Existe una gran necesidad de mejorar la producción de forraje de avena para aumentar el suministro de forraje y proteger los ecosistemas de pastizales en el altiplano tibetano. Realizamos dos experimentos de campo y trabajo de modelado para investigar las respuestas del rendimiento de forraje de avena (L.) y la absorción de N a las aplicaciones de agua y N, y para optimizar la programación de agua y N en condiciones de secano e irrigadas. Los experimentos se llevaron a cabo en 2017 y 2018 en la granja Jintai en el noreste del altiplano tibetano. Se probaron dos tasas de aplicación de N de 120 y 60 kg ha en 2017, y cuatro tratamientos de riego (sin riego-NI, riego 50 mm en floración-I1, riego 50 mm en macollaje y entrelazado-I2, y riego 50 mm en macollaje, entrelazado y floración-I3) se aplicaron bajo cada tasa de N en 2018. El Simulador de Sistema de Producción Agrícola (APSIM) se calibró y validó para la variedad local de avena. Bajo condiciones de secano en ambos años, los rendimientos de avena bajo alto y bajo N fueron de 7.98-8.52 y 5.09-6.53 t ha, respectivamente; la tasa de N alta aumentó significativamente el rendimiento de forraje y la absorción de N en comparación con las condiciones de bajo N en un 22.2-67.4% (<0.01) y 42.0-162.0% (<0.01), respectivamente. En 2018, el riego aumentó el rendimiento de forraje de avena en un 29.8-96.6% (<0.01) y aumentó la absorción de N en un 19.6-50.5% (>0.05); las tasas de N no tuvieron un efecto significativo en el rendimiento de forraje (>0.05), pero aumentaron significativamente la absorción de N en un 42.6-64.7% (<0.01). I2 fue superior a I3 en términos de aumentar la eficiencia en el uso del agua (WUE) al mismo tiempo que mantenía un alto rendimiento de forraje y absorción de N. APSIM-avena se calibró con datos bajo condiciones de secano e irrigadas y se confirmó que tenía una buena precisión y errores cuadráticos medios de raíz normalizados (NRMSEs) más bajos para las fechas de fenología, el rendimiento de forraje, el almacenamiento de agua en el suelo y la absorción de N. Se realizó un análisis de escenarios con datos meteorológicos históricos de 30 años; se diseñaron cinco tasas de N para condiciones de secano, y 25 escenarios que comprenden cinco tasas de N y cinco niveles de riego se diseñaron para condiciones de riego. Las simulaciones mostraron que la tasa de N de 90 kg ha resultó en el mejor rendimiento para la avena en condiciones de secano. Bajo condiciones de riego, el riego promovió la absorción de nitrógeno de la avena. Por lo tanto, en general una tasa de N de 120 kg ha en combinación con riego de 120 mm aplicado durante el período de crecimiento vegetativo tuvo el mejor desempeño. Esta estrategia optimizada puede proporcionar orientación sobre la gestión del agua y el N de la producción de forraje de avena en el altiplano tibetano y regiones alpinas similares en todo el mundo. La estrategia promovida aumenta los rendimientos al tiempo que reduce el desperdicio de recursos hídricos y de nitrógeno, disminuyendo así la contaminación ambiental de la agricultura y respondiendo al desarrollo sostenible de los ecosistemas agrícolas.