针对西北干旱草原区天然草地退化,水土流失严重以及人工草地生产力低下等问题,研究种植模式和水氮调控对土壤水分和养分、牧草生长特性、产量品质和水氮利用效率的影响,以期获得高产高效的草地管理模式。以3年生紫花苜蓿和无芒雀麦（2018年播种）为试验材料,分析种植模式（无芒雀麦与苜蓿混播D1,无芒雀麦单播D2）、施氮（纯氮）量（N1:60 kg/hm~2;N2:120 kg/hm~2）和灌水量（灌水下限以占田间持水量θf的百分比计,轻度亏水65%θf、中度亏水55%θf、重度亏水45%θf,分别记为W1、W2、W3,灌水上限均为85%θf）3个因素对土壤水分养分、牧草生长特性、产量品质和水氮利用效率的影响。主要结论如下:（1）灌水水平和施氮量的增加可提高人工草地灌水量和耗水量以及土壤有机质和硝态氮含量,土壤铵态氮含量与施氮量呈正相关关系,与灌水量呈负相关关系。混播较单播处理灌水量、耗水量、硝态氮和铵态氮含量分别增大14.03%、12.34%、2.11%和3.22%。第三茬牧草灌水量和耗水量以及土壤硝态氮和铵态氮含量均小于第一茬和第二茬。土壤水分随着土层深度的增加逐渐变大,轻亏低氮处理土壤含水率较高。随着牧草生长时间的推移,各处理浅层（0—60 cm）土壤含水率均在5～8月呈减小的趋势,9月之后缓慢增大;深层（80—120 cm）土壤含水率随时间的推移逐渐减小。土壤有机质含量随土层深度的加深而减小;土壤硝态氮与铵态氮含量均随土层深度的增加先增大（0—30 cm）后减小（30—100cm）。（2）灌水水平和施氮量的提高有利于提升牧草叶绿素含量、株高、茎粗、叶面积指数、累积截获光合有效辐射量和牧草干物质累积量以及累积速率。W1N2较W3N1处理牧草株高、茎粗、叶绿素含量、叶面积指数、累积截获光合有效辐射量、牧草干物质累积量和累积速率分别增大24.71%、12.19%、23.24%、56.28%、41.32%、41.00%和43.04%。种植模式不同,牧草生长特性也不同,混播对无芒雀麦株高有促进作用,对茎粗有抑制作用,混播中苜蓿和无芒雀麦叶绿素含量分别为50.12～64.59和31.25～45.43,单播无芒雀麦叶绿素含量为29.62～42.93;混播牧草LAI为1.37～11.65 m~2/m~2,单播牧草LAI为0.57～5.98 m~2/m~2;混播牧草平均CIPAR为252.16～310.68 MJ/m~2,单播为136.57～238.67 MJ/m~2。不同生育时期牧草株高的增幅不同,分枝期增幅最大,现蕾期和初花期牧草株高日增长量降低,随着亏水程度的加剧,牧草株高的增幅趋于减小;随生育时期推进,牧草叶面积指数先快速增大后缓慢增大或减小;干物质累积量先快速增大后增速减缓,RDMA先增大后减小。（3）牧草产量的提高和品质的改善与灌水水平和施氮量呈正相关关系。W1N2处理牧草年产量最高,混播为26050.73 kg/hm~2,单播为12186.10 kg/hm~2。与W3N1处理相比,W1N2处理下混播牧草年产量和粗蛋白含量分别增加42.16%和27.00%,ADF和NDF含量分别减小19.56%和33.86%;单播牧草年产量和粗蛋白含量分别增加38.59%和37.26%,ADF和NDF含量分别减小21.29%和25.53%。牧草WUE、IWUE、PFPN、CPWUE和RUE混播较单播处理分别增加88.76%、86.67%、111.55%、116.16%和45.34%,且茬次之间均表现为第一茬和第二茬远大于第三茬。此外,灌水量与PFPN和CPWUE呈正相关,与WUE、IWUE和RUE呈负相关,施氮量有助于提升牧草WUE、CPWUE、RUE,不利于提高PFPN。（4）通过主成分分析法、TOPSIS综合评价法和组合评价法对不同处理的牧草进行综合评价。结果表明,混播模式结合轻度亏水和较高施氮量（D1W1N2,灌水下限65%θf,施氮量120 kg/hm~2）有助于牧草的生长、产量和品质的形成以及水氮利用率的提高,是当地适宜的种植管理模式。