麵對水資源缺乏的嚴峻挑戰，人們研究、選用減少作物蒸騰和農田無效蒸發的抗蒸化學藥劑，用化學方法改善和調控環境水分條件，增加土壤-作物抗旱能力，是提高水分生產潛力的又一有效途徑。20世紀50年代，前蘇聯學者對應用一些礦質元素增強作物抗旱性、改善作物水分狀況等方麵進行了較係統的研究；60年代初，國際上首次發現PMA（苯汞乙酸）等關閉氣孔、減少蒸騰的化學物質後，又先後發現了關閉氣孔型、薄膜型和反射型等三類抗蒸騰劑。60年代後，開始注意到ABA（脫落酸）、CCC（矮壯素）、B9等生長抑製劑和延緩劑等在調節作物生長和節水抗旱方麵的作用。但由於對生長調節劑的應用，大多隻著眼於個別器官的直接效應（如插枝生根、防止脫落等）方麵，並因價格昂貴、有殘毒以及在複雜的田間條件下對提高作物抗逆性、提高WUE和抗旱增產作用效果不穩定等原因，未能在生產上廣泛應用。我國作物栽培與作物生理學家合作，以作物群體生理生態為基礎，開始從群體水平產量目標來研究個體形態和產量建成。根據作物生長發育和內部代謝的可調性原理，以群體水平產量目標來研究化學控製技術，實行栽培措施控製外部條件和化學控製技術調節內部代謝及激素水平的雙重調控。
一、化學控製物質的種類
目前已發現能改善植物抗旱性並提高WUE和產量的化學物質多達100種以上，按其化學組成和功能可分成四類。
（1）植物生長調長劑：這是一類人工合成的具有類似植物內源激素功能的化合物。應用於作物節水抗旱的主要是植物生長抑製劑，它們具有關閉氣孔、減少蒸騰失水、增強根係吸水和調節植物水分平衡的作用。如三十烷醇、BR、PA等植物生長促進劑具有增強原生質體和生物膜係統的穩定性，提高抗逆性，在水分虧缺條件下能夠維持作物正常生長等作用。
（2）無機化合物類：如氮、磷、鉀、鈣等，既是植物的礦質元素，又具有促進根係發育、調節WUE和增強抗旱性等作用。
（3）有機水分子化合物類：主要用於提高在幹旱缺水條件下作物的成苗或降低氣孔的開度，減少蒸騰失水，如黃腐酸（FulviaAcia代號FA）分子量小，能直接溶於水並易被植物吸收利用，富含多種功能和營養成分，具有良好的生理活性和較強的綜合金屬離子的能力。在多種作物上應用，具有縮小氣孔開度、抑製蒸騰、促進根係發育、提高酶活性、增強光合作用及節水抗旱增產的功能，而且黃腐酸對作物無汙染，已被公認為優良的抑製蒸騰劑。
（4）有機高分子化合物類：主要有薄膜型抗蒸騰劑和高分子吸水樹脂（保水劑）。薄膜型抗蒸騰劑是利用高分子物質在植物表麵形成極薄的膜，阻止水分蒸騰，但不利於植物對二氧化碳的吸收，降低二氧化碳界麵透過量，對光合有抑製作用。而保水劑近年來已在節水農業中得到應用，用保水劑進行種子包衣，對作物逆境成苗和增產有良好的作用。
二、化學物質控製技術
1.提高逆境成苗的種子化學處理技術
水分虧缺首先影響作物種子萌發和成苗等生長過程。北方地區的小麥、玉米、棉花等作物播種時，常因土壤墒情不足，表土幹旱，致使作物播種後種子萌發和成苗過程受水分脅迫，使萌發率下降導致缺苗、成苗困難而形成“小老苗”。種子萌動初期雖然抗脫水力強，但種子必須吸足水分才能萌發，而且胚芽伸長過程對水分虧缺最敏感。所以缺水不僅使種子難以萌發出苗，即使出苗也因土壤幹旱而降低幼苗葉細胞光合能力，呼吸增強，葉溫升高，加劇幼葉蒸騰失水而導致生長不良；同時缺水使種子根生長度有所降低，根變細，纖維化程度增強，根尖部位也會因栓質化作用的增加而降低吸收力。