针对内蒙古河套灌区多年来生产实践中存在的问题，以中国北方水资源日益紧缺以及河套灌区田间灌溉效率较低为背景，开展了灌区主要粮食作物综合节水技术研究与示范，在综合分析节水示范区自然和社会因素的基础上，对国内外先进节水技术进行组装凝练，建设成了先进的综合节水示范区。项目以提高灌溉水利用率和农田水分生产效率为核心，将工程节水、农艺节水和管理节水三者有机的结合起来研究与示范，鉴选出了适合河套灌区抗旱、抗盐碱、节水型春小麦和玉米品种；确定了春小麦、玉米和向日葵3种间作作物的综合需水量和灌溉制度；确定了春小麦畦灌、玉米隔沟交替灌及激光平地的最佳技术参数；提出了可有效提高光合、水分与肥料利用率的麦收后复种青贮玉米的新型套种技术，河套灌区主要粮经作物综合节水高产优化栽培和节水高效与环境友好型地面灌溉技术等综合节水技术模式；建立了适合大型灌区的节水灌溉管理体制与运行机制；集成了以井渠双灌、渠道衬砌、激光平地、田间灌水技术改进、抗旱节水型作物品种应用、覆盖保墒、施用保水剂为基础的河套灌区主要粮食作物综合节水增产技术体系。项目所形成的成果对提高中国北方地区农业用水效率，保障国家水安全和粮食安全具有重要意义。