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限制半干旱地区农业可持续发展的关键因素是水，天然降水的总量不足和供需错位是该地区农业生产所面临的首要问题，提高当年的降水利用效率已成为解决该地区粮食产量的主要途径。农田沟垄微型集雨种植技术能够提高降水水分利用效率，可以提高作物的产量，为提高半干旱地区农业水平提供了一条较理想的途径。本研究以沟垄微型集雨的生态水文循环特征研究为基础，采用沟垄微型集雨马铃薯种植，研究不同下垫面材料和不同沟垄比的水文循环过程及其对马铃薯产量及生长环境的影响，寻找最佳的沟垄比和较适宜的集雨下垫面材料，为沟垄微型集雨马铃薯种植