3种地膜在不同覆膜方式下的控草效果及对玉米生长发育的影响

在陇东旱塬区杂草严重发生条件下,试验测定了3种地膜在不同覆膜方式下的控草效果及对玉米生长发育的影响。结果表明,化学除草地膜和黑色地膜以全膜双垄沟播、半膜平作和半膜垄作方式覆膜,对阔叶杂草的株防效和鲜重防效均在93%以上,对禾本科杂草的株防效和鲜重防效均在76%以上;白色地膜以半膜垄作和半膜平作方式覆膜对阔叶杂草有一定的控制作用,但对禾本科杂草作用微弱或无效,以全膜双垄沟播方式覆膜可引起杂草大量发生。化学除草地膜和黑色地膜以全膜双垄沟播方式覆膜,均可明显改善玉米主要农艺性状,显著提高玉米产量及效益,玉米产量较半膜垄作分别增产22.17%和24.78%、较半膜平作分别增产9.23%和5.74%,纯收益较半膜垄作分别增加3 553.13元/hm~2和3 828.78元/hm~2、较半膜平作分别增加1 343.46元/hm~2和736.30元/hm~2;白色地膜以全膜双垄沟播、半膜平作和半膜垄作方式覆膜,玉米主要农艺性状、产量及经济效益均较覆盖化学除草地膜和黑色地膜有明显下降。因此,在杂草严重或较重发生的地区,推荐采取化学除草地膜和黑色地膜全膜双垄沟播方式覆膜。     

旱地全膜双垄沟播玉米高效用水机制研究

通过田间试验对半干旱区不同栽培方式下玉米土壤水分分布及水分利用效率的研究,探明了全膜双垄沟播玉米农田高效用水的机制。结果表明:全膜双垄沟播栽培不同位置大垄、垄沟、小垄土壤平均含水量在0~60 cm土层内差异显著(P0.05),且垄沟含水量最高,其次为大垄,小垄最低;播种期0~60 cm土层平均体积含水量全膜双垄沟播与露地平作差异显著(P0.05),升高14.19%,且拔节期以前全膜双垄沟播种植土壤贮水量最高,表明全膜双垄沟播栽培有利于玉米的出苗及前期的生长;全膜双垄沟播栽培较半膜平作增产26.76%,水分利用效率较半膜平作提高14.83%。     

旱地小麦黑膜全覆盖穴播栽培的效应与模式研究

本研究通过对黑膜、无色膜、垄作、平作、沟播等因素进行组合,探讨了旱地冬小麦地膜全覆盖穴播不同栽培模式的膜下茎和杂草发生规律、土壤温度和水分变化动态及增产增收效果。结果表明,小麦采用黑膜覆盖,自动出苗率比无色膜覆盖平均提高63.73%,膜下茎密度和鲜重分别降低74%以上和98%左右,杂草盛发期的密度和鲜重分别比无色膜覆盖降低62.03%和96.70%,比露地栽培降低70.00%和92.93%。黑膜覆盖小麦全生育期0~25 cm土壤积温比无色膜覆盖降低108.8℃,比露地降低62.9℃,但在播种至拔节阶段,比露地增加72.8℃,拔节至成熟比露地降低135.7℃。水分利用效率黑膜覆盖比无色膜覆盖提高4.48%,比露地提高45.75%。黑膜覆盖比无色膜增产3.05%,比露地增产47.81%。3种起垄方式中,垄作比平作小麦自动出苗率平均提高44.00%,沟播则降低23.80%;膜下茎密度垄作降低35.59%以上,沟播增加25.64%以上;膜下茎鲜重垄作降低30.62%以上,沟播增加12.09%以上。垄作提高土壤积温90.5℃,沟播降低23.5℃;垄作增产3.24%,沟播增产4.90%。以黑色全膜垄作穴播为最佳模式,较全膜覆土穴播自动出苗率平均提高146.93%,膜下茎密度降低98.74%以上,杂草鲜重降低99.90%以上,全生育期增加土壤积温52.0℃,水分利用效率提高10.75%,增产8.68%,节本4 020元·hm~(-2),增加纯收益5 422元·hm~(-2)。且膜面覆土量减少75%,易于清除残膜。其中通用垄沟半微垄模式具有宽窄行距的特点,较微垄模式增产3.89%,增收11.33%,并且适宜机械化作业。     

