液体肥料包括液氨、氨水和氮肥溶液，优点是制造工艺简单，施用方便，可以随水灌施，也可以和农药同时施用，节省劳力。美国是施用液体肥料最多的国家，也是发展液体肥料最早的国家之一。目前液体肥料已占氮肥的2／3，而且其中一半是液氨，浓度高达86％，便于机械化一次施肥。
另外还有一种含氮混合物的悬液氮肥，就是在液体肥料里加入胶体、黏土以保持有效成分的悬浮作用。
液体肥料靠管道运输，美国有两条输氨管道，管径为20厘米和30厘米，长1152千米和3218千米。德国和法国之间也在修建液氨管道。目前日本、捷克、德国等国，都在研究和施用液体肥料。
长效肥料
这种肥料有效时间长，养分释放慢，可以不断满足作物对养分的要求，可以减少施肥次数。目前这种肥料有两类：一类是尿素和甲醛缩合而成，含氮在30％以上，施用一次肥效可持续几个月，属于这类的有尿素甲醛、草酰胺、异丁烯二脲、铵化褐煤等。
另一类是在肥料外加一种包膜，使肥分慢慢渗出，延长肥效，常见的包膜肥料有硫衣尿素，聚乙烯膜衣尿素。
复混肥料
复混肥料是指含有两种以上养分的肥料，故亦称多养分肥料。复混肥料包括复合肥料和掺合肥料两种，前者是在化肥生产厂中生产的，后者一般是肥料销售系统或农户按要求配方掺混或经二次加工而成的。生产复合肥料和进行后加工生产掺混肥料，近来发展较快。
根据作物对氮、磷、钾等养分的需要，国外大量生产氮、磷、钾不同配比的肥料。这种肥料成本低，肥效高，使用节省劳力。近年来，国外复合肥料的生产数量已经超过单一肥料。
国外除生产含氮、磷、钾三要素的二元、三元复合化肥外，还生产添加锰、硼、锌、铜等微量元素的复合肥料。有的根据作物需肥特点还研制出专用化肥。每种专用肥料一般有明确的一种或多种作物，又针对特定的土壤类型，故能把专用肥的生产目的与施用效果联系起来，有利于发展专业化生产、机械化作业和专业化施肥，使施肥科学化。
有机肥
有机肥既能供给作物生长所需养分，又能调节土壤微生物的组成，改良土壤的物理化学性状，因此，施用有机肥是农业增产的重要措施之一。近年来，许多国家的化肥用量虽有很大的提高，但是对有机肥料的施用仍然十分重视。在一些畜牧业发达的国家，如荷兰、丹麦等，厩肥施用量很大，设有各种贮肥池等设备，并且有专用的厩肥机。德国厩肥养分占全部氮肥和钾肥的42％，占全部磷肥的24％。法国农田施用的肥料，有一半是有机肥。目前，国外大部分猪、牛舍已经不垫草，可直接把厩肥液收集起来沤制使用。
为了充分发挥肥效，许多国家正在开展液体厩肥保存方法和应用技术的研究。近年来美国研究利用喷灌装置施用液体厩肥技术，效果比较好。荷兰、德国和日本等国很重视把城市垃圾制成堆肥，在农田施用。目前已开发出整套技术与机械设施等，用于商品堆肥生产。
在施肥技术方面，目前已进入科学施肥、定量施肥阶段。
土壤和植株测试及营养诊断技术已近成熟，并已开发出配方施肥、平衡施肥以及推荐施肥等多种技术。由于计算机在施肥上的应用，为创造高利润的经济施肥理论，已有农化服务机构从事从土壤与植株测试到推荐施肥的全套服务，且已初步形成服务产业。
令人担忧的水荒
令人担忧的水荒
水对农业具有无可替代的重要作用，所以洁净水的短缺就成了很多地区发展农业生产最大的资源性限制因素。农业生产需要大量的水资源，约2／3的淡水来自全球各地的江河湖泊和地下。因此，供水在开始蒸发或变得不适合农业使用时就会马上影响到农业产量。然而如果能够得到水，那么情况就大不一样了：引水灌溉的农田虽然只占全球农田总数的16％，却可以生产出世界粮食总量的40％。
卯水寅用
尽管世界供水是充足的，但目前地区性供水不足却很普遍。有不少国家是卯水寅用：他们每年耗用的水已超过其每年可再生的水，这通常要靠抽取地下水来补足。随着人口的增长，缺水国家的队伍还在扩大，到2020年会由1995年的26个国家扩大到35个。
