在我国部分山区和黄土高原区，很多耕地浇不上水，农民称之为“旱地”或“旱塬”。这种耕地没有浇水条件，靠天吃饭，产量没有保障，肥料的利用率也无从谈起。所以，研究和采用多种途径提高作物的抗旱性，对于旱作农业有着积极的意义。
干旱分两种情况。一是土壤干旱，二是大气干旱，指太阳直射、强光、高温和干热风，造成大气中的相对温度急剧下降，如果小于20%，作物就会因为过度蒸腾而破坏体内水分平衡，出现萎蔫、黄叶、青枯逼熟等现象，大大影响产量。
从植物生理学的角度来讲，干旱会导致植物体内发生变化。第一，植物细胞脱水时，细胞膜透性增加，细胞内无机、有机物大量外流，同时膜蛋白发生移位。第二，植物细胞脱水时，破坏了正常代谢。主要是抑制合成代谢，加强分解代谢，如蛋白质的合成代谢大大降低，干物质合成少，就意味着产量降低。第三，植物细胞脱水时，体内的激素水平随之变化，总趋势是促进生长的激素减少，延缓或抑制生长的激素增加。其实，这种变化趋势也是植物适应干旱的一种保护性生理反应。第四，植物细胞脱水时，一般不会造成细胞和器官的立即损伤或死亡，是因为植物本身有自我保护的调节能力和适应性的生理反应。如果，脱水的时间过长，超出了它自身的适应能力范围，就会萎蔫死亡。
作物的抗旱性是一种适应性反应，也是作物具有忍受干旱而受害最小、减产最少的一种特征。适应干旱条件的作物形态具有根系发达而且深扎，利于吸收深层水分；根冠比较大，能更有效利用土壤水分，保持水分平衡；叶片细胞小，减少细胞收缩产生的机械伤害；叶脉致密；单位面积气孔数目多，有利于吸收更多水分等特点。
那么，提高作物抗旱性的措施可以从几方面着手：一是选育抗旱品种。二是抗旱锻炼，人工的给作物以亚致死的干旱条件，让作物经受干旱磨炼，提高其对干旱的适应能力。三是深翻土壤，结合深翻增施优质有机肥料和生物菌类肥料，利于根系发达和下扎。四是科学合理施用化学肥料，在适量施氮肥的基础上，增施磷、钾肥，可提高作物的抗旱能力，达到“以肥调水”的目的，提高水分和肥料的双重利用率。五是抗蒸腾剂的应用。阻断植物体水分散失，提高冠层光能的反射，以减少用于叶面蒸腾的能量，控制气孔的开度。
