کمبود بارش و به دنبال آن کمبود آب یکی از مهمترین مشکلات مناطق خشک و نیمه خشک است. توسعه سیستم‎های جمع آوری آب باران می تواند در افزایش سطح کشت نیمه آبی و کاهش کمبود آب کمک موثری نماید. به منظور تعیین تأثیر سیستم‎های جمع‎آوری آب باران و آبیاری تکمیلی بر عملکرد و اجزاء عملکرد گیاه جو زمستانه (رقم آبیدر) آزمایش مزرعه ای در سال های زراعی 90-91 و 91-92 در منطقه ای نیمه خشک در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تربیت مدرس به اجرا درآمد. این آزمایش به صورت کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آبیاری شامل زمان، میزان و نوع منبع آب آبیاری در پنج سطح (دو مرتبه با آب، دو مرتبه با فاضلاب، یک مرتبه با آب، یک مرتبه با فاضلاب و عدم آبیاری تکمیلی) به عنوان کرت اصلی و تیمارهای سطوح جمع‎آوری آب باران در سه سطح (کوبیده شده، کوبیده نشده و طبیعی) و فاصله از سطوح رواناب در سه سطح (یک سوم ابتدایی، میانی و انتهایی سطح کاشت) به عنوان کرت فرعی تعریف شده اند. در کلیه تیمارها، آبیاری تکمیلی در مرحله پر شدن دانه اعمال شد. نتایج نشان داد دو نوبت اعمال آبیاری تکمیلی به ترتیب موجب افزایش معنی‎دار در سطح احتمال 5 درصد وزن هزار دانه، عملکرد زیست‎توده و عملکرد دانه به میزان 9/31، 7/41 و 8/59 درصد نبست به عدم اعمال آبیاری تکمیلی شد. همچنین استفاده از سطوح کوبیده شده جمع‎آوری آب باران تأثیر معنی‎دار در سطح 5 درصد داشت و به ترتیب موجب افزایش وزن هزار دانه، عملکرد زیست‎توده، عملکرد دانه و تعداد سنبله در واحد سطح به میزان 7/5، 9/15، 9/15 و 4/8 درصد نسبت به سطوح طبیعی شد. نتایج نشان داد اعمال یک نوبت آبیاری تکمیلی بیشترین بهره وری کل آب مصرفی در عملکرد دانه و زیست‎توده را به دنبال داشته است و به ترتیب موجب افزایش 2/14 و 5/2 درصدی نسبت به عدم اعمال آبیاری تکمیلی شد. همچنین استفاده از سطوح کوبیده شده جمع‎آوری آب باران به ترتیب موجب افزایش بهره وری کل آب مصرفی در عملکرد دانه و عملکرد زیست‎توده به ترتیب به میزان 9/10، 0/11 درصد نسبت به سطوح طبیعی شد. اثر آبیاری تکمیلی با فاضلاب تصفیه شده بر عملکرد و اجزاء عملکرد معنی‎دار نبود.