民以食为天，农业是中国古代社会的基础所在，发展农业的防灾措施是最直接、最有效的方法。在明代发展农业可以总结为3个方面，即大力垦荒、采用农业防灾技术、种植抗灾性强的农作物品种。
（一）大力垦荒
垦荒是通过增加土地面积，从而获得更多的粮食以备灾年的防灾措施。这个措施效果最为直接。明代的垦荒主要集中在初年，因为当时经过元末农民大起义的风暴，各地荒芜的土地相当之多，社会经济相当凋敝，抗灾能力相当之低，针对这种情况，明代政府大力推行垦荒政策。如明代政府为了开垦中原地区的荒地，曾专门设“司农司，开治河南，掌其事”。洪武三年（1370年）下令，凡是有力量开垦荒地的，“不限顷亩，皆免三年租税”。其中的一些土地原来是地主阶级的，元末农民起义中，地主逃亡了，他们的土地就被少地或无地的农民所占有，或者荒芜了，以后被农民开垦。当原来的地主还乡时，就会出现产权纠纷，针对这种情况，明代政府专门制订了一条法令：“各处人民先因兵燹遗下田土，他人开垦成熟者，听为己业。业主已还，有司于附近荒田拨补”；“各处荒闲田地许诸人开垦永为己业俱免杂泛差科三年后并依民田起科税粮”；“复业人民，见今丁少而旧田多者，不许依前占护，止许尽力耕垦为业。见今丁多而旧田少者，有司于附近荒田验丁拨付”。这条法令承认了农民战争造成的生产关系发生改变的既成事实，部分地否定了元末农民战争前地主的土地所有权，这一政策的调整，解决了农民开垦荒地的顾虑，对促进开垦荒地的发展，具有很大的积极作用。明初的奖励垦荒地政策，直到洪武二十八年（1395年）还在大力推行，当时规定“二十七年以后新垦田地，不论多寡，俱不起科。若有司增科扰害者罪之”。正是由于政府的大力扶持，明初的垦荒数目迅速增加。
项目
年份增加垦田数目材料来源洪武元年（1368年）增辟耕地七百七十余顷《明太祖实录》卷34洪武二年（1369年）增辟耕地八百九十余顷《明太祖实录》卷47洪武三年（1370年）增辟耕地二千一百三十五顷二十亩（仅是山东、河南、江西的数字）《明太祖实录》卷59洪武四年（1371年）增辟耕地十万六千六百二十二顷四十二亩《明太祖实录》卷70洪武五年（1372年）缺载洪武六年（1373年）增辟耕地三十五万三千九百八十顷有奇《明太祖实录》卷86洪武七年（1374年）增辟耕地九十万一千一百二十四顷《明太祖实录》卷95洪武八年（1375年）增辟耕地六万二千三百八顷二十亩《明太祖实录》卷102洪武九年（1376年）增辟耕地二万七千五百六十四顷二十七亩《明太祖实录》110洪武十年（1377年）增辟耕地一千五百十三顷《明太祖实录》卷128洪武十一年（1378年）缺载洪武十二年（1379年）增辟耕地二十七万三千一百四顷三十三亩《明太祖实录》卷134洪武十三年（1380年）增辟耕地五万三千九百三十一顷《明太祖实录》卷140洪武十四年（1381年）缺载洪武十五年（1382年）缺载洪武十六年（1383年）增辟耕地一千二百六十五顷《明太祖实录》卷158上表展现了《明太祖实录》中从洪武元年（1368年）到洪武十六年（1383年）间明代的垦荒数目，其中洪武五年、洪武十一年、洪武十四年、洪武十五年，这四个年份的垦荒数目缺载，其余十二年的垦荒数目总计达到了170万余顷。在洪武四年至洪武九年，洪武十二年至洪武十三年掀起了两个垦田的高潮，洪武十六年以后的垦荒数目都缺载，但可以肯定的是垦荒的活动仍在继续。
明代初年的垦荒收到了良好的效果，从洪武二十年（1387年）起，明代政府开始在全国普遍丈量土地，编制鱼鳞图册，至洪武二十六年（1393年），统计的全国垦田数为八百五十万七千余顷。这一数字为中国古代历朝之最，虽然在丈量土地或推测垦荒中地方官吏难免有谎报成绩的地方，但当时耕地的大幅度增加，却是不争的事实。
