黄河内蒙古河套灌区是我国北方重要的农业生产区。在其种植业不断的发展过程中,农业生产使用的化肥、农药用量呈逐年加大的趋势,并且农田排水中N、P净流失已超水环境负荷。据统计,灌区农民每年用在农作物上播撒的农药就达400多吨,这些化肥和农药除了被农作物部分吸收外,其余都在农田灌溉、下雨时随退水进入各级排干沟,最后排入乌梁素海。减少农田排水中污染物含量,控制河套灌区地下水污染,已成为当前河套灌区亟待解决的一大难题。本研究立足河套黄灌区基本的农田生产现状,针对内蒙河套灌区小麦向日葵间作模式,探索农田退水过程中N、P迁移特征,揭示不同施肥水平下土壤养分含量在灌水作用下的变化关系,研究N、P在灌水后淋溶水中和在不同深度土层中含量的分布情况。掌握农田排水过程中N、P在空间上的运移规律,为制订面源污染物有效防治措施提供理论和实践依据。论文主要成果如下：1.通过田间试验取样,分析农田退水过程中土壤不同深度N、P随时间变化规律及不同时期N、P随土层深度的变化规律。通过室内土柱实验,模拟大田0-200cm土层中不同深度N、P随时间变化规律及不同时期N、P随深度变化规律。通过HYDRUS-1D模型模拟土壤含水率、N03"-N随时间运移变化具有较吻合的拟合结果,应用HYDRUS-1D模型模拟农田退水过程中N、P运移是合理可信的。2.在试验区内对不同处理小区内退水过程中淋溶水进行采集,分析不同时期淋溶水样中TN、TP、 NH4+-N, NO3--N随深度变化规律,向日葵地与小麦地中不同处理之间具有相同的变化趋势。研究不同处理小区0-40cm、40-80cm、80-120cm侧渗液中TN、TP随时间变化情况,得出N、P在水平方向上的运移规律。3.通过不同灌水与施氮处理,分析得出在优化施氮与灌溉处理下,小麦及向日葵产量最高。在当地常规灌水与施氮的基础上节水节氮各20%,小麦产量可提高19.5%-31.85%,向日葵产量可提高16.37%～18.44%,说明在一定施氮量范围内,合理的施氮量会使小麦和向日葵产量达到增产效应,而过量的施氮反而不利于小麦和向日葵产量的增加。4.对葵花作物N、P利用率进行研究,表明在当地常规灌水施氮的基础上节水节N各20%后,N的利用率提高了36.15%,对于P肥的利用率,常规灌水施肥处理与节水节N处理基本相同,节水20%后并不会影响作物对于P肥的利用程度。在常规施肥基础上节氮20%后,地表以下2m处土壤溶液N素流失量明显小于常规施肥处理。5.运用HYDRUS-1D模型对向日葵与小麦种植小区内不同施N模式下通过土壤下边界200cm处渗漏水中TN浓度进行模拟，并对不同施N模式下深层土壤N素流失量进行预测,结合N肥对向日葵和小麦产量影响效应分析,最后得出小麦最佳施N量为173.70kg/hm2,向日葵最佳施N量为104.88k/hm2。