沟垄集雨种植补灌对冬小麦旗叶叶绿素荧光参数的影响

为探明沟垄集雨种植技术在灌区对作物光合作用和产量的调控及节水效果,通过大田试验,研究了两种宽度的沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合速率、叶绿素荧光参数和产量的影响。结果表明:沟垄集雨处理下Pn较平作不灌水处理(CK)提高57.1%~84.4%,较平作灌水处理提高25.3%~50.3%;Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、q P和籽粒产量也均高于平作处理,q N低于平作处理;两种宽度沟垄集雨种植较CK增产74.6%~124.9%,沟垄集雨补灌处理较平作灌水处理增产0.3%~18.9%,随灌水量增加产量增加,宽垄沟优于窄垄沟;在降雨较少的年份,60 cm沟垄集雨种植在灌溉量减少50%的条件下,光能转化效率比平作灌水处理提高44.1%,说明沟垄集雨种植可显著提高光能的转化效率及其量子产额,提高光合效率,维持较高的籽粒产量。     

保护性耕作措施对轮作蚕豆碳氮积累及产量的影响

以轮作7 a的蚕豆/玉米/甘薯旱三熟种植模式下的蚕豆农田(Vicia faba L)为研究对象,设置平作(T)、垄作(R)、平作+秸秆半量覆盖(TS1)、垄作+秸秆半量覆盖(RS1)、平作+秸秆全量覆盖(TS2)、垄作+秸秆全量覆盖(RS2)6个处理,测定了不同耕作模式下蚕豆各器官的碳氮含量、碳氮储量以及产量等指标。结果表明,与对照平作(T)相比,垄作、秸秆覆盖均能提高蚕豆的碳储量和氮储量,蚕豆单株碳、氮储量以垄作加秸秆覆盖(RS2)处理最高,较平作(T)分别增加了52.05%和59.99%;垄作(R)较平作加全量秸秆覆盖处理(TS2)的籽粒氮含量提高5.9%,平作(T)较平作加全量秸秆覆盖处理(TS2)的籽粒氮含量提高了10.25%;单株干物质积累量表现为RS2TS2RS1RTS1T;垄作、秸秆覆盖均显著提高蚕豆产量,RS2的产量较T处理显著提高了51.97%,保护性耕作措施下的蚕豆平均产量为2 619.15 kg·hm~(-2),且产量与农艺性状指标都呈显著正相关。综合所有指标来看,在不同耕作模式中,以垄作加全量秸秆覆盖(RS2)处理对于增加蚕豆各器官碳氮储量及单株干物质积累量效果最明显,进而促进蚕豆增产。     

冀西北旱坡地南瓜田间沟垄集雨种植模式研究

在怀安县前所堡旱作示范区以南瓜为试材,采用窄土垄沟、宽土垄沟、窄膜垄沟、宽膜垄沟4种不同沟垄处理方式,常规平作为对照,研究不同的沟垄措施对南瓜地土壤水分含量、水分利用及产量的影响.结果表明:沟垄栽培可使水分聚集于种植沟中较小有效栽培面积中,改善土壤水分分布状况,不同处理间效应大小依次为:宽膜垄沟＞窄膜垄沟＞宽土垄沟＞窄土垄沟＞平作,且覆膜效应大于垄的宽窄效应;沟垄处理对土壤水分在表层影响大,在较深土层影响小.沟垄处理均可提高水分利用效率,其中土垄与平作差异不明显,而膜垄水分利用率宽膜垄沟(40.85 kg·hm-2·mm-1)、窄膜垄沟(39.03 kg·hm-2·mm-1)均显著高于平作(30.27 kg· hm-2· mm-1)(P＜0.05),宽垄比窄垄水分利用率高,但差异不显著.不同沟垄处理对南瓜的产量影响较大,产量增加4.23％～32.39％,增产效益176.2～1 210.4元·hm-2,两膜垄组南瓜产量与对照平作差异显著(P＜0.01),尤以宽膜垄沟增产效益为最高.综上所述,宽膜垄沟的栽培方式对南瓜水分利用和增产增效作用显著,是目前坡耕旱地南瓜生产中较为理想的田间沟垄微型集雨种植模式.     

垄作和灌水量对河西绿洲灌区啤酒大麦的影响

在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同栽培模式与灌溉量组合对啤酒大麦产量、水分利用效率(WUE)和土壤肥力的影响.结果表明:当灌溉量为330 mm时,垄作沟内覆草模式产量较对照增产695 kg/hm2,增产率为10.2%;在灌溉量为270 mm时,垄作和垄作沟内覆草处理较对照没有减产,可节水60 mm;不同栽培模式...     