有些国家的农业部分地依靠借用未来的水。中国、印度、伊朗、利比亚、巴基斯坦、沙特阿拉伯以及美国抽取地下水的速度都已超过了地下蓄水层靠雨水加以补充的速度。他们是用珍贵的储备水（可以说是保险水）换取一时的经济利益。例如，中国耕地的10％、伊朗耕地的33％依赖于过量抽取地下水。在阿拉伯半岛，用于农田的75％的地下水，不仅仅被过量抽取，而且不能再生：这些水都是成千上万年前蓄积在地下的，因而是降雨所无法补充的。以中国的华北平原为例，由于降水量的限制，几千年来农民一直采取了以秋杂粮为主的两年三作制，使作物需水量与自然降水量保持平衡状态。一般情况下，每季庄稼需要400毫米的降水，华北地区年降水量为550～600毫米，两年合计1 100~1 200毫米，刚好满足三季作物的需要。但是从70年代起，在华北平原开始动用地下水发展井灌，将两年三作制改为一年两作制，这样每年所需降水从600毫米增加到800毫米，多于自然降水200毫米，因此形成了大面积超采地下水的局面。除黄河两岸和其他较大河流的两岸可以引河水灌溉使地下水得到回补外，其他没有引水补源的地区，地下水每年以05～1米的速度下降。如河北的沧州、衡水地区，解放初地下水位深只有1～2米，现在已下降到50～60米；再如山东沿海地区的莱州市（原掖县），本来是山东的粮食高产县，而近十年来，由于过度超采地下水，使地下淡水水面比海水水面最深低146米，因此引起海水向陆地的入侵。1988年入侵404米，平均每天入侵1米多。1989年入侵面积达2124平方千米，占该市滨海平原土地面积的444％；粮食产量从1979年的52亿千克，下降到1988年的365亿千克，减产155亿千克；2631眼淡水井变咸，造成107万人吃水困难。这就是违背资源采补平衡原则造成的严重后果。
虽然这些典型例子仍为局部现象，但它预示着一种发展趋势，即那些自然条件相似的地区若不下决心采取节水措施，如发展节水农业等，必将出现同样的结局。在印度的古吉拉特邦、哈里亚纳邦和马哈拉施特拉邦，水井不是被严重地过量提取，就是满是盐水，给农业生产造成诸多不利。在美国南部大平原中，过度消耗地下水已经使得克萨斯州几千公顷的灌溉农田无法再“积极”生产，这些农田已经变成了等天赐雨的土地了。在巴基斯坦的印度河谷地，地下水的抽汲速度竟比不至于使水变咸的临界抽汲速度高出了50％。在以上各种情况下，各地区和各国家的人口增长都依靠的是非可持续型的农业。当从较深的地方抽水变得太昂贵，或者地下水咸到不适合农作物生长的时候，抽水即告终止。没有其他水源，这些地区的粮食生产只能垮台，因为那里的经济和人所依赖的就是这种粮食生产。
地下水过量提取和与农业有关的活动，把大量的淡水转移到海洋之中。1994年的一项研究估计，世界陆地就像一个天然的大水库向外排水，每年净损失1 900亿立方米，这相当于南美洲1990年所用水的125倍还多。在过去几十年中，这造成了全球海平面上升11厘米。除地下水以外，其他正在发生水资源外流的天然水库还包括热带森林（那里的乱砍滥伐破坏了储水植被，造成每年损失490亿立方米的水）、非洲的萨赫勒（那里的沙漠每年蒸发掉的水达34亿立方米）以及那些流向中亚咸海的河流。研究报告仅是字面上提了一下水向海洋的转移，但是它给人一种意识，让人想到，人类的活动，特别是农业活动，可能会怎样干扰全球的水循环。
即使在缺水并非严重的地方，也有其他因素可能限制农业用水的数量。联合国粮农组织估计，全球灌溉面积从理论上讲可以增加50％，但是，经济和环境会成为灌溉发展中的严重障碍。的确，灌溉面积每年扩大不到1％，这还不到70年代中期发展速度的一半。因为大多数容易建设的大型水利项目已经完成，所以未来的建设费用将会高得多，加上粮食价格低，人们对建设大水坝越来越反对。所以，这个问题挫伤了发展灌溉的积极性，结果，自70年代中期以来，灌溉资金下降了约25％~33％。
在很多地区，农业一方面要争水，一方面要面对来自其他方面越来越多的挑战。工业和家庭用水约占今天用水总量的1／3。到2025年，这方面的用水将占到45％～50％。城乡争水的情况将在占世界灌溉面积最多的亚洲变得特别严重。在印度、印度尼西亚和马来西亚的有些地区，未来10年，如果城市用水得到充分满足，灌溉用水就会比计划需要下降15％～30％。在中国，如今30多个城市缺水，工业迅速发展加重了用水负担；中国当今城市每年缺水58亿立方米，预计到2000年缺水还要增大2倍多。
在农业供水上，气候变化造成的影响实在难以防范。变得比较温暖的气候，既可增加降雨又可增加水的蒸发；地区对农业的影响因情况不同而不同，这取决于所增加的水量和较高的气温谁占上风。而人们看到的却是，降雨更加无常，干旱更加经常。总之，发展中国家遭受气候变化之苦最严重，而处于较高纬度的国家，特别是那些工业国家，却有希望增加粮食生产。来自18个国家的科学院使用了3种气候变化模型进行了一项研究，对雨量增加和气温升高可能对生产造成的影响进行了估计，最后得出结论，全球粮食产量可能略有下降。
改进灌溉方式
