旱作農業是指無灌溉條件的半干旱和半濕潤偏旱地區，主要依靠天然降水從事農業生產的一種雨養農業。在相當長一段時期里，我們的農業研究重點在水澆地，而相對忽視對旱地農業增產技術的改進。這是因為灌溉的增產效果比較明顯。但是，隨著水資源的開發利用，灌溉面積的繼續擴大已經接近極限，現在，我們必須十分重視旱地增產技術的改進。各地的生產實踐表明，我國北方旱作農業有巨大增產潛力，其改進技術措施主要有以下九種：

一、土地規劃

旱區農業建設必須注重農林牧副漁全面發展。在合理利用土地資源方面，應改變過去片面強調重視耕地的觀點，要強調草地、森林和農田合理布局，做到地盡其用。每個縣市和鄉鎮，乃至每個村莊，均應按照我國已完成的農業區劃和旱區區劃制定各自的區域發展規劃，確定每塊土地的利用方針。

二、徑流農業（或集水區系統）

徑流農業或集水區系統是指通過一個集水區匯集降水來供一個種植區使用。這種集水區系統一般是小型的工程系統，特別適合小農場使用。這種技術的改進與設計對半干旱地區農業生產很有推廣價值，我國近幾年在北方應用這種技術解決人畜飲水和小面積農田灌溉，效果顯著。

三、選擇布局

旱區的土壤具有多樣化的特征，尤其是旱地種植，土壤水分差異很大，因此要特別講究因地制宜，要根據土壤水分特征來選擇作物的物種、品種和種植方式。多樣化種植是北方旱區傳統農業的特色，正是利用作物的遺傳多樣性來抗御自然災害，達到穩產的目的。

四、水土保持

從長遠利益著眼，山區農業的持續發展需要進行普遍的水土保持工程建設，進行林、田、路、水全面規劃，將工程治理與生物治理很好地綜合應用。我國根據興修目的及其應用條件，水土保持工程可以分為以下四種類型：①山坡防護工程；②山溝治理工程；③山洪氣壓層工程；④小型蓄水用水工程。屬于山坡防護工程的措施有：梯田、攔水溝埂、水平溝、水平階、水簸箕、錢鱗坑、山坡截流溝、水窖（旱井）、以及穩定斜坡下部的擋土墻等。

五、間混套種

旱地的間混套種是北方山區旱地種植的傳統經驗，特別是豆科與禾本科的間混套種，不但有培肥土壤的作用，更主要的是能夠平衡土壤水分，達到穩產的目的。

六、調節播期

華北地區集中的雨季是7月中旬至8月中旬，而春季播種的禾谷和豆類作物處于一個需水高峰時期，如何使作物需水高峰和自然降水高峰時期盡量吻合，是一種農藝的技巧，這就需要進行播種期調節。

七、覆蓋農作

土壤蒸發是導致旱地土壤水分散失的一個重大因素，一般占降水量的1/3甚至更多。因此，如何減少土壤蒸發，便成為旱區土壤耕作的主要任務之一。應用各種材料和方法對土壤進行覆蓋，防止水分蒸發的農藝措施統稱為覆蓋農作。覆蓋農作包括：砂礫覆蓋（沙田）；有機肥覆蓋、秸稈及其它殘余物覆蓋、植物冠層覆蓋等生物覆蓋；塑料膜覆蓋、土壤防蒸發劑覆蓋、作物防蒸騰劑覆蓋等化學覆蓋。

八、旱地施肥

旱情嚴重的地方，施肥方法和土壤管理直接影響土壤墑情和作物對水、肥的利用率，科學施肥能增加旱地作物的生產力。①底肥為主。有機肥、磷肥及鉀肥全部作底肥施用，氮肥80％-90％作底肥施用，其余根據土壤墑情及時追肥。②秋施底肥。結合最后一次秋耕，將底肥（包括有機肥和化肥）施入農田。施肥適宜深度以20-25厘米為佳。③施用優質有機肥。農家肥施用量應在3.75萬千克/公頃以上為宜。④重施磷肥。氮磷肥配方依據不同作物和目標產量確定，小麥氮磷肥比例大致為1∶0.5-1，玉米氮磷肥比例大致為1∶0.45-0.8。

九、抗旱保墑

我國北方山區的傳統耕作十分注意抗旱保墑，其目的是通過耕、耙、耱、壓、中耕除草等土壤耕作，使夏季集中的降水盡可能多地保存在土壤中，以保證播種全苗和雨季前的正常生長（即蓄得多，保得住）。耕作層之下緊接有一層較為緊實的土層，稱為“犁底層”，厚度大約5-7厘米，最高可達20厘米。由于長期耕作，犁底層經常受到犁的擠壓和降水時黏粒隨水沉積，形成緊實的層次。造成片狀結構或大塊狀結構，孔隙度小，使土壤通氣性差，透水性不良，根系下扎困難。而深松作業，能打破犁底層，加深土壤耕作層，增大土壤“水庫”；作物根系腐爛、微生物活動形成的孔道，土壤穩定性團粒結構的增加，進一步提高了土壤蓄水能力。