汪愛霞，馬彥麟，齊廣平，康燕霞，銀敏華，汪精海，賈 瓊，唐仲霞，姜淵博

(甘肅農業(yè)大學水利水電工程學院，蘭州 730070)

我國六大牧區(qū)集中在西北地區(qū)，草原面積約占全國草原的75%，近年來該區(qū)域畜牧業(yè)發(fā)展迅速，草畜矛盾日漸突出，傳統(tǒng)的天然草地已經不能滿足現代化畜牧業(yè)的發(fā)展。人工草地的建植可緩解天然草地退化帶來的放牧壓力，使供不應求的退化草地得以休養(yǎng)生息，同時可協調草地利用在時間和空間上的不平衡，有效緩解草畜矛盾。因此，建植人工草地成為現代化畜牧業(yè)生產體系中不可或缺的一部分，人工草地的牧草種類主要以豆科與禾本科牧草混播為主。紫花苜蓿(L.)作為一種抗逆性強、高產、優(yōu)質的豆科牧草，在我國大多數牧區(qū)被廣泛種植。無芒雀麥(Layss.)生命力強、飼口性好、營養(yǎng)豐富，是我國溫帶和寒溫帶建造人工草地的優(yōu)質草種。苜蓿與無芒雀麥混播產量品質都優(yōu)于其單播牧草，可以為家禽家畜提供優(yōu)質的干草飼料和放牧草場，從而為畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。此外，紫花苜蓿和無芒雀麥根系發(fā)達，葉量豐富，植被覆蓋率高，可有效緩解該地區(qū)風力侵蝕造成的水土流失問題。

水分和養(yǎng)分是豆禾混播草地發(fā)展的主要限制因子，但我國西北地區(qū)水資源匱乏、土壤貧瘠，傳統(tǒng)的灌水和施肥模式造成大量水氮資源浪費。此外，農業(yè)農村部于2020年提出了“一控、二減”節(jié)水節(jié)肥節(jié)藥的要求，并提出在2030年實現化肥農藥零增長以及灌溉水有效利用系數為0.6的宏觀目標，因此，在該地區(qū)進行合理的水肥調控具有重要意義。水分虧缺在限制牧草生長的同時還影響土壤微生物的生長發(fā)育，灌水量過高降低粗蛋白含量，增大牧草纖維含量，可見，適宜的灌水量有利于旱區(qū)牧草的生長。氮素作為作物生長的基礎養(yǎng)分，能有效提高牧草生產力和品質。目前，對旱區(qū)牧草的研究集中于水氮等各單項因子對牧草生理生長、產量、品質、光合作用和水氮利用效率的影響，水氮雙因子協同調控的研究集中在玉米、小麥、蔬菜等方面，而對于牧草生產等方面的研究較少。

河西走廊地區(qū)降水稀少，光熱資源豐富，氣溫日變化偏大，有利于作物物質的積累，被稱為“西北糧倉”，且畜牧業(yè)發(fā)達，但近幾年草原退化問題嚴峻，對該區(qū)域的畜牧業(yè)產生一定的威脅，如何在節(jié)水節(jié)肥條件下提高牧草生產力成為研究的重點。本研究通過大田試驗，分別針對無芒雀麥單播和無芒雀麥與苜?；觳ィ治鏊獙δ敛萆L特性、品質、灌溉水利用效率(IWUE)、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生產力(PFP)的影響，并通過主成分分析得出最優(yōu)的種植與水氮管理模式，以期為豆禾混播人工草地的建立提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

于2020年5—10月在甘肅省張掖市肅南裕固族自治縣明花鄉(xiāng)(98°49′50″E，38°40′36″N)試驗站進行。區(qū)域內海拔1 368 m，年均日照時間3 034 h，多年平均降水量90 mm，蒸發(fā)量1 731 mm，年平均氣溫7.3 ℃，無霜期131天。氣象數據(圖1)由小型智慧型農業(yè)氣象站測定。試驗地土壤質地為砂壤土，田間持水量為33.0%(體積含水率)，0—100 cm土層土壤平均容重為1.44 g/cm，全氮含量0.21 g/kg，速效鉀含量0.17 g/kg，速效磷含量3.16 mg/kg，pH為7.4。

