水在作物生长中有着不可取代的作用，提高干旱区水分利用率是提高产量的有效途径。在农田基础设施和农作物品种既定的情况下，提高农田水分利用率的措施如下：
一、深耕
深耕可以打破常年耕作踩塌形成的坚实“犁底层”，将下层“死土”翻起，减小作物根系下扎阻力，可熟化其结构，风化其养分，提高土壤的耕作性能、保水性能和肥力。
深耕还可加强雨季吸纳降水，以供作物旱季消耗，可称为“深耕蓄墒”，从而达到提高水肥利用率的效果。深耕一般在作物收获后秋冬季进行。
二、中耕保墒
“墒”，指的是土壤水分，保墒就是“经营土壤水分”。所谓经营，就是通过深耕、细耙、勤锄等手段来尽量减少土壤水分的无效蒸发，使尽可能多的水分来满足作物蒸腾。
“耕”通俗的回答是“除草”。古代就有“锄三省一”的说法——锄三遍可少浇一水。实际上，除草只是较为浅显的原因之一，锄地的核心是“松土保墒”。“锄不厌数，勿以无草而中缀”。
就是说，锄地是不论次数的，没有草也要锄。“松土”，就是切断毛细管，堵塞裂缝。从而“保墒”一一一抑制水分沿毛细管上行至地表蒸发和直接经裂缝蒸发。
三、覆盖保墒
土壤表面蒸发量占农田总蒸发的1/4～1/2。农田覆盖是一项人工调控土壤——作物间水分条件的栽培技术，是降低农田水分无效蒸发，提高用水效率的有效农业措施之一。
农田地膜覆盖阻断了土壤水分的垂直蒸发和乱流，使水分横向迁移，增大了水分蒸发的阻力，有效地抑制土壤水分的无效蒸发，抑蒸力可达80%以上。
覆膜的抑蒸保墒效应促进了土壤—作物—大气连续体系中水分有效循环，增加了耕层土壤贮水量，加大作物利用深层水分，改善作物吸收水分条件。
水热条件及作物生长状况的改善同样有利于矿质养分的吸收利用。
