研究了黑河中游边缘绿洲沙地农田不同灌溉水平(常规灌溉,12 000 m3 hm-2;节水10%,10 800 m3 hm-2;节水20%,9 600 m3 hm-2)和施氮水平(0、150、225、300和375 kg N hm-2)下玉米产量、氮肥利用率、灌溉水生产力及硝态氮在土壤剖面中的分布.结果表明,常规高量灌溉(12 000 m3 hm-2)和节水10%和20%处理的玉米产量和地上生物量无显著差异;在施有机肥和磷、钾肥的基础上,施氮量150~375 kg N hm-2较不施氮处理增产74.8%~108.6%,施氮量超过225 kg N hm-2时,产量不再显著增加;平均氮肥利用率(NUE)为50.6%~83.7%,随施氮量的增加而下降,超过225 kg N hm-2时显著降低.在施用氮肥时,玉米灌溉水生产力(WP)为0.97~1.35 kg m-3,随灌溉量的增加而下降,施氮量超过225 kg N hm-2时,灌溉水生产力不再显著增加.水肥配合有显著的交互效应,高量的水氮配合可获得较高的产量,但水肥利用效率显著下降.对每次灌溉前土壤剖面水分含量的测定结果表明,3个灌溉水平下0~160 cm土层土壤水分含量无显著差异,表明常规高量灌溉并不能保持较长时间的有效水分供作物吸收利用;高量灌溉下,0~200 cm土壤剖面中NO-3-N的积累量低于节水灌溉处理,表明高量灌溉使更多的NO-3-N淋溶至更深的土层,对地下水污染风险加大.从水肥高效利用、降低氮污染风险和缓解水资源短缺综合考虑,进行合理的水肥调控、适度降低灌溉量和氮肥投入是沙地农田生态系统管理的合理选择.通过合理的水肥调控,沙地农田仍有很大的节水潜力.