圖1 2020年4-10月降水量和平均氣溫分布

1.2 試驗設計

供試苜蓿品種為“清水紫花苜蓿”(簡稱苜蓿)，無芒雀麥品種為“卡爾頓無芒雀麥”，由甘肅農業(yè)大學草業(yè)學院提供。本研究中牧草(苜蓿與無芒雀麥)為3年生牧草(于2018年5月播種)，灌水方式為噴灌(灌水量由各小區(qū)支管上水表控制)，噴頭為蝶形噴頭，由大禹節(jié)水公司提供，噴射半徑2～3 m，噴頭流量0.2 m/h，布置在小區(qū)中央，紫花苜蓿和無芒雀麥于2018年5月播種，播種方式為條播，播深2 cm，行距31.25 cm(每個小區(qū)17行牧草)。小區(qū)之間設保護行(圖2)，試驗小區(qū)除草、打藥等田間農藝管理措施一致。

參考該地區(qū)生產實踐以及其他學者研究，確定本試驗種植模式、灌水水平和施氮水平3個因素，試驗設計見表1。種植模式(圖2)為紫花苜蓿與無芒雀麥同行混播(D1，播種比例1∶1，播種量均為15 kg/hm)和無芒雀麥單播(D2，30 kg/hm)；灌水量以土壤體積含水率(用TDR測定)占田間持水率的百分數計，灌水上限均為85%，灌水下限分別為65%(W1，輕度虧水)、55%(W2，中度虧水)和45%(W3，重度虧水)，在苜蓿(苜蓿和無芒雀麥生育時期不同，以苜蓿生育時期為準)的現蕾期和初花期進行水分調虧，其余生育時期充分灌溉(75%～85%)，計劃濕潤層80 cm；供試肥料為尿素CO(NH)(N的質量分數為46.4%)，第1茬在分枝期施肥，第2茬和第3茬在上茬刈割后施肥，3茬間施肥比例為5∶3∶2，施氮水平為低氮量60 kg/hm(N1)、高氮量120 kg/hm(N2)，共12個處理，設3個重復，共計36個小區(qū)，試驗小區(qū)面積為25 m(5 m×5 m)，試驗采取完全隨機區(qū)組設計。苜蓿3茬均在初花期刈割，無芒雀麥第1茬在孕穗期至初花期刈割，第2茬在孕穗期刈割，第3茬在拔節(jié)期后停止生長。

圖2 試驗小區(qū)布置示意

表1 試驗設計

1.3 指標測定與方法

1.3.1 株高、莖粗 株高、莖粗測定：在苜蓿分枝期(3茬分別于5月10日、7月6日和8月30日)、現蕾期(5月26日、7月18日和9月15日)、初花期(6月10日、7月31日和9月28日)對紫花苜蓿和無芒雀麥的株高莖粗進行測量(測定時間以苜蓿的生育時期為準)?；觳ゲ莸孛總€小區(qū)分別選取10株長勢均勻的紫花苜蓿和無芒雀麥進行標記，單播草地選取10株長勢均勻的無芒雀麥進行標記，從植株底部用卷尺測量株高，用游標卡尺在距地面5 cm處測量莖粗，每個生育時期測1次，取平均值。

1.3.2 牧草產量、品質

(1)牧草產量。全季牧草均于苜蓿初花期對紫花苜蓿和無芒雀麥的產量進行測定?；觳ゲ莸孛總€小區(qū)隨機選擇1 m的樣方2個，在距地面5 cm處刈割，樣方1將苜蓿和無芒雀麥分開，分別測其鮮重，樣方2直接測混合鮮重；單播草地每個小區(qū)隨機選擇1 m的樣方1個，測其鮮重。將所取樣品放入烘箱，105 ℃殺青0.5 h，75 ℃烘48 h至恒重，冷卻后稱其干重，計算干草產量。

(2)牧草品質。將烘干草樣粉碎后過0.4 mm篩，將混播草地里的混合草樣(苜蓿與無芒雀麥)和單播無芒雀麥草樣分別稱取0.50 g進行粗蛋白含量、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維測定。測3茬，每茬測3個重復，求平均值。

粗蛋白(crude protein，CP，%)的測定：依據國標GB/T 6432—94，用HSO消煮法，利用凱氏定氮儀(K1160)測定。

酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF，%)和中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF，%)的測定：采用Goering和Van Soest法，用半自動纖維分析儀(F800)測定ADF和NDF。

