农田水分循环的研究，尤其是土壤水分动态变化有较长的研究历史，但现在仍是研究的热点，这主要是因为在“五水”转化过程中，土壤水与地表水，作物水、大气降水、地下水之间的相互转化是非常复杂的。如何在降水量不断变化的过程中根据作物耗水量和土壤含水量的变化确定灌溉水量是农业节水的重要内容之一，是实现华北平原农业水资源可持续利用的保障。　　 华北平原是我国粮食的主产区，冬小麦-夏玉米一年两作是该地区典型的种植模式。由于降水量不能满足作物需水量，所以较高的产量主要依靠灌溉维持，持续的灌溉使地下水过度超采，引发了一系列的环境和社会问题。因此，选择华北典型种模式下农田水分的变化与节水灌溉效应试验研究并进行模拟，不仅对农业节水有重要的意义，而且对保障粮食安全有有重要的参考价值。本文的主要研究结果如下：　　 1)筛选了适宜的潜在蒸散量计算方法　　 通过利用不同潜在蒸散量方法计算分析了近20年来潜在蒸散量和栾城站近10年来用大型蒸渗仪测定的实际蒸散量的变化以及作物系数的变化情况，得出Penman-Montieth公式是比较合理的，在资料缺乏地区FAO-24 Blaney-Criddle公式在4月到10月间比较合理；　　 2)探明了降水变化对灌溉需水量的影响　　 结合近40年来降水量变化趋势分析和作物生长季节分配情况，对该地区的作物需水量和灌溉需水量进行分析，得出灌溉需水量主要集中在冬小麦季；　　 3)揭示了冬小麦适宜的灌溉量和蒸散量　　 在试验的基础上，分析了不同灌溉量条件下的冬小麦水量平衡和产量，得出平均灌水量290mm，蒸散量为425mm左右时可以获得较高的产量和水分利用效率，灌浆期胁迫，能够提高产量和水分利用效率，是比较合理的灌溉制度；　　 4)提出了不同灌溉制度下的水分动态变化规律　　 在分析不同灌溉制度下土壤含水量变化的基础上，探明了土壤水分的年季动态变化规律和主要的作物用水规律；　　 5)揭示了不同措施的节水增产效应　　 秸秆覆盖是有效的保持土壤水分的措施，可以减少土壤蒸发20-40％；喷施NaHSO3溶液有明显的增产作用，主要原因是喷施NaHSO3溶液可以增加其对光能的转化利用，减缓冬小麦叶片的“午睡”现象。推迟夏玉米收获期和冬小麦播期5-10天可以明显的增加单位面积上的总产，每天每公顷增加34kg。　　 6)应用模型模拟了不同土壤输入参数对作物生长和水量平衡的影响　　 结合模型对不同土壤参数输入情景下的水量平衡和作物生长进行了模拟，结果表明，在该地区利用土壤质地、土壤颗粒组成和容重的土壤参数简化方案可以比较准确地模拟在作物生长状况下的土壤水分的变化。