在宁南旱区通过研究秸秆还田对土壤水分及作物生产力的影响，为该区土壤扩蓄增容及作物水分利用效率的提高提供理论依据。在3年秸秆还田定位试验中，设置了不同秸秆还田量处理（谷子秸秆按3 000、6 000、9 000 kg·hm-2粉碎还田；玉米秸秆按4 500、9 000、13 500 kg·hm-2粉碎还田，对照为秸秆不还田），对不同处理条件下的土壤含水量、作物水分利用效率和作物产量等指标进行了分析。结果表明，随秸秆还田量由高到低，在试验第3年（2009年）玉米播种期0～200 cm土层的土壤贮水量分别较CK提高8.8%、9.9%和6.8%；成熟期0～200 cm土层的土壤贮水量分别较CK提高14.8%、13.9%和12.8%；产量分别较CK显著提高30.7%、29.2%和12.5%（P<0.05）；作物水分利用效率分别较CK显著提高41.1%、35.9%和21.3%（P<0.01）。在宁南半干旱区采用秸秆还田能较好地保蓄土壤水分，利于土壤水库的扩蓄增容，且对提高作物产量和作物水分利用效率有显著效果。