针对宁夏中部干旱地区缺乏水资源、水肥利用不合理等问题,开展了不同灌水处理下水氮运移规律的研究。本文将大田试验与室内模拟试验相结合,先进行室内模拟试验,设置三个灌水定额,分别为F1处理0.71L、F2处理0.99L和F3处理1.27L,施肥浓度为500mg/L,研究了不同灌水处理下土壤剖面湿润峰、含水率及硝态氮运移规律,并建立相关的拟合模型与HYDRUS模型进行模拟验证;再进行大田试验,采用随机区组试验方法,施肥量为225 kg/hm2,灌溉定额为试验变量,设置三个灌溉定额,即F1处理900 m3/hm2、F2处理1260m3/hm2和F3处理1620m3/hm2,研究了马铃薯生长指标(冠幅、株高、茎粗及叶面积)、品质指标(还原糖、淀粉及干物质)和产量的变化规律,以及距根部不同距离不同土层土壤含水率和硝态氮随着灌后天数的推移而呈现的变化规律。主要结论为:(1)灌水量越大,湿润峰运移时间越长且值越高,不同深度土层土壤含水率越大但波动幅度越小,各个处理0-40cm灌后立测值均为最高值,灌水量越大值越高;各个处理随着灌后时间的推移硝态氮含量逐渐增加;不同灌后天数F1处理呈先减少后增加再减少的规律,F2处理呈先减少后增加再趋于稳定的规律,F3处理呈先减少后增加的规律。(2)用土壤质量含水率和硝态氮含量与土壤深度之间的五次多项式函数模型拟合不同灌后天数下各土层土壤质量含水率与硝态氮含量,得出模型相关系数R2比0.95高,模型拟合值与实测值相对误差均在5%以内;再利用HYDRUS模型数值模拟各个处理重分布后不同深度土壤体积含水率,将实测值和模拟值进行t检验,二者之间无显著差异(P>0.05),模型均能够准确的反映实际中不同灌后天数下各处理土壤质量含水率和硝态氮含量与土层深度之间的变化关系。(3)随着生育期的延长,各个处理马铃薯冠幅逐渐增加、株高和茎粗先增加后减少、叶面积先增后减再增;随着灌水量的增加,马铃薯的冠幅、株高、茎粗和叶面积不断增加,马铃薯还原糖的含量不断减少,淀粉含量、干物质量和产量均先增加后减少;灌水量越多对马铃薯生长发育及产量起负效应。(4)苗期和现蕾期各土层土壤含水率随着灌水量的增加而增加,块茎形成期和块茎膨大期20-60cm 土层土壤含水率逐渐下降,且灌水量越多下降的幅度越大,淀粉积累期20-60cm 土层土壤含水率下降幅度逐渐减小;各个生育期0-20cm 土层土壤含水率不断降低且各个处理无明显差异,60-100cm 土层土壤含水率呈增加的趋势,随着生育期的推进,该土层含水率先增加后减少。(5)不同灌水条件下距根部距离相同时,随着时间推移,室内和大田不同深度土壤含水率均呈下降趋势,但室内试验深层土壤含水率不断增加,大田试验深层土壤含水率在高灌水条件下才增加;室内20-40cm硝态氮含量逐渐增加,灌水量越多越容易造成深层土壤硝态氮的累积,而大田20-40cm土层硝态氮含量逐渐减少,60-100cm土层硝态氮含量趋于稳定。综合考虑大田马铃薯生长指标、品质指标和产量及在有无作物情况下土壤水氮运移变化规律,可知最优处理为F2,即灌水量为1260m3/hm2为大田较适宜的灌水方案。