垄上栽培对盐碱地食叶草根系生长和产量的影响

合理利用无法耕种而荒弃盐碱地对于解决我国耕地紧缺具有重要意义,食叶草是一种耐盐碱草本作物,研究食叶草生长发育可为盐碱地的开发利用提供新的改良措施。通过田间试验,设置垄上和平作两种栽培模式,利用微管法动态监测食叶草根系生长动态变化,研究垄上种植模式对盐碱地食叶草生物量、根长、根体积、平均根直径、根尖数和叶形态变化的影响。结果表明:①垄作和平作根系生长均呈现近似对数特征。②一年生食叶草垄上种植模式根长为2 217.9 cm,较平作增加10.47%;平均根直径为2.41 mm,较平作增加5.63%;根体积为101.18cm3,较平作增加34.69%;食叶草产量为0.803 kg·m^-2,较平作增加20%。③与平作种植模式相比,垄上栽培能够促进食叶草地下根系发育和叶片生长,提高食叶草产量。     

垄作对旱作农田油菜生长发育的影响研究

通过田间定位试验,研究了不同结构的垄作和平作对旱作农田油菜植株高度、叶面积指数、地上生物量及产量的影响,并运用生长分析法对不同耕作措施下油菜植株高度日增长率、地上生物量的绝对增长率和相对增长率进行了对比分析。结果表明:盛花期以前,平作的油菜植株高度、叶面积指数、地上生物量的绝对和相对增长速率比垄作的大,而自盛花期至成熟期,均低于垄作。由于油菜植株密度较低,除T4外垄作下生长季末单位土地面积的地上生物量、生殖器官干物质重、实际产量和理论产量均低于平作。而T4(垄脊高25cm,垄高与垄沟宽之比为1/24)比其它结构的垄作和平作更有利于油菜的生长发育和产量的提高,是旱作农田作物垄沟种植时较为适宜的垄作方式。     

多因素控制下渭北旱地小麦产量寻优的研究

在陕西渭北旱塬进行了连续三年定点小麦田间试验,通过栽培模式、氮肥水平、种植密度三因素的不同处理,研究多因素小麦栽培优化组合.结果表明:采用垄沟、覆膜、秸杆覆盖栽培模式对小麦穗数不产生影响;施用氮肥能极显著地影响小麦穗数,在施纯氮0～240 kg/hm2范围内,每增减纯氮1 kg,增减穗数4 288;增加播量,极明显地提高小麦穗数;不同的栽培模式、氮肥用量和小麦种植密度对小麦的穗粒数不产生影响;覆膜栽培与垄沟栽培之间千粒重差异显著,种植密度对小麦千粒重在不同的条件下影响明显,覆膜栽培条件下,高氮肥水平,低密度(播种量180 kg/hm2)的千粒重大于高密度(播种量225 kg/hm2),垄沟模式下,高氮水平(施纯氮240 kg/hm2)与中氮水平(施纯氮120 kg/hm2)之间差异不显著,但与不施氮肥相比,千粒重明显提高,秸秆覆盖模式下,高密度(播种量225 kg/hm2)与不施氮、高氮水平组合的平均千粒重最低,两者差异不显著,但与其它各组合差异显著.正常降水年份,旱地小麦采用一定的农业栽培模式,能够显著影响小麦的产量,尤其是覆膜下,产量显著高于对照;降水量多的年份,采用垄沟模式及秸秆覆盖模式对小麦产量甚至产生负效应.施用氮肥对小麦产量有极显著影响,在施纯氮0～240 kg/hm2范围内,每增减纯氮1 kg,增减籽粒产量5.7 kg;种植密度对小麦籽粒产量与生物产量的影响显著,秸秆覆盖栽培和常规栽培(对照)模式下籽粒产量差异显著,产量排列次序都为高密度(播种量225 kg/hm2)大于低密度(播种量180 kg/hm2),低氮和不施氮时,增加密度,可提高产量.     

