土壤水分是影响农作物播种出苗以及成苗的关键因素,在水资源极少且降雨分布不均匀的冀西北坝上地区,农作物播种后的出苗及成苗极易受到水分胁迫的影响,因此,如何保证农作物在土壤水分较低的条件下出苗及安全成苗成为影响冀西北坝上地区农业生产及粮食安全的重要问题。本研究以占冀西北地区耕地面积2/3以上的砂质栗钙土为供试土壤,以该区常见的玉米、红芸豆、莜麦、亚麻、谷子五种作物为供试材料,研究了不同土壤水分处理对五种作物的出苗率、成苗率、出苗速率、干物质量和根冠比的影响,主要研究结果如下:(1)不同作物出苗的最低土壤水分不同。当土壤水分小于4.19%时,五种作物均不能出苗。当土壤水分达到4.53%玉米、红芸豆、谷子能够出苗;当土壤水分达到5.34%时,莜麦和亚麻能够出苗。4.53%可以作为玉米、红芸豆、谷子的出苗最低临界水分值,5.34%可以作为莜麦和亚麻的出苗最低临界水分值。(2)不同土壤水分处理下五种作物的出苗率随土壤水分的增加而升高,但并不是土壤水分越高,出苗率就越高。不同作物都存在一定的出苗水分区间,当土壤水分高于一定值后,作物的出苗率不再随土壤水分的增加而升高,反而会出现下降的趋势。(3)不同土壤水分处理下五种作物的成苗率的变化趋势与出苗率基本一致,但是普遍比出苗率低。不同作物之间亚麻的成苗率和出苗率差距最大,而其他作物的成苗率和出苗率之间差距相对较小。(4)作物的出苗率对土壤水分存在一定的阈值反应,不同作物出苗率对土壤水分需求的阈值并不相同。本试验中,玉米对这一阈值的土壤水分反应为6.27%,红芸豆对这一阈值的土壤水分反应为5.80%,莜麦、亚麻、谷子对这一阈值的土壤水分反应为7.19%。(5)不同土壤水分对作物的出苗速率影响显著。在土壤水分较低的处理下,作物从开始出苗到出苗数达到最大所用时间较长;土壤水分越高,作物出苗越快,作物的出苗时间越集中,出苗期持续时间越短。(6)不同土壤水分处理下,五种作物的干物质量和根冠比的变化规律不同,但总体都是呈现随着土壤水分的增加,作物的干物质重增加,而根冠比下降的趋势。