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【目的】定量化不同水氮管理模式下的农田水氮利用效率和环境效应，为制定优化的水肥管理措施提供理论指导。【方法】在华北平原北部的冬小麦-夏玉米轮作区，设置了农民习惯和基于土壤水分养分实时监测的优化管理两种水氮管理模式。首先，应用田间系统的观测数据（2004年10月至2006年9月）对水氮管理模型进行了校验，然后应用校验后的模型计算得到了两种水氮管理模式下的作物产量、农田水分渗漏、氮素淋失、气体损失和水氮利用效率等。【结果】2年内农民习惯和优化管理下的灌水量差别不大，而优化管理的施肥量（540kgN·