本研究以田间试验为基础，开展了再生水灌溉条件下夏玉米水分与氮素的利用效率的研究，和冬小麦生长土壤中硝态氮的动态变化及水分氮素迁移转化模拟研究。在对夏玉米水分与氮素的利用效率的研究方面，夏玉米水分与氮素利用效率与不同灌水水质、施肥量及灌水量有关。从提高水氮利用效率来看，适宜的再生水灌水施肥方式为中水中肥和中水低肥方式。 在冬小麦根层土壤中硝态氮的动态变化的模拟方面，本文应用包含有限参数的集中参数模型（LPM）来模拟根区NO₃^--N的浓度。为率定和检验模型，利用野外六个小区的水氮动态试验资料，并根据有关文献确定相关参数，然后借助于其中的两个小区实测资料对作物根系吸氮参数进行优化μ。模拟结果表明，模拟值与田间实测值基本吻合，说明所采用的模型及所确定的参数可用于模拟和预测根层土壤中NO₃^--N的变化规律。最后，对LPM进行了灵敏度分析，结果表明模拟结果对硝化参数k₂、根系吸氮参数μ最为灵敏，并且随着尿素水解参数k₁、硝化参数k₂的增大而增大，随着根系吸氮参数μ、反硝化参数k₃的增大而减小。在冬小麦生长条件下土壤-作物系统中水氮运移模拟方面，通过引入考虑盐分影响的根系吸水模型，建立了考虑盐分影响条件下的氮素迁移转化模型，模拟结果可知，土壤剖面上的土壤水分、NH₄⁺-N和NO₃^--N的模拟值与实测值吻合较好且变化趋势一致，模型可较好地模拟冬小麦生长土壤中水分及氮素的动态变化分布规律。