1.3.3 土壤水分監(jiān)測

(1)土壤含水率：土壤含水率采用TDR每7天監(jiān)測1次，灌水和降雨前后加測，用烘干法校核。

(2)耗水量：水量平衡法計算

(1)

式中：為不同土層序號；為土層總數；1和2為第層土壤在試驗始末的含水率(%)；為第層土層深度(cm)；為第層干密度(g/cm)；為試驗開展期間總灌水量(mm)；為試驗開展期間有效降水量(mm)；為地下水補給(忽略不計)。

1.3.4 水氮利用效率

(1)灌溉水利用效率(irrigation water use efficiency，IWUE，kg/m)

IWUE=

(2)

式中：為牧草產量(kg/hm)；為灌水量(m/hm)。

(2)水分利用效率(water use efficiency，WUE，kg/m)

WUE=

(3)

式中：為牧草產量(kg/hm)；為耗水量(m/hm)。

(3)氮肥偏生產力(nitrogen partial factor productivity，PFP，kg/kg)

PFP=

(4)

式中：為牧草產量(kg/hm)；為施氮量(kg/hm)。

1.4 數據分析

試驗數據采用Microsoft Excel 2019進行計算，Origin 9.0軟件作圖，SPSS Statistics 24軟件進行方差分析和主成分分析。

2 結果與分析

2.1 水氮調控及種植模式對牧草生長特性的影響

2.1.1 水氮調控及種植模式對牧草株高的影響 由圖3可知，種植模式、灌水量和施氮量對牧草株高的影響顯著(<0.05)。第2茬較第1茬混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥株高分別降低3.25%，7.70%和1.29%；第3茬較第1茬混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥株高分別降低31.52%，34.80%和39.91%。可見，光熱資源不充足可導致牧草株高生長滯緩。灌水量相同時，N2較N1處理混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥3茬平均株高分別增加6.55%，2.12%和15.91%；施氮量相同時，W1較W2處理混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥3茬平均株高分別增加3.59%，1.25%和4.16%，W1較W3處理混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥3茬平均株高分別增加17.39%，13.41%和8.31%。由此可知，適當增加水氮有利于牧草株高的生長，與W3N1處理相比，W1N2處理下混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥3茬平均株高分別增加27.41%，20.26%和26.55%。灌水量和施氮量相同時，D1較D2處理無芒雀麥3茬平均株高增加62.40%。不同生育時期牧草株高的增幅不同，分枝期增幅最大，現蕾期和初花期牧草株高日增長量降低，隨著虧水程度的加劇，牧草株高的增幅減少。綜上可知，施氮和灌水均能促進牧草株高生長，混播較單播有利于促進無芒雀麥的生長。

注：W1、W2、W3分別表示輕度虧水、中度虧水、重度虧水；N1、N2分別表示低氮、高氮量；D1M表示混播苜蓿，D1W表示混播無芒雀麥，D2W表示單播無芒雀麥，不同小寫字母表示不同處理下的差異顯著(P<0.05)。下同。

2.1.2 水氮調控及種植模式對牧草莖粗的影響 由圖4可知，種植模式、灌水量和施氮量對牧草莖粗的影響達到顯著水平(<0.05)。第2茬較第1茬混播苜蓿與無芒雀麥莖粗分別減小14.06%和14.55%，單播無芒雀麥莖粗減小8.59%；第3茬較第1茬混播苜蓿與無芒雀麥莖粗分別減小28.11%和29.05%，單播無芒雀麥莖粗減小17.15%?？梢?，光熱資源不充足不利于牧草莖粗的生長。灌水量相同時，N2較N1處理混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥3茬平均莖粗分別增加4.24%，3.35%和5.79%。施氮量相同時，W1較W2處理混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥3茬平均莖粗分別增加5.33%，2.15%和6.67%，W1較W3處理混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥3茬平均莖粗分別增加6.65%，3.07%和15.14%。由此可知，適宜的水氮有利于牧草莖粗的生長，與W3N1處理相比，W1N2處理下混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥3茬平均莖粗分別增加11.32%，4.11%和20.98%。灌水量和施氮量相同時，D1較D2處理無芒雀麥3茬平均莖粗減小11.27%。不同生育時期，牧草莖粗的增幅不同，分枝期增幅最大；現蕾期和初花期牧草莖粗日增長量降低，隨著虧水程度的加劇，牧草莖粗的增幅相應減少，表明施氮和灌水均能促進苜蓿和無芒雀麥莖粗的生長，混播在一定程度上抑制無芒雀麥莖粗的生長。

