本文以充分利用自然降水、作物最大限度从土壤中吸收及利用水分和养分为基础,以提高作物对的水分和养分的利用率为目的,阐明不同水、氮、磷条件对作物吸收水分和养分动态转化过程,提出最佳水分与养分投入。通过冬小麦大田试验和玉米土柱试验,研究了水肥调控对作物生物量、株高、茎粗、产量和水肥利用效率的影响。研究结果表明:（1）在供试土壤条件下,以土壤改良剂来调控水肥,能有效提高冬小麦生物量,促进冬小麦生长发育。土壤改良剂能够松土,保湿,促进植物对水分和养分的吸收。因此,施用土壤改良剂的处理的生物量明显比其他处理高。（2）在供试土壤条件下,施加土壤改良剂能提高冬小麦产量。土壤改良剂与磷肥混施和土壤改良剂配以灌水以及施用磷肥并配以灌水的产量差异不明显,但比对照以及各种单施处理的产量要高。土壤改良剂与磷肥混施再配以灌水的产量最高,较对照增产42.86%,与其他各处理之间均存在显著差异。说明土壤改良剂与肥料混施并配以灌水不仅不影响各自的增产效果,还能产生正交互作用,增产效果更加明显。（3）施用土壤改良剂可以提高冬小麦的磷肥利用率。在供试土壤条件下,施用磷肥并配以灌水的磷肥利用率要比土壤改良剂与磷肥混施的磷肥利用率高4.46%。而将土壤改良剂与磷肥混施并配以灌水可以使磷肥利用率提高幅度更加显著,较只单施磷肥增加了11.11%。（4）无灌水条件下,施用土壤改良剂能提高冬小麦的产量和WUE。施用土壤改良剂处理产量较对照增加了15%,WUE较对照增加了21.65%(3.72 kg·hm^-2·mm^-1),说明了土壤改良剂能够有效地将降雨转化成土壤有效水,并且减少了无效蒸发。将磷肥与土壤改良剂混施的增产效果和WUE最为显著,产量较对照增加了24.29%,WUE较对照增加了33.12%(5.69kg·hm^-2·mm^-1)。在灌水33.3mm的条件下,施加土壤改良剂较对照可增产28.57 %,将土壤改良剂与磷肥混施增产可达到42.86 %, WUE达到25.06 kg·hm^-2·mm^-1。（5）在玉米生长期内,施肥量相同时,灌水量为W3（土壤相对含水量90%）时,水分对玉米株高和茎粗的影响达到最大。灌水量相同时,施肥量为N2（纯氮0.25g/kg干土）和P2（纯P2O50.2g/kg干土）时,施肥量对玉米株高和茎粗的影响达到最大。（6）在玉米拔节期,在施肥量相同时,玉米的生物量随着灌水量的增加而增加。在灌水量最大时,玉米生物量最高可达到70.95g/株。（7）在玉米灌浆期,水分和施肥量都对玉米生长有影响。在施肥量相同时,灌水量越高,玉米生物量越大。而在灌水量相同时,施氮量为N2（纯氮0.25g/kg干土）和施磷量为P2（纯P2O50.2g/kg干土）的生物量达到最大。（8）在灌水量相同时,施氮量为N2（纯氮0.25g/kg干土）和施磷量为P2（纯P2O50.2g/kg干土）时的产量最高,水分利用效率也最高。