶泥窖、水泥砂浆抹面窖、混凝土和钢筋混凝土窖、土工膜防渗窖等。由于各地的土质条件、建筑材料及经济条件不同，可因地制宜选用不同结构的窖形。
在建窖中，对用于农田灌溉水窖与人畜饮水窖在结构要求上有所不同。根据黄土高原群众多年的经验，人饮窖要求窖水温度尽可能不受地表和气温的影响，窖深一般要达到6~8米，保持窖水不会变质，长期使用。而灌溉水窖则不受深度的限制。
2.混凝土盖碗窖
混凝土盖碗窖在黄土高原地区特别是宁夏回族自治区西海固地区最常用的一种，形状类似盖碗茶具，故取名盖碗窖。此窖型避免了因传统窖型窖脖子过深，带来打窖取土、提水灌溉及清淤等困难。适宜于土质比较松散的黄土和沙壤土地区，适应性强。
窖体包括水窖、窖盖与窖台两部分。
（1）水窖部分。结构与其他类型窑基本相同，只是增大了中径尺寸和水窖深度，增加了蓄水量。
（2）混凝土帽盖。为薄壳型钢筋混凝土拱盖，在修整好的土模上现浇成型，施工简便。帽盖上布设圈梁、进水管、窖口和窖台。混凝土帽盖布设少量钢筋铅丝，形同蜘蛛网状。
3.结构特点
（1）帽盖为拱式薄壳型。矢高1.4~1.5米，球台直径为4.5米。矢高与球台直径的比值（即矢跨比）为0.31~0.33。壁厚6厘米，为整体浇筑，铅丝网起连结加固作用，质量可靠。
（2）圈梁与帽盖为一整体，紧扣在窖壁四周土体上，稳定性好。
（3）帽盖在土模上现浇，施工简便，质量有保证。
（4）帽盖以下水窖为水缸形，没有倒坡土体部分，窖体稳定性好，避免了窖体内土体塌方和施工不安全因素。
4.适用范围
此窖型适宜于土质比较松软的黄土和沙石壤土地区。打窖取土、提水灌溉和清淤等都比较方便，质量可靠，使用寿命长。
5.主要技术指标
窖深6.5米（不含窖底防渗部分厚度）。其中水窖深5~5.5米，底径3.2~3.4米，中径4.2米，帽盖高（即旱窖部分）1.4~1.5米，窖口径1.0米，蓄水量60立方米。
（第七节）抗旱用水技术
上面主要介绍的是开发新水源，解决抗旱用水问题。仅此还不够，还需要节约用水和科学用水，尽量提高有限水资源的利用率和利用效率，使有限的水资源发挥最大经济效益。
一、硬化渠道和管道输水技术
农田供水从水源到形成作物产量要经过三个环节转化，一是由水源输入农田转化为土壤水分；二是作物吸收土壤内的水分，将土壤水转化为作物水分；三是通过作物复杂的生理生化过程，使作物水参与经济产量的形成。在农田供水的三次转化中，每一个环节都有水的损失，减少损失水井加以有效利用，即为节水潜力。
地表水通过蓄水工程和输水工程蓄存和远距离输送，能调节天然降水在时间上和空间上的分配不均，是农业灌溉的宝贵水源。但从水源到农田输水过程中水的损失量较大，全国平均为50%。其水量损失包括渗漏、蒸发和跑水。地下水资源中应用于农业的主要是浅层地下水，可以对年内季节降水不均进行调节，开采后只能在田间近距离输送，渗漏较少。
为了减少渠系输水的损失，可将渠道硬化使其防渗。用砖和水泥衬砌渠道，可将渠系水的利用率提高20%；改渠道输水为管道输水可提高水的利用率30%~40%。目前我国通过对管道输水技术的研究，研制成功了薄壁PVC管、内光波纹双壁聚氯乙烯管+内衬塑膜外护水泥管等不同管材以及相应的配套管件、保护装置等，为低压管道输水的推广提供了良好的技术装备。应用的结果显示出，低压管道输水技术具有明显的节水、节地、节能、增产效果，且技术简便、投入较低。
二、喷灌及微灌技术
1.喷灌技术现正在各地稳步发展
