河西走廊作为首批开展“粮改饲”试点工作的地区,发展草牧业已成为带动该地区经济效益的主要途径,然而当地饲草生产管理方式粗放,水氮投入的随意性使得水氮资源优势未能充分发挥,导致牧草生产效率低下、氮沉降及地下水污染等生态问题日益严重。探究水氮调控对牧草生产力及养分特征的影响,有助于构建绿色高质量生产的人工草地管理模式。本文以人工种植无芒雀麦（Bromus inermis）为研究对象进行田间试验。采用喷灌方法,在无芒雀麦拔节期按照田间持水量（θf）范围设置4个灌溉梯度:75%～85%θf（W0）、45%～85%θf（W1）、55%～85%θf（W2）、65%～85%θf（W3）;每个灌溉水平下设置0、60、120和180 kg/hm~24个施氮梯度,依次记为N0、N1、N2和N3,共16个水氮组合。分析水氮调控对土壤水氮时空变化、每次刈割牧草（作物共刈割3次）生长特性、养分特征、干物质量、营养品质及水氮利用效率的影响,构建水氮与产量、养分含量、品质及水氮利用效率的二元非线性回归预测方程,寻求能够满足多目标要求的水氮调控模式。具体结果如下:（1）0-40 cm表层土壤含水量及硝态氮含量对水分和氮肥的响应最为明显;N0W0、N1W0、N2W0及N3W0处理会在80-100 cm土层形成水分冗余区,N2W0、N3W0及N3W3处理在60-100 cm土层存在土壤硝态氮含量逐渐增大的趋势,而N2W3处理既能维持各土层土壤水氮状态,还能降低土壤水分与氮素的淋失风险。（2）水分补偿和施用氮肥均极显著提高无芒雀麦各茬次株高及叶绿素含量（P＜0.01）,但N3与W3处理下以上指标会出现不增反降的趋势;水氮互作对以上指标均无显著交互作用,各处理中N2W3、N2W0、N3W3及N3W0能获得较优株高及叶绿素含量,对比N0W1处理可分别提高65.69%、66.99%、69.02%、63.58%和27.44%、30.30%、25.78%、25.91%。（3）水分补偿能显著提高无芒雀麦N、P、K含量,施用氮肥能显著增加无芒雀麦N、K含量,却降低P含量（P＜0.01）。无芒雀麦N/P、K/P总体表现为随灌水量的增加先增后减（W0水平最低）,随施氮量的增加显著增加（N3水平最高）（P＜0.01）,水分补偿和施用氮肥对N/K均无显著影响。水氮互作对无芒雀麦N、P、K含量、N/P、K/P及N/K以上指标均无显著交互作用。说明河西走廊地区无芒雀麦生长主要受N、P限制,不受K限制;水分补偿和施用氮肥可有效缓解氮素对牧草生长的限制,但对磷素需求无显著效果,因此施用磷肥对无芒雀麦生长十分必要。（4）水氮调控对无芒雀麦N、P、K累积特征的影响在不同生育时期存在差异,N2W3处理可在全生育阶段内保持较高的养分累积量和累积速率。无芒雀麦养分累积量及累积速率在拔节期之前以氮素累积为主,施氮可将氮素累积速率从0.40 kg/（hm~2·d）（返青期/再生期）和0.43 kg/（hm~2·d）（分蘖期）提升至0.78 kg/（hm~2·d）和0.91 kg/（hm~2·d）;随着生育时期的推进,转为以钾素累积最为突出,直至孕穗期高于氮素;进入抽穗期后,植株养分累积量与累积速率达到峰值,且再次以氮素累积为主;磷素累积在无芒雀麦生育期内呈增长趋势,但整体偏低。说明在无芒雀麦分蘖期与抽穗期应适当添加氮素,而拔节期至孕穗期,应适当补充钾肥,在全生育期应注重磷肥施用。（5）无芒雀麦干物质产量表现为第1茬＞第2茬＞第3茬,水氮仅对第1茬产量有极显著交互作用（P＜0.01）,说明水氮交互仅在短期内对无芒雀麦产量有显著耦合效应。水分补偿和施用氮肥分别提高了无芒雀麦总产量22.0%～58.1%和31.1%～88.9%,两者对无芒雀麦总产量的交互作用也达到极显著水平（P＜0.01）,说明水分补偿和施用氮肥对无芒雀麦提产效果明显,且后者较前者增产幅度大。16个水氮组合中,N1W2、N2W3和N3W0较N0W1组合的产量分别提高66.6%、158.0%和144.7%,以N2W3的产量最高（12260 kg/hm~2）,其余的组合处理产量显著低于N2W3,说明适度水分补偿与施用氮肥更有利于无芒雀麦增产。（6）水分补偿和施用氮肥对无芒雀麦各茬次品质指标及水氮利用效率均有极显著影响（P＜0.01）,而水氮交互仅对各茬次氮肥偏生产力有显著影响（P＜0.05）,各处理中以N1W3处理最高（3茬均值为176.97 kg/kg）。粗蛋白含量随灌水量和施氮量的增加先增后降,酸性洗涤纤维含量与中性洗涤纤维含量持续降低,相对饲喂价值持续增大;而水分利用效率分别在W2和N2处理下最高,氮肥偏生产力（PFPn）分别在W3和N1处理下最高,说明高水高氮对改善无芒雀麦品质效果明显,但会显著降低水氮利用效率。（7）通过构建水氮与产量、养分、品质及水氮利用效率的二元非线性回归预测方程,发现施氮灌水分别为152.3 kg/hm~2和552.1 mm时,产量达到峰值13308kg/hm~2;施氮灌水分别为136.8 kg/hm~2、546.3 mm和139.3 kg/hm~2、552.5 mm时无芒雀麦N、K含量达到最大,其值为23.6 mg/g和23.1 mg/g;施氮灌水分别为138.04 kg/hm~2,460.99 mm时,水分利用效率最高2.17 kg/m~3;对于P含量、相对饲喂价值及氮肥偏生产力,在现有试验范围内无法寻求其阈值;综合考虑牧草产量、养分、品质及水氮利用效率,河西走廊地区无芒雀麦适宜的水氮范围为灌水量460.99～552.5 mm、施氮量136.8～152.3 kg/hm~2。