本试验选用宿根甘蔗品种新台糖22号为试验材料，在甘蔗的分蘖期至伸长期，设相当于降雨量20mm/旬（A1）、40mm/旬（A2）、60mm/旬（A3）三个不同供水量处理，设施纯氮12kg/666.7㎡（B1）、24kg/666.7㎡（B2）、36kg/666.7㎡（B3）三个不同施氮量处理，组成9个不同的处理组合。研究了不同供水量处理、不同施氮量处理以及不同水肥耦合对甘蔗农艺性状、与生长有关的生理生化、产量、工艺性状、矿质营养等的影响。试验结果表明：　　 1、在本试验的供水范围内，宿根蔗的叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量和多酚氧化酶活性、甘蔗茎径和单茎重有随供水量增加而提高的趋势：叶片硝酸还原酶的活性则随供水量的增加而下降：叶绿素含量以中等供水量处理（A2）最高，其次为低供水量处理（A1），高供水量（A3）含量最低。高供水量处理（A3）能促进甘蔗对N、P、K素的吸收及其转移利用。低供水量处理（A1）有利于宿根蔗的发株与分蘖，高供水量（A2、A3）明显抑制了宿根蔗的发株和分蘖，因而最终的有效茎数和蔗茎产量A1（5911kg/666.7㎡）>A2（4823kg/666.7㎡）>A3（4129kg/666.7㎡）。在三种不同的供水量处理中，甘蔗的蔗糖分A2（15.47％）>A3（15.18％）>A1（15.14％）。　　 2、在本试验的施氮量范围内，宿根蔗叶片中可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶活性和多酚氧化酶活性，有随着施氮量的增加而提高的趋势；B2处理的叶片叶绿素含量、叶片含水量最高，能满足甘蔗对N素的需求、促进甘蔗对K素的吸收及对N、K素的转移利用；B3处理的蔗茎产量最高，但与B2处理差异不显著，从施肥效益的角度考虑，B2的效果更佳。三种不同旌氮量处理，甘蔗蔗糖分的变化随旌氮量的提高而下降。　　 3、在不同供水量和施氮量的耦合效应中，除硝酸还原酶外，大多数的生理指标和叶片氮、磷、钾含量以及农艺性状、产量性状无论是水氮耦合还是氮水耦合基本表现为正效应；不同的肥水处理组合中，A1B3的株高（478cm）、有效茎（4245stem/666.7㎡）和产蔗量最高（6276kg/666.7㎡），A2B1最低（3656kg/666.7㎡）；蔗糖分含量A2B1最高（16.23％），A383最低（14.56％）。　　 4、氮与钾1：1施用量配比的中氮处理，对钾素的吸收效应最佳。