垄沟覆盖种植对晚播夏玉米生长和产量的补偿效应

针对晚播对夏玉米生长发育造成的不利影响,采用垄覆膜沟不覆盖（LN）、垄覆膜沟覆秸秆（LJ）和垄沟全覆膜（LM）3种垄沟种植方式,以常规播期平作不覆盖（CK1）和晚播平作不覆盖（CK2）为对照,分析了不同垄沟种植方式对晚播夏玉米农田土壤水分、土壤温度及玉米生长和产量的影响,对比不同垄沟覆盖种植方式对晚播玉米生长的补偿效应。结果表明：垄沟种植显著提升了夏玉米0~25 cm土层土壤温度,促进了晚播夏玉米生长;生育期内多雨导致各处理0~200 cm土层土壤含水率一直在18%（75%田间持水率）或更高水平,覆膜对土壤水分的影响不明显;垄沟种植夏玉米整体生长状态在8月中下旬（抽雄~灌浆阶段）与CK1处理达到相同水平;地上部干物质量在成熟期达到或超过CK1处理水平;低温多雨导致晚播夏玉米生育期延长了8~9 d;垄沟种植处理倒伏率较低,最高值仅为3%,平作处理倒伏严重,CK1和CK2处理倒伏率分别达73.1%和20.1%;CK2处理全生育期各项生长及产量指标均较低,LJ处理前期生长状态差,后期贪长,最终相对CK1处理减产7.9%;LN处理产量9 783.8 kg·hm^-2,与CK1处理持平,LM处理达到最高产量11 101.7 kg·hm^-2,相对CK1处理增产12.2%。综合考虑土壤水热、夏玉米生长、产量等各方面因素,多雨条件下垄沟全覆膜方式对晚播玉米生长达到了最好的补偿效果。     

不同灌水量和栽培方式对土壤养分及菊芋产量和品质的影响

于2021—2022年开展大田裂区试验,以灌水量为主区,3个灌水量分别为3 750 m³·hm^-2（W1）、4 500 m³·hm^-2（W2）、5 250 m³·hm^-2（W3）,栽培方式为副区,2种方式分别为垄作（B1）、平作（B2）,探索不同灌水量和栽培方式对河西荒漠化地区菊芋产量、品质和土壤养分含量的影响。结果表明,随着灌水量的增大,0~20 cm土层土壤全氮、碱解氮、总磷、有效磷含量呈下降趋势,而速效钾含量先上升后下降,其中W2B1处理表现最佳;W2B1处理菊芋株高、茎粗、单株块茎数、单株块茎质量和产量均高于其他处理,增幅分别为1.94%~19.79%、2.71%~28.87%、8.22%~31.68%、12.22%~57.81%和12.31%~58.01%。W1B1处理菊芋块茎总糖、还原糖、可溶性糖和菊糖含量均高于其他处理,增幅分别为7.25%~18.19%、1.35%~6.19%、4.20%~39.67%和7.58%~19.10%。菊糖含量表现为W1B1>W2B1>W2B2>W1B2>W3B2>W3B1,灌水量增大不利于菊糖在块茎中积累;相同灌水定额下,垄作方式比平作更有利于块茎菊糖积累。通过主成分分析综合评价不同处理对菊芋产量和品质以及土壤养分含量的影响发现,灌水量4 500 m³·hm^-2配合垄作方式效果最佳,灌水量5 250 m³·hm^-2配合平作方式效果最差。     

不同密度与施氮量对干旱区玉米产量及其构成因素的影响研究

为确定甘肃中部干旱区玉米种植的最佳密度和施氮量,采用田间试验方法,选用适宜性玉米新品种福地201和高玉811为试验材料,研究了不同密度与不同施氮量对其产量及产量构成性状的影响,分析其产量表现及综合性状以确定最佳增产配方,为提高甘肃中部旱作农业区全膜双垄沟播玉米增产潜力提供理论支持。结果表明:(1)在全膜双垄沟播栽培技术条件下,通过分析密度和施氮量对玉米产量相关因素关系的影响得出,高产稳产最佳种植密度为7.2万株·hm~(-2),施氮量675 kg·hm~(-2),果穗干物质产量达13 792.35 kg·hm~(-2);(2)产量随施氮量增加明显,茎粗则随追氮肥量增加先缓增后明显下降;(3)密度增加,产量下降不明显,但茎粗减小极显著,抗倒性降低,稳产性减弱,低密度增施氮肥,增产效果明显;(4)不同密度与施氮量处理下各性状与产量相关系数达到0.7977,通过0.001信度检验,达到极显著相关水平。     

