水资源短缺和水氮利用率低已成为限制河套灌区农业生产的主要因素,本文以向日葵为研究对象,于2019年和2020年在河套灌区中游典型盐渍化农田开展了控释肥施用条件下水氮高效利用试验,设置了传统肥料（基施二铵,追施尿素）和控释肥施用条件下低氮（135 kg/hm~2）、中氮（225 kg/hm~2）和高氮（315 kg/hm~2）三个施氮水平,控制灌溉（180mm）和充分灌溉（360mm）两种灌溉定额。研究了控释肥施用农田水氮互作效应对盐渍化农田的影响机制,探索了控释肥施用农田水氮耦合效应对向日葵生长、产量以及水氮利用效率的影响,建立了控释肥施用农田向日葵水氮耦合回归方程,且对组合方案进行了优化,并利用Dssat-Oilcrop-Sun模型对向日葵干物质和氮素积累、分配和转运过程进行了模拟分析,这对于解决盐渍化地区农业水肥高效利用以及面源污染防控具有重要的意义,得到主要结论如下:（1）土壤含水率随土层深度增加逐渐增大,随着生育进程逐渐减小。盐分向表层运移并积聚。随着生育进程推进,表层土壤全盐量逐渐增大,灌水可以有效淋洗盐分,充分灌溉处理脱盐率高出控制灌溉49.19%～112.19%。硝态氮运移特征与盐分一致,控释肥料与传统肥料相比,成熟期硝态氮含量增加了3.64%～15.17%。（2）控释肥施用有利于向日葵的生长,与传统肥料相比,控释肥施用条件下向日葵的株高、茎粗和SPAD增加了3.03%～24.84%,向日葵株高、茎粗和SPAD与施氮量成正比,但当施氮量超过225kg/hm~2,株高、茎粗和SPAD增长量逐渐减小。（3）控释肥可以有效提高向日葵产量,与传统肥料相比,产量2年平均提高了13.89%,水氮利用效率提高了13.61%～46.42%。控释肥可降低土壤-作物系统中氮肥盈余,减少氮肥表观损失,提高氮肥利用率。（4）在控释肥施用农田中,灌溉定额、施氮量与向日葵经济效益之间符合二元二次回归模型,通过主因素分析,对向日葵经济效益影响大小依次为:灌水量＞施氮量,经济效益随施氮量的增加呈先增加后减小的趋势,随灌水量增加逐渐增加。经模型寻优,最高经济效益（21000～22500元/hm~2）的水氮组合方案为,2019年施氮253.71～276.12kg/hm~2,灌水348～361mm,2020年施氮236.88～282.6kg/hm~2,灌水346～357mm。可以达到高产高效的目的,推荐作为河套盐渍化地区向日葵农田控释肥施用水氮制度。（5）率定验证了Dssat-Oilcrop-Sun模型,nRMSE为7.16%～11.09%,NSE为0.85～0.91。向日葵干物质积累和氮素积累呈慢-快-慢模式,在成熟期还会因为向日葵衰老导致干物质和氮素积累量减少,与传统肥料相比,控释肥干物质和氮素积累量增加了24.58%和60.54%,衰老干物质和氮素减少了61.60%和29.19%。传统肥料处理较控释肥处理干物质转运量、干物质转运率和干物质对籽粒贡献率提高了27.33%～38.34%。氮素转运量、氮素转运率和氮素对籽粒贡献率与施氮量呈显著正相关,高氮增加了向日葵转运量、转运率和对籽粒贡献率-8.46%～399.65%。