干旱缺水是影响作物生长的主要环境因子，尤其在干旱-半干旱地区。农作物从播种到收获各个时期受到干旱逆境胁迫均会影响产量和品质，苗期作用尤甚，较高的出苗率和成苗率是作物稳产高产的基础。为保障我国长城沿线旱作农区作物播种安全出苗，移栽安全成苗，本文在草甸栗钙土与栗钙土两种土壤类型农田上，通过人工设定不同土壤水分和不同补水量，研究了不同土壤水分对玉米、红芸豆、莜麦、亚麻和谷子等作物播种安全出苗的影响、不同补水量对甜菜移栽成活及产量品质的影响和不同补水量对马铃薯出苗及产量的影响。主要研究结果如下：1.土壤水分显著影响作物的出苗率。5种作物安全出苗对土壤水分都有一临界值要求，即安全出苗土壤水分临界值，达到该值后作物出苗率会出现显著跃升过程，该值所在的水分区间为作物出苗的水分跃升区间。2.明确了5种作物出苗的水分敏感区间。在作物出苗水分跃升区间的基础上，通过对2年试验结果进行聚类分析得出了作物出苗的水分敏感区间：在草甸栗钙土农田，玉米、红芸豆、亚麻、莜麦、谷子分别为7.90%-9.25%、7.90%-9.25%、9.61%-12.02%、9.31%-12.02%、9.61%-13.21%；栗钙土农田则相应分别为4.83%-5.62%、4.83%-5.62%、4.83%-12.36%、6.16%-7.21%、5.34%-6.27%。3.明确了作物安全出苗土壤水分临界值。土壤水分显著影响作物的出苗进程和苗期长势，作物出苗进程对土壤水分的反应表现出3种类型：土壤水分较高时呈现快速出苗的跃升类型；土壤水分较低时的缓慢出苗的渐升类型；土壤水分介于两者之间的S曲线类型。以出苗进程为S曲线和获得壮苗为依据得到作物安全出苗的土壤水分临界值：在草甸栗钙土农田，玉米和谷子为10.87%，红芸豆、亚麻和莜麦为9.61%；而栗钙土农田玉米、红芸豆、亚麻和谷子为6.16%，莜麦为6.26%。4.明确了甜菜移栽成苗适宜补水量下限。补水方式及补水量显著影响甜菜移栽成活及产量品质，地下式补水方式较传统的地上式补水利于向秧苗直接供水并可有效保水。华北寒旱区草甸栗钙土农田甜菜移栽补水100-150ml/株、栗钙土农田150-200ml/株，较不补水块根产量提高68.78%-81.82%，糖产量提高65.57%-81.82%。5.明确了马铃薯播种适宜补水量下限。补水与否对马铃薯出苗无显著影响，但可显著影响马铃薯的产量。华北寒旱区播种马铃薯时采用地下式补水，草甸栗钙土农田补水200ml/株、栗钙土农田100-200ml/株，经济产量分别较不补水提高31.72%、19.74%-35.25%。