圖4 水氮調控及種植模式對不同牧草生育期莖粗的影響

2.2 水氮調控及種植模式對牧草產量和品質的影響

2.2.1 水氮調控及種植模式對牧草產量的影響 由圖5可知，第2茬、第3茬較第1茬混播和單播牧草產量分別降低6.85%，41.93%和8.37%，72.01%(<0.05)。在第1茬牧草中，灌水量相同時，N2較N1處理混播牧草產量提高12.31%，單播牧草產量提高9.67%。施氮量相同時，W1較W2處理混播和單播牧草產量分別增加6.7%和10.53%；W1較W3處理混播和單播牧草產量分別提高24.6%和21.93%(<0.05)。第2茬產量、第3茬產量和年產量隨灌水量和施氮量的變化與第1茬牧草基本一致。對于牧草年總產量，混播牧草較單播牧草提高111.51%。施氮量相同時，混播牧草W1N2較W2N1和W3N1處理產量分別提高21.07%和42.16%，單播牧草W1N2較W2N1和W3N1處理產量分別提高21.84%和38.59%(<0.05)，且混播和單播牧草均在輕度虧水高氮量處理下獲得最大年產量，分別為26 050.73，12 186.10 kg/hm，說明混播模式下適量添加灌水量和施氮量有利于牧草產量的累積。

圖5 水氮調控及種植模式對牧草產量的影響

2.2.2 水氮調控及種植模式對牧草品質的影響 水氮調控及種植模式對牧草粗蛋白含量(CP)、酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)的影響見表2。由表2可知，混播牧草CP、ADF和NDF顯著大于單播牧草，灌水量對牧草CP、ADF和NDF的影響極顯著(<0.01)，施氮量對其影響顯著(<0.05)，交互作用對其影響不顯著(>0.05)?；觳ツ敛菰赪1N2處理下牧草CP最高，達到21.40%，W3N1處理下牧草CP最低，與W1N2處理相比降低27.00%。單播牧草W1N2處理下牧草CP最高，達到16.43%，W3N1處理下牧草CP最低，與W1N2處理相比降低37.26%。牧草ADF和NDF是反映牧草品質的重要指標之一，其值過高，會導致飼料中碳水化合物以及能量的缺乏，反之，牧草的營養(yǎng)價值更佳?；觳ツ敛軼1N2處理下牧草ADF和NDF最低，分別為30.77%和38.70%，與W3N1相比，分別降低19.56%和33.86%；單播牧草W1N2處理下ADF和NDF最低，分別為24.38%和32.84%，與W3N1相比，分別降低21.29%和25.53%，說明適當增加水氮施用量能改善牧草品質。

表2 水氮調控及種植模式對牧草品質的影響 單位：%

2.3 水氮調控及種植模式對牧草水氮利用效率的影響

由表3可知，灌水量和耗水量均隨著虧水程度加劇逐漸減小，單播較混播灌水總量和耗水總量分別減少12.31%和10.98%，可見，單播牧草的耗水強度小于混播?；觳ポ^單播牧草IWUE、WUE和PFP分別顯著提高87.38%，88.71%和112.97%，灌水量和施氮量對牧草IWUE、WUE和PFP的影響極顯著(<0.01)，其交互作用對牧草IWUE和WUE的影響不顯著(>0.05)，對牧草PFP的影響極顯著(<0.01)。施氮量相同時，隨著灌水量的增加，IWUE和WUE減小，PFP增大，混播模式下，W1較W3處理IWUE、WUE減少5.41%和5.33%，PFP增加25.51%；單播模式下，W1較W3處理IWUE和WUE分別減少2.70%和6.61%，PFP增加23.35%。灌水量相同時，隨著施氮量的增加，在混播模式下，IWUE、WUE和PFP均減小，N2較N1處理IWUE、WUE和PFP分別減少6.10%，4.15%和44.33%；單播模式下，N2較N1處理IWUE和PFP分別減少7.25%和43.69%，WUE增加2.71%。混播和單播牧草在W2N1處理下IWUE最大，分別為5.66，2.89 kg/m，W1N1處理牧草PFP最大，分別為388.03，183.94 kg/kg，W3N2處理WUE最大，分別為4.41，2.37 kg/m。表明高灌水量降低牧草的WUE和IWUE，高氮量降低牧草的PFP。

