O semiárido brasileiro possui escassez de água, muitas vezes o acesso à água é através de poços tubulares, porém essas águas apresentam alto teor de sais. Visando a dessalinização dessas águas o governo federal criou o programa água doce para disponibilizar água potável as famílias. Entretanto, na dessalinização gera-se, além da água potável, um rejeito salino que, geralmente, não recebe qualquer tratamento ou destinação adequada. Uma pesquisa-ação visando a produção agrícola familiar utilizando rejeito da dessalinização como suporte hídrico foi desenvolvida em duas comunidades rurais do município de Mossoró/RN. A pesquisa-ação constitui-se de subsistemas integrados e sustentáveis visando o uso agrícola do rejeito dos dessalinizadores, os quais são: inicialmente, a água salina do poço é bombeada até a estação de tratamento; o rejeito gerado no processo de dessalinização é destinado para 2 viveiros de piscicultura construídos para a criação de tilápias (espécie tolerante à água salgada); o efluente da piscicultura, enriquecido em matéria orgânica, é armazenado em tanques de irrigação que, posteriormente é utilizado como suporte hídrico e nutricional no cultivo de plantas forrageiras e hortaliças orgânicas e; finalmente, a forragem produzida, com elevado teor de proteína, é fornecida para a alimentação e engorda de caprinos e/ou ovinos que, juntamente como a produção de tilápia e hortaliças garantem a soberania alimentar e nutricional das famílias e, ainda, pode incrementar a renda com a venda do excedente, fechando o sistema de produção ambientalmente sustentável. Os resultados mostram que há benefícios socioambientais do sistema de produção integrado utilizando o rejeito dos dessalinizadores, pois além de evitar a contaminação ambiental devido à disposição inadequada do rejeito, o sistema integrado garante a segurança alimentar e nutricional das famílias e, ainda a possibilidade de venda do excedente. O projeto contribui com as políticas de combate à desertificação do nordeste brasileiro e, principalmente, com a gestão e o uso sustentável das águas, podendo ser replicadas em outras localidades que dispões de estações dessalinizadoras