（二）采用农业防灾技术
明代，农业经过数千年的发展，已经达到一个相当的高度，当时的人们已经懂得运用各种技术提高农作物产量，防御各种灾害，减少因灾害带来的损失。这些农业技术基本上可以分为两类，一类是从长远方面考虑，注重农业的综合、协调发展；另一类是针对某一种自然灾害过后的紧急补救技术。
1.长远的农业发展技术
这一类农业技术是从农业的长远发展考虑，注重农业的发展质量，以便在遭遇自然灾害时使农作物的抗灾能力得到提高。
关于明代农业技术首先要提到的是当时耕作技术的完善。耕作技术包括种植制度和农耕技术。当时的种植制度实行轮作复种制度。中国的轮作复种制，最早可以追溯至春秋战国时期，北魏贾思勰在《齐民要术》中对轮作理论与技术做了详尽的总结，如“谷田必须岁易”，“麻欲得良田，不用故墟”，“稻无所缘，唯岁易为良”等。明代，我国南、北方轮作制度又有很大发展。徐光启《农政全书》对稻麦轮作的经验做出了总结，“凡高仰田，可棉可稻者，种棉二年，翻稻一年，即草根溃烂，上气肥厚，虫蟆不去，多不得过三年，过则生虫”。水田地区的水旱轮作，除了可以防虫、防病、防草以外，更重要是可以改良土壤质量，因为水田连续种植水稻以后，土壤长期浸水，造成土壤粘重板结，通气不良，使土壤有机质的腐殖化过程较强，矿质化过程较弱，某些养分呈还原状态，并且容易积累有毒物质，因而不利于水稻生长发育和持续增产。实行水旱轮作就能改善土壤结构，使土壤有机质的腐殖化和矿质化过程得到调节，改善土壤营养状况，从而有效地达到“熟土壤而肥沃之”目的。不仅有利于稻作增产，也有利于旱作增产。除水旱轮作外，还有豆类与谷类的轮作复种和粮棉与绿肥作物的轮作复种。这些轮作复种制度，均是我国古代农业经过长期发展来的优良传统，也是抗灾救荒的重要措施。
关于耕作技术，当时北方旱作区，实行一年一作的农田，耕地以春耕为主；实行二年三作的农田，则进行春、秋两次耕地，无论春耕秋耕，都讲究要适时、深耕。虽然明代北方地区的耕作技术要求与前代并无太大差别，但是由于二年三作制的推广，农田的耕作次数普遍增加，这对促进土壤熟化和农作物生长都是大有裨益的。在江南地区，水田耕作技术则更进一步完善，《农政全书》说：“棉田秋耕为良，获稻后即用人耕，又不宜耙细，须大墢岸起，令其凝，来年冻释，土脉细润”。经过冻晒，可促使土壤风化，以增加土壤熟化程度。至于南方的麦地，《农政全书》中说：“南方种大小麦，最忌水湿，每人一日只令锄六分，要极细，作垄加龟背”。同样，棉田要在“清明前作畦轸，土欲绝细，畦欲阔，沟欲深”。棉田内起沟可排水，且“秋叶落积沟中烂坏，冬则就沟中起生泥壅田，”也可积肥，又能通风透气，一举数得。由此也反映了江南农田耕作已相当精细。
明代还十分重视施肥。《农政全书》记载中有“滨湖人漉取苔华（野生藻类的一种），以当粪壅甚肥”。这里的苔华就是一种自然绿肥，自然绿肥是指河湖塘汊的野生藻类植物，此外，绿肥还有种植绿肥，像苜蓿、梅豆、黎豆、蚕豆、豌豆、菜子、胡麻、绿豆、紫云英等都是绿肥作物，在当时都有的广泛种植。此外，还有饼肥，《天工开物》卷上《乃粒》在介绍“榨油枯饼”（即油肥饼）时，一下就列举了脂麻籽饼、萝卜籽饼、油菜籽饼、油桐籽饼、樟树籽饼、乌桕籽饼和棉籽饼等七种，并认为脂麻籽饼、萝卜籽饼肥力最好，油菜籽饼差些，油桐籽饼又差些，而樟树籽饼、乌桕籽饼和棉籽饼最差。这种分析跟现代科学分析的结论相比，大致相符。这反映了当时对饼肥的使用和认识，比以前有了很大发展。当时的人们还知道“土性带冷浆者（指土温低而含水多的稻田），易骨灰蘸秧根（飞禽、走兽的骨灰皆可），石灰淹苗足”。这是我国农业施用磷肥的最早记载。土温低而含水多的土地，一般是酸性土壤，施用磷肥，正好符合其需要；撒上石灰，可以中和土壤酸性，促进土壤形成团粒结构，改进其理化性质。
