宁夏中部干旱带降水量低、植物盖度低、生态环境脆弱。种植抗逆性强的多年生饲用作物具有较好的生态效益。豆科作物与禾本科作物混播可以提高群体单位面积产量、提升土壤肥力、改善饲草品质等。本实验开展了豆-禾混播的盆栽模拟水分处理试验、豆科作物水力提升试验以及田间试验,以期筛选高产、高水分利用效率的混播组合。盆栽试验1以紫花苜蓿为主、沙打旺为对照,试验设置重度水分胁迫(T1,土壤含水量为45%FC)、中度水分胁迫(T2,55%FC)和正常水分灌溉(T3,75%FC)三种水分处理,分别和披碱草按照豆科：禾本科为3：7、5：5、7：3比例混播；盆栽试验2用苜蓿、沙打旺分别和黑麦按照豆科：禾本科为3：7、5：5、7：3比例混播种植在上下盆分根装置中；田间试验用苜蓿、沙打旺分别和羊草、老芒麦按照豆科：禾本科为3：7、5：5、7：3比例混播种植。测定了混播组合的产量以及整株的灰分含量、整株的碳同位素分辨率(Δ13C)、光合作用参数等农艺和生理指标,计算了不同混播组合的田间及盆栽条件下耗水量,在此基础上计算了混播组合的相对总产量(RYT)、竞争力(CR)、农艺水分利用效率(WUE)、单叶水分利用效率。同时在上下盆试验中采用“重水”标记方法,通过测定豆科与禾本科作物茎杆氢同位素成(δD)以及土壤δD,分析了豆科作物的根系提水作用及其对禾本科作物的影响。主要结果有下面几个：(1)盆栽试验1中,不同水分条件对各混播组合的产量和WUE影响差异明显。不同播种方式下各组合的产量在正常灌水的时候产量最高,而且苜蓿与披碱草的产量比相同比例下沙打旺与披碱草混播组合的高。中度水分胁迫时各组合水分利用效率最高,在相同水分条件、不同播种方式下各组合的WUE随着豆科作物播种比例的增大而增加,并且发现受到较小的水分胁迫反而可以提高作物的WUE。(2)不同水分条件下各组合作物的产量与Δ13C等指标以及植物的光合参数都存在相关性。三种水分条件下产量与Δ13C均负相关,T3时极显著负相关。三种水分条件下单叶水分利用效率与产量正相关。株高与产量均正相,T3时呈极显著正相关,水分条件越好,株高越高产量越好。整株灰分含量与产量负相关。(3)盆栽试验2中(根系提水试验)不同播种组合水分处理3时各组合的产量最高。苜蓿、沙打旺分别与黑麦混播组合在相同水分条件下,豆：禾为5：5时豆科作物的根系提水能力最强,三种水分处理下均是豆：禾为5：5时组合的产量最高,适度干旱更能促进豆科作物的根系提水能力。(4)不同豆、禾混播比例对产量存在很大的影响。当紫花苜蓿与羊草播种比例为7：3时,组合的产量、粗蛋白和粗脂肪的总产量最高。相同的供水条件下,当紫花苜蓿与羊草比例为7：3时整个组合群体的农艺WUE比较高。