表3 水氮調控及種植模式對牧草水氮利用效率的影響

2.4 主成分分析

由于牧草的單項指標不能全面反映牧草品質和產量的優(yōu)劣，故對牧草粗蛋白含量()、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)、產量()、灌溉水利用效率(IWUE)、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生產力(PFP)進行數據歸一化處理，采用主成分分析法對7個指標進行降維數學統(tǒng)計分析(表4、表5)。主成分分析后提取的2個主成分特征值>1，累積貢獻率達到90.045%，表明這2個主成分包含7個指標的主要信息。主成分1包含總變異信息的64.636%，反映、、IWUE和WUE 4個指標的影響，主成分2解釋原始信息的25.409%，主要以ADF和NDF的影響為主。主成分綜合得分和綜合排序(表5)得出，最優(yōu)處理為D1W1N2，最劣處理為D2W3N1。不同灌水量處理下，W1的綜合得分大于W2和W3；不同施氮量處理下，N1的綜合得分大于N2；不同種植模式下，混播的綜合得分大于單播。表明混播模式下輕度虧水較高氮量是當地適宜的水氮施用量。

表4 主成分因子荷載與方差貢獻率

表5 不同水氮調控和種植模式下牧草綜合評價

3 討 論

3.1 水氮調控及種植模式對牧草生長特性的影響

牧草生長發(fā)育與其干草產量和品質密切相關，牧草屬營養(yǎng)體作物，其產量即為所有地上部分生物量，牧草株高、莖粗等生長指標與其產量呈正相關關系。適宜施氮量能促進作物根系吸水能力以及根系活性，土壤養(yǎng)分主要通過擴散作用或質流作用被根系截獲。適宜的土壤水分有利于土壤中離子的擴散，從而促進作物吸收土壤養(yǎng)分及株高、莖粗、葉片等生長。此外，葉片中富含粗蛋白、粗脂肪以及碳水化合物，生長指標的提高尤其是葉片重量的提高能夠有效改善牧草品質。本研究表明，高的施氮量和灌水量均能促進苜蓿和無芒雀麥株高、莖粗的生長。這與高文瑞等的研究結果相似，即增加基質含水量和一定程度上增加施氮量可以增加植株的株高和莖粗，從而提高植株干鮮重。本試驗在牧草再生期和分枝期進行充分灌溉，使得牧草的初期生長不因水分虧缺而受到約束，在現蕾期和初花期對牧草進行不同程度的水分脅迫，這樣既能高效節(jié)水又能得到高產的牧草。

本試驗中，與單播比較，混播促進無芒雀麥株高的生長，一定程度上抑制無芒雀麥莖粗的生長。這一現象產生的主要原因可能是豆科苜蓿與禾本科無芒雀麥的生物學特性不同，2種牧草的地下和地上部分出現不同水平的生態(tài)位分離，使2種牧草之間補償并協同，促使生態(tài)因子(水分、肥料、空氣、熱量、光照和空間)資源利用率達到最佳。此外，混播草地中，苜蓿因根系發(fā)達，其根系吸收大多數的水分和養(yǎng)分，使得無芒雀麥莖粗的生長受到一定的抑制，從而使混播中的莖粗略小于單播。同時，無芒雀麥為了與苜蓿競爭水分、養(yǎng)分和充足的光熱資源，其株高隨著苜蓿株高的增加而相應增加，因而混播中無芒雀麥的株高顯著高于單播。

3.2 水氮調控及種植模式對牧草產量和品質的影響

適宜的施氮量和灌水量是保證牧草高產的關鍵因素，成自勇研究表明，再生期和分枝期(分蘗期)是牧草對干旱和水分脅迫最敏感的時期，這一時期的水分脅迫嚴重影響最終的牧草產量。本試驗表明，隨著灌水量和施氮量的增加，牧草的產量隨之增加，這與王振華等研究結果一致?；觳ツ敛菖c單播牧草相較，混播牧草具有高產、穩(wěn)產等優(yōu)點，產草量可提高14.0%～25.0%。本試驗研究結果顯示，混播牧草的產量顯著高于單播牧草，這與汪精海等研究結果一致。主要原因是苜蓿有固氮作用，與無芒雀麥混播后通過共生菌所固定的氮一部分被無芒雀麥所利用，促進無芒雀麥的生長；同時，混播草地中豆科苜蓿根系發(fā)達，能夠吸收深層土壤中的部分水分和養(yǎng)分，滿足自身的生長。