另外，明代人们已经知道用毒药砒霜拌种防治病虫害的道理。《天工开物》在论述砒石时说，“晋地菽、麦必用拌种，且驱田中黄鼠害。宁、绍郡稻田必用蘸秧根，则丰收年也”。这种用毒药砒霜拌种防治病虫害的技术，在以前的农书里面没有记载，可以说是明代人民的一个创举。
随着农业生产的发展，明代一些地区开始出现了生态农业模式。这种模式对于备灾救荒十分有利。明代江南地区，由于人口密集，耕地紧张，人多地少的矛盾十分突出，为了充分利用自然资源，从而形成了农林牧副渔综合经营，动植物资源循环利用的一种生产模式，这种生产模式则是反映了生态农业经营萌芽的出现。
生态农业经营最初出现于嘉靖年间（1522～1566年）的苏州常熟地区。明代李诩在《戒庵老人漫笔》中记载，“谈参者，吴人也，家故起农。参生有心算，居湖乡，田多洼芜，乡之民逃农而渔，田之弃以弗辟者以万计。参薄其直收之，佣饥者，给之粟，凿其最洼者池焉，周为高塍，可备防泄，辟而耕之，岁之入视平壤三倍。池以百计皆畜鱼，池之上为梁为舍皆畜豕，谓豕凉处，而鱼食豕下，皆易肥也。塍之平阜植果属，其汙泽植菰属，可畦者植蔬属，皆以千计。鸟凫昆虫之属悉罗取，法而售之，亦以千计。室中置数十匦，日以其分投之，若某匦鱼入，某匦果入，盈乃发之，月发者数焉，视田之入，复三倍”。从这条记载中可以看出谈参因为进行多种经营，对土地的利用十分合理和经济。其方式为洼地掘池养鱼，高地作围种粮，塍上种植果树，畦地种植蔬菜，汙泽处种植水生植物，池上还架梁养鸡豕。总之，凡是能利用的土地和空间都被充分利用起来，因而收到了其田“岁入视平壤三倍”，其副业收入又“视田之入又三倍”的经济效益。在动植物资源的循环利用方面，文中只提到“池之上架以梁为笼舍，畜鸡豕其中，鱼食其粪又易肥”。实际上，其他循环利用也是存在的。如，用生产的粮食以喂鸡豕，鸡豕粪除作鱼饵料外，还可用以作肥料肥田，鱼粪及池泥又可作为肥料用于农田，等等。这种合理利用动植物资源互利关系以促进生产的经营方式，实际上就已具备了现代生态意义上的农业经营模式了。
除了上面的例子外，明代江南地区不少农家都从事综合经营。如在浙江的嘉兴与湖州地区，当地不少农家根据现有的自然经济条件，从事以粮、桑为主，粮、桑、鱼、畜相结合的生产经营形式。据《沈氏农书》和《补农书》提供的资料，大体有以下两种：一是以农养牧，以牧促农，即以粮桑喂猪养羊，再以猪羊粪肥田（粮）肥地（桑），尽管农家养猪多是“亏折身本”，不过养猪半年可积攒15担粪肥，足够一亩半稻田之用，因此当地有“养了三年无利猪，富了人家不得知”之说。嘉湖地区农家饲羊，大多是湖羊，以舍饲为主，饲料除青草外，主要是养蚕多余的桑叶。据两农书计算，一只湖羊一年的饲料约在1400斤，除能提供肉、皮毛外，还能得羊粪27担，作为桑田肥料，故当地又有“养猪羊是农家第一著”之说。二是以鱼养桑，以桑饲蚕。由于嘉湖地区湖泊塘汊分布密集，因此不少农家利用池塘水面从事养鱼，既能获得鱼品增加收益，又能获得肥料促进粮桑，而桑叶饲蚕，蚕粪又可作鱼饵料，从而形成了一个鱼粪肥桑，以桑养蚕，蚕粪喂鱼的生态循环。这样在嘉湖地区，农业的综合经营使得粮食、蚕桑、畜牧和渔业组成了一个有机的生产整体，变平面生产为立体经营，使各业的废弃物都得到了充分的利用，实现了动物生产和植物生产的有机结合，既保持了农业生态的平衡，又保证了地力常新不衰，从而达到了单一经营所收不到的经济效益。这种经营模式却为明代江南地区农业生产的发展开辟了一条新的道路，对于提高当地农田的防灾、抗灾能力具有很大的作用，因而在我国农耕发展史上具有重要意义。
