本文以内蒙古准格尔旗为典型，研究干旱缺水区集雨补灌旱作节水农业相关技术。通过系统研究雨水集蓄利用相关技术，人为改变了天然降水的时空分布，提高了可控性，从而大大提高了降水利用率，对于加快水资源缺乏的干旱半干旱地区农村经济发展，提高农民收入，建立和谐社会的总体目标都具有重要指导意义与推广应用价值。以内蒙古黄土高原典型区—准格尔旗为研究试验区，在典型区试验的基础上，结合室内实验，通过测试多种集流面材料的集流效率、抗冻指标、经济指标、施工技术等参数，研究筛选出以土壤固化剂为主的四种集雨新材料。筛选出适合本地条件，技术指标均优的施工工艺技术；确定出新型有机硅集雨面材料的最佳配比、最适宜用量、集流效率、设计、施工参考指标和施工工艺，提出了适合当地条件的系列化、标准化集流面工程形式及应用、管理模式。从非充分灌溉和有限灌溉原理及作物生理学原理研究水分补偿效应出发，通过集雨补灌技术与当地主要作物优化灌溉制度的研究，集成了四种集雨补灌模式、两种集雨补灌技术措施。制定了针对黄土高原北部地区的主要作物集雨补灌制度，明确其适宜补灌期和补灌量，为高效利用宝贵的集雨资源，提高集蓄雨水的水分利用率和向生物量转化的水分利用效率提供了依据。对雨水收集、保质、储存、出水各环节进行各种组件优化组合研究，系统总结了黄土高原北部集雨补灌条件下的区域旱作节水农业综合配套技术，把一系列技术创新与各项实用技术组合成一个有机整体，并针对不同类型农户组装构建高效种植型、生态畜牧型和庭院经济型三个子模式及其技术集成，提出构建了集雨补灌旱作农业技术集成模式。研究成果与技术集成适用于黄土高原北部旱作农业区，对于内蒙古及全国类似地区的农业发展、农村产业结构调整、人民脱贫致富和生态恢复保护具有广泛的应用前景。