前言

黄土高原半干旱区为我国最缺水地区之一，年平均降雨量为250~550mm，且70%~80%的降雨集中在6—9月，与作物生长期严重错位。加之该区土质疏松，植被覆盖率极低，雨水剧烈侵蚀地表，导致水土流失严重，生态环境恶化。要解决该区农业系统生产力低下、人畜饮水困难和生态环境恶化问题，关键还是解决水的问题。因此，利用黄土高原半干旱区有限的降雨资源，发展集雨技术，实现雨水的资源化利用，在作物需水关键期进行有限集雨补灌以提高雨水资源利用率和作物产量，做到秋蓄春用，长蓄短用，变被动抗旱为主动抗旱，是实现农业高效可持续发展和农民早日脱贫致富的有效措施。

田间微集雨技术已逐渐发展成为黄土高原雨养农业区的主要耕作技术。自20世纪80年代以来，不同田间微集雨及覆盖（地膜、砂石和秸秆）栽培技术在黄土高原不断更新换代，先后经历了垄沟无覆盖技术、平地覆盖技术、垄沟半覆盖技术和垄沟全覆盖技术等发展过程，特别是垄沟地膜全覆盖技术的大面积推广和应用，为西北半干旱区粮食单产的大幅度提高提供了强有力的支撑作用。在这种背景下，以提高水分利用效率、获取作物高产和农业可持续发展为主要目标的半干旱区作物产量-水分关系研究，就成为实现雨养农业高效持续利用水土资源的重要理论基础和技术依据。本书就是作者及其学术团队在此领域多年探索和研究的结晶。

本书共分为6篇，是张恒嘉教授及其研究生在兼收并蓄半干旱区作物产量-水分研究理论和成果的基础上整理而成，旨在探索黄土高原半干旱区垄沟覆盖微集雨的作物产量-水分效应。第1篇主要探讨垄沟覆盖微集雨模式和降雨变律对半干旱区燕麦大田生产力及水迁移过程的影响，是强生才硕士论文的精华；第2篇主要探讨垄沟覆盖下肯尼亚半干旱区玉米产量形成及水生产力研究，是周宏硕士论文的精华；第3篇主要探讨不同灌溉节律对黄土高原半干旱区春小麦根系吸水特征及水生产力的影响，是吴姗硕士论文的精华；第4篇主要探讨不同覆盖措施对黄土高原半干旱区玉米生长发育及产量的影响，是蒙强硕士论文的精华；第5篇主要探讨垄沟覆盖微集雨耕作对半干旱区春玉米水生产力及土壤环境的影响，是邓浩亮硕士论文的精华；第6篇主要探讨极端干旱条件下燕麦垄沟覆盖系统水生态过程研究，是周宏相关研究成果的精华。

本书涉及的研究内容得到国家自然科学基金（51669001）、甘肃省高等学校基本科研业务费项目（2012）和甘肃省科技支撑计划项目（1304FKCA095）的资助。在本书付梓之际，我们对以上项目资助完成本书的出版表示衷心的感谢。

鉴于作者水平有限，难免存在缺陷与纰漏，欢迎广大读者批评指正。

张恒嘉
2017年8月