喷灌比地面灌省水30%~50%。由于发展喷灌，减少了地下水资源的提取量，因此可防止机井出水量锐减和水质、生态环境的恶化，促进了农村土地适度规模经营，有利于田间农业机械化操作。
2.微灌技术（滴灌和雾灌）
这种技术与地面灌溉相比较，可节水50%~60%，增产20%~30%，在经济作物和城市蔬菜生产中得到了广泛应用。目前有些地区已应用于大田作物，并显示出良好的推广前景。中国在滴灌方面针对滴头堵塞等技术问题研制了多种价廉、构造简单的滴头，对提高滴灌效果和大范围推广提供了有利条件。目前，在西北干旱区，用蓄水窖蓄积的雨水进行微灌，在农业抗旱中已取得明显的经济效益，具有良好的推广前景。为了喷灌、微灌技术今后的进一步推广，应降低造价，提高运行的可靠性。
三、节水灌溉制度
建立节水灌溉制度根据作物耗水规律和干旱指标和适宜的水分指标，充分利用天然降水和土壤的调蓄能力，在保证作物正常生理需水的前提下，确保作物需水关键时期和干旱期的水分供给，减少灌水次数，抑制田间水分无效消耗，使有限水资源获得较高产量，提高田间水分利用效率和单位耗水量的效益。近年来在主要粮食作物和经济作物如小麦、玉米、水稻和棉花等的关键期灌水时期和节水灌溉制度方面取得了新的突破，在节水、高产、稳产和生态环境保护方面显示出其优良的性能和明显的经济效益，为可持续发展的灌溉农业开辟了一条重要途径。
四、加强节水灌溉技术的理论研究
近年来随着干旱缺水的加剧，对水分利用效率的提高已经引起人们的充分重视，有关节水灌溉技术更加精密严格，旱地农作物有限水分亏缺增产效应的理论研究引起了人们的兴趣。有关研究表明，轻度缺水对作物叶片的扩张生长有影响，但并不影响叶片气孔的开张，对光合作用影响不大，对作物体内物质输送也没有什么影响。在农作物生长特定期间，一定程度的土壤干旱往往会提高作物产量，比如干旱促进小麦灌浆进程，使初期灌浆速率加快，持续干旱对物质输送有抑制作用。这种理论已逐渐被应用到实践中，如干湿交替、玉米苗期蹲苗等。
五、节水灌溉管理
节水灌溉管理是节水灌溉的重要环节，管理的节水潜力为50%。对水资源实行按流域或地区统一管理，是解决缺水问题的有效途径。在管理中应采取行政的、法律的和经济的手段，这将对节约用水有促进作用。西部干旱地区缺水严重，未来随着中国西部的大开发，需水量增加，黄河中下游地区配给的水量相应要减少，更加剧了水资源的短缺，因此对水资源的管理和节水灌溉的管理尤为必要。建立合理的水费计收制度，“以法管水、以面积配水、以量计征、分水量、收水费、超用加价”的科学管理制度。实行节水灌溉的经验，实行水的优化调配，推行节水灌溉。
其主要做法是合理科学调配三水，保证用水平衡；制定合理灌溉制度，浇好增产关键水；改进地面灌水技术，实行节水灌溉；建立用水台账，加强用水管理。通过这些措施，挖掘水资源潜力，缓解农业用水紧缺局面，提高水的效益。科学的管理会产生重大的经济效益，应该引起充分重视。
（第八节）抗旱地表覆盖技术
抗旱地表覆盖技术：这是针对干旱地区休闲期降水保蓄率低和作物生育期土壤蒸发量大而实施的农田水分调控技术。地表覆盖物有多种，如砂石、薄膜、秸秆、麦糠等，考虑到秸秆能就地取材，且兼有保墒、肥田之功能，因此多用秸秆覆盖。
水能否较长时间地保存在土壤中，关键在保墒。在前面叙述了几种耕作措施的保墒技术，能在一定程度上减少土壤水的蒸发损失，但远不及覆盖保墒效果明显。目前比较常见也能适应各地的覆盖保墒技术有秸秆覆盖、地膜覆盖两种。
一、秸秆覆盖
秸秆覆盖是指利用农业副产物（如茎秆、落叶、糠皮等）或绿肥为材料地面覆盖，一般多用麦秸和玉米秸。