干旱地区农业水资源短缺、土壤肥力较低己成为制约旱区农业发展的两大主导性因素。目前,全球粮食需求与日俱增,但水资源少、灌溉农田面积非常有限,充分利用旱作农区的有限降雨是提高旱地农业生产力的重要保证。玉米是我国北方旱作地区的重要粮食作物,而我国北方地是典型的干旱半干旱区,生态脆弱、旱灾频发、降水分布不均匀等因素限制了土地生产力的提高。地膜覆盖技术能够提高耕层土壤温度、将少量的降雨在作物根区富集叠加,缓解干旱地区作物生长需水期与降雨错位的困难,提高水分利用率,促进作物生长、增加产量。本研究供试玉米品种为“大丰30”,大田试验设置覆膜方式和施氮量两个因子,其中覆膜方式有3种:垄沟半覆膜（F1）、全膜双垄沟播（F2）、平作半覆膜（F3）;施氮量有4个水平:N0:0 kg·hm-2、N1:135 kg·hm-2、N2:180 kg·hm-2、N3:225kg·hm-2,采用完全组合设计,共12个处理,每个处理3组重复。分析不同覆膜方式和施氮条件下土壤水氮盐的分布规律、玉米的生长和耗水特性以及水氮利用效率,为旱作农田制定合理高效的覆膜施氮管理制度提供理论依据。本次研究得出以下结论:（1）覆膜方式对全生育期内0-40cm土层土壤含水率的影响显著（p＜0.05）,对土壤硝态氮、铵态氮和电导率的影响均不显著（p＞0.05）。全生育期内,垄沟半覆膜和全膜双垄沟播的土壤含水率显著（p＜0.05）高于平作半覆膜处理。各处理在0-40cm土层深度的硝态氮含量较大,在40-100cm土层较低且分布均匀。3种覆膜方式的铵态氮分布规律基本相同,垄沟半覆膜和全膜双垄沟播的土壤硝态氮残留量要略低于平作半覆膜。相同覆膜条件下,施氮处理的土壤硝态氮和铵态氮含量显著（p＜0.05）高于不施氮处理,但N1、N2和N3处理之间的差异不明显。此外,在N0和N1条件下,垄沟半覆膜和全膜双垄沟播的脱盐量略高于平作半覆膜;在N2和N3条件下,3种覆膜处理均出现积盐状态,N3处理的盐分积累量高于N2处理。（2）垄沟覆膜改善土壤水分,促进作物生长、提高产量。垄沟半覆膜和全膜双垄沟播的株高叶面积指数显著（p＜0.05）高于平作半覆膜。相同覆膜方式下,施氮处理的株高和叶面积指数显著（p＜0.05）高于不施氮处理,但整个生育期内N2与N3处理的株高和叶面积指数相差均不超过6.0%。与平作半覆膜处理相比,垄沟半覆膜和全膜双垄沟播的生物产量分别增加了13.3%-34.0%和10.9%-22.3%。垄沟半覆膜和全膜双垄沟播条件下,玉米的生物产量均随着施氮量的增加而增加,在平作半覆膜条件下N2处理的生物产量比N3处理高出4.0%。垄沟半覆膜的籽粒产量比全膜双垄沟播高出4.1-18.3%、比平作半覆膜的籽粒产量高出5.6-23.7%。3种覆膜条件下,不同施氮处理的籽粒产量均表现为N3＞N2＞N1＞N0,但N2与N3的差异不超过5.0%。（3）在苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期,平作半覆膜条件下的耗水量均显著（p＜0.05）高于垄沟半覆膜和全膜双垄沟播。平作半覆膜处理的玉米总耗水量分别比垄沟半覆膜和全膜双垄沟播高出10.7-13.5%和12.4-14.3%。施氮量对不同生育阶段的耗水量影响均不显著（p＞0.05）,但总耗水量随着施氮量的增加而增加,N2与N3之间的总耗水量相差不超过1.0%。（4）垄沟半覆膜和全膜双垄沟播处理的植株吸氮量显著（p＜0.05）高于平作半覆膜。垄沟半覆膜和全膜双垄沟播条件下,植株吸氮量随着施氮量的增加而增加;平作半覆膜条件下,N3处理的植株吸氮量比N2降低4.0 kg·hm-2。（5）覆膜方式和施氮水平对作物水分利用率的影响均显著（p＜0.05）。相同施氮水平下,3种覆膜方式的水分利用率表现为:垄沟半覆膜＞全膜双垄沟播＞平作半覆膜。水分利用率随着施氮量的增加而增加,但N2与N3之间的差异不超过4.0%。（6）三种覆膜方式中,适宜的施氮量可以实现氮肥的高效利用。相同施氮水平下,氮素吸收效率、氮素利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均表现为:垄沟半覆膜＞全膜双垄沟播＞平作半覆膜。相同覆膜条件下,氮素吸收效率、氮素利用率和氮肥偏生产力均随着施氮量的增加而降低。综上所述,垄沟半覆膜可以改善土壤水分分布,促进作物吸收养分。合理的氮肥投入不仅可以促进作物生长、增加植株吸氮量,同时也提高了作物的产量和水氮利用率。综合考虑氮素积累量、水氮利用效率及氮素淋溶损失的风险,该试验区采用垄沟半覆膜方式并控制施氮量180 kg·hm-2能够提高水氮利用率,并确保玉米高产。