牧草品質是衡量牧草營養(yǎng)價值的關鍵指標，牧草粗蛋白含量越高，酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量越低，牧草的營養(yǎng)價值和飼口性越好，從而其營養(yǎng)價值更高。畢舒貽研究得出，高灌水量和施氮量可以提高苜蓿的品質；羅鳳敏等研究得出，合理的水氮施用量能得到品質優(yōu)良的無芒雀麥，與本試驗研究結果相似。其他學者研究表明，粗蛋白含量與灌水量呈負相關關系，纖維含量與灌水量呈正相關關系，即高灌水量的牧草品質不佳。這與本試驗有差異，主要是因為本試驗是在灌水的基礎上施氮，施氮能提高牧草粗蛋白含量，降低纖維含量。因此，在水氮調控條件下，適宜的水氮施用量可以使牧草的品質更佳。

3.3 水氮調控及種植模式對牧草水氮利用效率的影響

合理的水氮施用量是保證作物高產的關鍵因子，產量的大小直接影響牧草灌溉水利用效率、水分利用效率和氮肥偏生產力。尹光華等研究表明，水氮多因子對水分利用效率有交互作用，水氮對水分利用效率體現為正效應。水分虧缺導致土壤氣體的擴散受到限制，從而降低作物的養(yǎng)分利用效率和土壤含氧量。本試驗研究得出，隨著灌水量的增加，牧草氮肥偏生產力增加，但灌溉水利用效率和水分利用效率相應降低，這與王振華等研究結果一致。水分虧缺約束了牧草的光合作用，使葉片膨脹和光合作用減少，導致光合作用產物相應減少，從而使牧草減產，氮肥偏生產力減小，灌溉水利用效率增大。氮素添加通過降低種群穩(wěn)定性和種間異質性顯著降低生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此，合理控制草原氮素輸入可減少氮素流失，降低氮素對環(huán)境質量的不利影響。有研究發(fā)現，土壤氮素隨著施氮量的增加而增大，在一定程度上提高牧草產量和灌溉水利用效率，但顯著減小氮肥偏生產力，造成氮素資源浪費。本試驗研究結果得出，較高的施氮量可以提高牧草水分利用效率，但牧草的氮肥偏生產力顯著降低?？梢?，當氮肥施用量過高，氮肥偏生產力顯著降低，導致氮素資源浪費嚴重。

4 結 論

(1)增加灌水量和施氮量有利于提高牧草株高和莖粗，與W3N1處理相比，W1N2處理下混播苜蓿、混播無芒雀麥和單播無芒雀麥3茬平均株高分別增加27.41%，20.26%和26.55%，莖粗分別增加11.32%，4.11%和20.98%；混播對無芒雀麥株高有促進作用，對莖粗有抑制作用，水氮處理相同，混播較單播處理無芒雀麥3茬平均株高增加62.40%，莖粗減小11.27%。

(2)灌水量和施氮量的增加有利于提高牧草產量和品質，W1N2處理牧草年產量最高，混播為26 050.73 kg/hm，單播為12 186.10 kg/hm，與W3N1處理相比，W1N2處理下混播和單播牧草年產量分別增加42.16%和38.59%，牧草CP3茬平均提高27.00%和37.26%，混播牧草ADF和NDF分別降低19.56%和33.86%，單播牧草ADF和NDF分別降低21.29%和25.53%。

(3)增加灌水量會減小IWUE和WUE，增大PFP，混播模式下，W1較W3處理IWUE和WUE減小5.41%和5.33%，PFP增大25.51%，單播模式下，W1較W3處理IWUE和WUE減少2.70%和6.61%，PFP增加23.35%。隨著施氮量的增加，在混播模式下，IWUE、WUE和PFP均減小，單播模式下，IWUE和PFP減少，WUE增大。

(4)基于主成分分析得出，混播模式下輕度虧水(灌水下限65%)高氮量(120 kg/hm)綜合得分最高，其牧草的株高莖粗、產量、品質、灌溉水利用效率、水分利用效率和氮肥偏生產力可達到有機統(tǒng)一，是西北干旱與半干旱地區(qū)較為合理的牧草種植管理模式。