粮改饲是我国农牧结构调整的重要途径之一。紫花苜蓿因其营养价值高、适口性强及防风固沙等特点,被广泛用于河西走廊粮改饲的农业结构调整中,然而河西走廊地区水资源匮乏、土壤贫瘠,合理灌溉和施肥成为紫花苜蓿高产的主要管理措施。因此确定甘肃河西地区紫花苜蓿栽培草地的合理施氮量和灌溉量,对提高紫花苜蓿栽培草地生物量和水分利用效率具有重要意义。本研究利用田间试验研究了不同灌溉量(W1:当地灌溉量的60%;W2:当地灌溉量的80%;W3:当地灌溉1920m~3·hm-2)和施氮量(N1:0 kg·hm-2;N2:40 kg·hm-2;N3:80 kg·hm-2;N4:120kg·hm-2)对2年生紫花苜蓿生物量分配特征及水分利用效率的影响。主要结果如下:1.水氮互作通过调节产量构成要素维持紫花苜蓿地上生物量的稳定在水氮互作的条件下,紫花苜蓿株高在灌溉量和施氮量为W2N2时实现了最优状态,而紫花苜蓿的单株分枝数在W2N3时最好,而对紫花苜蓿地上生物量没有显著的影响;另一方面,在水氮互作条件下,0～20 cm、20～40 cm、40～60cm和0～60 cm的根系体积在W2N2处理下达到最好,根颈粗、根系生物量0～20 cm、20～40 cm、0～60 cm在W2N3时最优,40～60cm在W3N2时最好。此外,在水氮互作条件下,0～20 cm、20～40 cm、40～60cm和0～60cm地上和地下生物量比在W2N3时达到最大;即说明水氮通过促进更多的光合产物向地上分配来维持地上生物量的相对稳定。2.水氮互作通过提高紫花苜蓿粗蛋白、中性洗涤纤维与相对饲用价值的含量而改善紫花苜蓿品质以紫花苜蓿品质指标（粗蛋白、中性洗涤纤维与相对饲喂价值）含量（Y）为因变量,进行回归模拟,得到紫花苜蓿品质指标（粗蛋白、中性洗涤纤维、相对饲喂价值）含量（Y）与灌溉量（X1）、施氮量（X2）两因子的二元二次多项式拟合的数学模型,发现在水氮互作条件下,粗蛋白、中性洗涤纤维在W2N3条件下时达到了最好,相对饲喂价值均在W2N2条件下时达到了最好。3.合理的水氮互作能够提高紫花苜蓿水分利用效率在水氮互作条件下,紫花苜蓿水分利用效率在W2N3时最高;而在灌溉量单因素条件下,紫花苜蓿在W2时最高;在施氮量单因素条件下,紫花苜蓿水分利用效率在N3时最高。4.理清了灌溉量和施肥量与地下生物量、水分利用效率的关系地上生物量与灌溉量、施氮量的二元二次多项式拟合的数学模型（Y=-4091+6.755X1+9.001X2-0.00209X1~2-0.0004X1X2-0.06024X2~2）说明一定灌水条件下,随施氮量增加紫花苜蓿地下生物量先增加后降低,而一定施氮条件下,随灌水量增加紫花苜蓿地下生物量亦呈先增加后降低的趋势,因此紫花苜蓿最高地下生物量出现在W2N3。水分利用效率（Y）与灌溉量、施氮量数学拟合方程呈一条开口向下的抛物线（Y=-148.36+2.194X1+0.0329X2-0.0069X1~2-0.00018X1X2-0.00015X2~2）,在灌水一定的条件下,随施氮增加紫花苜蓿水分利用效率先增加后降低,在施氮量一定条件下,随灌水量增加紫花苜蓿水分利用效率呈先增加后降低的趋势,紫花苜蓿最高水分利用效率出现在W2N3。综上所述,W2N2(灌溉量为当地农民灌溉量的80%,施氮40 kg·hm-2)或者W2N3(灌溉量为当地农民灌溉量的80%,施氮80 kg·hm-2)是适于河西走廊紫花苜蓿生产的最佳耦合模式。