耕作模式和播种方式对旱地小麦产量形成的影响

于2015—2017年在山西省闻喜旱地小麦试验示范基地开展大田试验,以耕作模式为主区,设休闲期深翻和免耕两种模式,以播种方式为副区,设探墒沟播、膜际条播和常规条播3种方式,研究旱地小麦土壤水分、产量形成和经济效益的差异。结果表明：休闲期深翻显著提高旱地小麦播前0～300 cm土壤蓄水效益,达46.97%～240.44%;提高旱地小麦生育时期土壤耗水量,达6.48%～13.07%;提高穗数、穗粒数、千粒重和产量,分别达3.32%～7.22%、3.67%～6.53%、1.11%～3.61%、10.23%～13.16%。探墒沟播和膜际条播较常规条播显著提高了旱地小麦茎蘖成穗率,达5.99%～16.87%,显著提高穗长0.8～1.7 cm,提高可孕小穗数1～3个;提高了穗数、穗粒数,分别达5.28%～15.75%和1.51%～11.25%,此外,休闲期深翻后采用探墒沟播较膜际条播减少投入1 200元·hm^-2,主要是旋耕机械投入、地膜和回收地膜人工投入,增加经济效益622～754元·hm^-2。休闲期深翻后采用探墒沟播较常规条播减少投入300元·hm<...     

不同密度膜侧沟播油菜的植株性状表现及产量效应

为进一步完善油菜膜侧沟播栽培技术体系,本试验研究了不同密度膜侧沟播油菜的植株性状表现及产量效应。结果表明:稀植虽有利于改善油菜部分性状指标的增加,并最终表现出单株产量优势,但随着油菜生长期的延长,不同密度处理间差异逐渐缩小。适宜密度种植油菜的分枝数、叶面积以及部分生理指标等均优于低密度或高密度种植。种植密度与单位面积产量的灰色关联度高于单株产量。我国西北沿山干旱区膜侧沟播种植油菜的适宜密度以4.5万株/667m2最为适宜,可比当前生产上推行的密度(3.0万株/667m2)增产39%以上。     

西北旱塬区不同株型玉米增密对产量的影响

为了探明增密对西北黄土旱塬区玉米产量的影响,于2011-2014年在农业部西北旱作区作物营养与施肥科学观测实验站进行田间试验,选取不同株型(紧凑型、平展型)玉米品种5个,每个品种设4个密度梯度,分析了不同株型玉米产量、干物质、根冠比、灌浆速率等指标。结果表明:不同株型玉米品种,随着密度增加田间耗水量差异不显著;紧凑型玉米品种产量大于平展型,在同等栽培条件下,平展型最佳播种密度为7.07万株·hm~(-2),紧凑型较之增加0.91万株·hm~(-2),产量增加2 085.9 kg·hm~(-2);密度增加单株干物质和根冠比均呈减小趋势,两种株型玉米品种规律一致,在灌浆和成熟期,紧凑型玉米品种7.5、9.0万株·hm~(-2)根冠比基本一致,平展型玉米品种密度为6.0万株·hm~(-2)干物质量最高(32 310 kg·hm~(-2)),紧凑型在7.5万株·hm~(-2)时为29 226 kg·hm~(-2),干物质积累量平展型大于紧凑型;灌浆速率参数平展型较紧凑型玉米品种最大灌浆速率高0.18 g·d-1,平均灌浆速率高0.03 g·d-1,灌浆持续期相差不大;低密度较高密度灌浆速率快0.01 g·d-1,但灌浆持续期延长5~15 d。西北旱塬区选择紧凑型较平展型玉米品种播种密度增加9 000株·hm~(-2),有利于优化群体结构,增加玉米产量。     

旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土复式作业机设计与试验

设计了旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土复式作业机，突破了化肥精量深施、开沟入土部件节能降耗、沟底无损覆膜等技术难题，可实现旱塘瓜田的化肥深施、开沟起垄、沟底覆膜、膜上覆土的机械化复式作业。该机由机架、三点悬挂机构、传动机构、开沟起垄机构，施肥机构、覆膜机构等组成，可完成侧条施肥深度10~15 cm，施肥量2.7~4.1 kg·hm^-2精量可调，满足了西北旱塘瓜的化肥深施农艺要求；沟底覆盖的农膜无损伤，且与沟底、沟壁贴合，不仅起到了增温保墒的作用，并有效抑制了杂草生长，使得旱塘瓜全生育期无需施用除草剂；整机功耗＜40 kW。该机具经过田间性能试验验证，当作业地块平整，机具行进速度为匀速0.5 m·s^-1左右时，采光面机械破损程度为41.6 mm·m^-2，膜边覆土厚度27.3 mm，膜边覆土宽度44.6 mm，膜边覆土厚度合格率96.1%，膜边覆土宽度合格率95.6%，地膜纵向拉伸率92.3%，排肥均匀性变异系数5.6%，开沟深度32.5 cm。试验结果表明相关性能指标均已达到国家标准以及农艺要求，能够实现旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土机械化作业，适宜推广应用。     