2.灾后的农业紧急补救技术
大灾过后必须用各种补救办法，及时补种尽量减少灾害带来的损失，使灾民顺利渡过难关，恢复农业生产。明代，灾后补种是经常使用的技术，灾后补种的品种必须是成熟期比较短，抗灾能力强的品种。明代的不少地方志对灾后补种都有记载，一般是水旱等灾害过后，当年可以种荞麦、晚玉米、晚粟、晚高粱等作物，或于第二年春天补种大麦、春麦等。关于灾后可以补种的品种，明代徐光启的《农政全书》记载颇多，如描述高粱时说，“北方地不宜麦禾者，乃种此。尤宜下地，立秋后五日，虽水潦至一丈深不能坏之。但立秋前水至即坏，故北土筑堤二三尺以御暴水，但求堤防数日，即客水大至亦无害也”。关于其他抗灾能力强的物种接下来将要具体列举几种，这里不再赘述。
（三）种植抗灾性强的农作物品种
我国自古农作物资源就十分丰富，品种繁多，每个品种都有其自己的特性，选种那些能耐旱、耐涝、耐盐碱、耐贫瘠和抗病虫的作物品种，对备荒救灾具有重要的意义。明代，我国还从境外引进了甘薯、玉米、马铃薯等高产、生长期短的农作物新品种，对这一时期的备灾救荒具有重要的补充作用。
甘薯原产美洲中部墨西哥、哥伦比亚一带，明代中后期传入中国。因其性质与中国传统薯类相似，故以薯为名。又因其自外国来，所以“薯”字前面又冠以“番”字，这和古时从西域传来的物品前面均冠以“胡”字相类。番薯传入中国以后，名称很快和中国原有的薯类结合起来，于是就有了甘薯、地瓜、红薯、红若、白薯等的称呼，以至于有时混淆不清。由于番薯甜美可口，适应性强、产量高，种之利胜种谷，在国内传播很快，不久就以其独特的优势压倒传统薯类，不仅在薯类作物中占绝对优势，而且在粮食作物中跃居重要地位。甘薯的这些优点，使它在备灾救荒中具有重要的作用。徐光启曾指出：“甘薯所在，居人便足半年之粮。民间渐次广种，米价谅可不至腾踊矣”。甘薯种植在地域上没有限制，自从传入中国后，地不分南北都可种植。在时间上要求更是宽泛，“二、三月至七、八月俱可种”。
玉米也是原产于美洲的一种粮食作物，在明代文献中“御麦”、“玉麦”、“番麦”、“西番麦”、“玉蜀黍”、“玉高粱”的名称。徐光启在明代首先使用“玉米”这个名称，“别有一种玉米，或称玉麦，或称玉蜀秫，盖亦从他方得种”。它于16世纪中叶左右传入我国，它对土壤气候水肥的适应性强，要求低，生长快，产量高，耗工费时少，便于贮藏，其优点突出众多，很快便在我国广泛种植。
马铃薯又称土豆、洋芋、山药蛋等，是重要的粮、菜、饲料多用途型作物。土豆起源于南美安第斯高原，已有1800多年的栽培史。马铃薯大约在17世纪初传入我国，徐光启曾记载，“土芋一名土豆，一名黄独。蔓生叶如豆，根圆如鸡卵。肉白皮黄，可灰汁煮食，亦可蒸食。又煮芋汁，洗腻衣，洁白如玉”。马铃薯具有许多优点，诸如对土壤要求低、产量高、营养较好、不怕天旱、加工食用方便、能在高海拔寒冷地区生长，是一种抗灾高产作物。
此外，耐旱、耐寒、耐瘠的作物有千穗谷、扫帚菜；耐旱、耐涝的作物有薏苡、稗、糁等；其他可作救荒的作物品种还有苜蓿、沙蒿、水稻、豆类、谷子、高粱等，另外，桑、枣、柿、栗、胡桃等果树，对备荒也有一定的积极作用。
明代救灾措施中国古代的救灾措施发展到明代已经达到非常完善的程度，不仅有积极的救灾措施，如蠲免、赈济、以工代赈等，还有消极的救灾措施，如祈雨、祈晴，借助宗教等，另外这一时期各地的民间自救也发展到很高的程度。