尽管农业用水越来越紧张，大多数灌溉系统还是浪费了很多水。据世界粮农组织估计，水自水源到农作物之间平均损失55％左右，也就是说实际用到农作物上的水不足打算使用的一半。当然，水并非都是浪费掉的，有些水是在流淌中用掉了。
而且水在农田里的利用效率也可以改进。可以使用高效率的微灌系统如滴灌。以色列在这个领域处于领先地位，它现在灌溉面积的一多半在实行滴灌。
省水灌溉装置的发展与现代灌溉机械是分不开的。20世纪60年代以来，国外喷灌技术迅速发展，滴灌和浸润灌溉的方式也开始采用。
喷灌
喷灌是利用动力把水喷到空中，然后像降雨一样落到田间进行灌溉的一种先进的灌水技术。1969年，英国、法国、保加利亚和意大利中部喷灌面积已经分别占该国灌溉面积的40％、42％、30％和70％。朝鲜民主主义人民共和国的蔬菜全部采用喷灌，并且在坡地、旱地推广。罗马尼亚喷灌面积占总灌溉面积的85％以上。美国喷灌面积年平均增长20万～40万公顷。东海岸各州已经大部实现喷灌。我国喷灌是20世纪70年代才发展的，全国喷灌面积现已达30万公顷。
喷灌的优点是：第一，喷灌比沟灌可以节省用水50％以上，由于用水量少，还能减少深层渗漏和地面径流，有利于防止次生盐渍化；第二，喷灌对土地平整的要求不高，适于丘陵、山区和草原使用；第三，喷灌便于田间作业，同时还可以提高土地利用率和节省劳力，一般节省渠道占地6％~7％。
小麦、玉米、棉花增产在2％左右，茶叶增产在60％以上；第四，喷灌可以调节农田小气候，防御霜冻、高温和干热风对水果的危害等。
滴灌
滴灌是近年来发展起来的机械化和自动化结合的先进灌水技术，是以水滴或细小水流缓慢地渗透到作物根层的灌水方法。40年代末，英国在温室里采用滴灌，用于灌水结合施肥，现在美国、意大利、澳大利亚、丹麦、日本和墨西哥等正在大力推广此项技术。澳大利亚1965年开始试验，1970年滴灌面积达1 200公顷，1972年达4 000公顷。从滴灌的节省劳力和经济用水方面来看，此种灌溉方式是很有发展前途的。
灌溉自动化
近年来，国外自动化灌水发展很快。从水库放水、闸门启闭、泵站开关，直到田间系统的输水和停水，全部实现自动化。从规模上看，既有装备一个农场的自动化设备，也有数万公顷以上的大规模自动化工程。
实现灌水自动化先要确定有关指标。决定作物灌水时间和灌水量的主要依据是土壤水分。有了这个指标，就可以安排自动化灌溉程序。方法分两种：一种是根据作物长势来选择灌溉时间和最适宜的形式。另一种是需要灌水的时候，输入一个触发信号，然后，水力的、机械的或电气的系统按照一定的程序自动地运行，这叫做程序灌溉。这两种自动灌溉方法都可以使用管理系统和明渠。主要差别是，在前一种灌溉中不同地块可以同时需水，这就使管路系统通过比平时流量高的水量；而后一种灌溉可以降低流量，管路网的断面就可以减小。另外，前一种方法可以人为地选择灌溉时间，适合于人工操作；而后一种方法，经调好程序，运行就不再受控制，所以更适宜于固定系统。
为了合理利用水资源与节约能源，开发干旱和沙漠地带，计算机在灌溉和管理中的应用尤为重要。美国用计算机化的滴灌和喷灌技术，已在亚利桑那州西南部大片沙漠地带安装了世界上最大的这种系统，不但能节省50％以上的用水量和能量，且能减少盐分集结和使产量增加1倍。
虽然水资源匮乏实实在在存在，但也不必过于悲观，新的绿色革命中，灌溉是十分重要的方面。很多节水办法并不一定需要投资，也不需要什么先进的技术。在一块农田中实行隔垄灌溉，虽然产量上稍有损失，但可以节省1／3的水。间歇式给水而不是连续大水量浸泡稻田，可以节省40％的水，而产量上几乎没有多少损失。一些耐旱作物的引种和推广也可节约用水。节水灌溉对农田适应当地的供水条件也是有益的。1995年对半干旱的美国加州用水情况所作的一项研究显示，对集中用水的作物，如水稻、棉花、苜蓿实施这种转变，就会在该州消除对地下水的过度提取。在中亚，哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和吉尔吉斯斯坦已经减少了棉花和水稻的种植面积，有些地区减少了75％，以便节水。
目前，许多国家水资源使用方面正在引入市场的机制，即按全成本制定水价，这一机制的引入可以减少浪费，促进在节水技术方面的投入。水资源市场化还能刺激高效节水技术和措施的研究。
水的再利用也会提高水的利用效率。经过处理的废水是一种可以再利用的、开发得远远不够的资源。现在在美国加利福尼亚州、印度、墨西哥，特别是在中东的部分地区，正在用这种水进行农业灌溉。