种植密度与缩节胺用量对76 cm等行距棉花株型结构及产量的影响

于2021—2022年在76 cm等行距种植方式下,采用裂区设计,设种植密度为主因素,分别为15.00(M1)、20.25(M2)、25.50万株·hm^-2(M3);缩节胺用量为副因素,分别为195 (D1)、390 (D2)、585 g·hm^-2(D3),研究不同种植密度与缩节胺用量对棉花株型结构、籽棉产量及其构成因素的影响,以筛选适宜76 cm等行距种植模式棉花产量提高的种植密度与缩节胺用量组合。结果表明：缩节胺用量相同时,降低种植密度会提高棉花株高7.09%～21.66%、茎粗4.36%～13.02%、株宽5.76%～18.69%,增加果枝始节高度、主茎节间长度、果枝数和果枝长度;种植密度对果枝始节位与果枝夹角影响不显著。种植密度相同时,降低缩节胺用量会增加棉花株高7.01%～21.83%、株宽4.61%～9.01%、果枝数1～2台,并有效增加果枝始节高度、果枝始节位、主茎节间长度、果枝长度与果枝夹角,但会降低棉花茎粗3.39%～8.30%。籽棉产量随密度与缩节胺用量的增加呈先增后减的变化趋势,M2D2处理籽棉产量最高,两年分别为6 6...     

Ridge-furrow plastic mulching with a suitable planting density enhances rainwater productivity,grain yield and economic benefit of rainfed maize

Soil surface mulching and planting density regulation are widely used for effective utilization of limited rainwater resources and improvement of crop productivity in dryland farming.However,the combined effects of mulching type and planting density on maize growth and yield have been seldom studied,especially in different hydrological years.A field experiment was conducted to evaluate the effects of mulching type and planting density on the soil temperature,growth,grain yield(GY),water use efficiency(WUE)and economic benefit of rainfed maize in the drylands of northern China during 2015-2017.Precipitation fluctuated over the three years.There were four mulching types(NM,flat cultivation with non-mulching;SM,flat cultivation with straw mulching;RP,plastic-mulched ridge plus bare furrow;RPFS,plastic-mulched ridge plus straw-mulched furrow)and three planting densities(LD,low planting density,45.0×10^3 plants/hm^2;MD,medium planting density,67.5×10^3 plants/hm^2;HD,high planting density,90.0×10^3 plants/hm^2).Results showed that soil temperature was higher with RP and lower with SM compared with NM,but no significant difference was found between RPFS and NM.More soil water was retained by soil mulching at the early growth stage,but it significantly varied at the middle and late growth stages.Maize growth was significantly improved by soil mulching.With increasing planting density,stem diameter,net photosynthetic rate and chlorophyll content tended to decline,whereas a single-peak trend in biomass yield was observed.Mulching type and planting density did not have significant effect on evapotranspiration(ET),but GY and WUE were significantly affected.There were significant interacting effects of mulching type and planting density on biomass yield,GY,ET and WUE.Compared with NM,RPFS,RP and SM increased GY by 57.5%,50.8%and 18.9%,and increased WUE by 66.6%,54.3%and 18.1%,respectively.At MD,GY increased by 41.4%and 25.2%,and WUE increased by 38.6%and 22.4%compared with those of at LD and HD.The highest maize GY(7023.2 kg/hm^2)was observed under MD+RPFS,but the value(6699.1 kg/hm^2)was insignificant under MD+RP.Similar trends were observed for WUE under MD+RP and MD+RPFS,but no significant difference was observed between these two combinations.In terms of economic benefit,net income under MD+RP was the highest with a 9.8%increase compared with that of under MD+RPFS.Therefore,we concluded that RP cultivation pattern with a suitable planting density(67.5×10^3 plants/hm^2)is promising for rainwater resources utilization and maize production in the drylands of northern China.