化学肥料,尤其是氮肥的施用,对促进现代农业发展有着至关重要的作用。氮素是作物生长发育过程中所必需的大量营养元素,在农业生产中,氮肥的合理施用对农作物增产、作物品质的提高具有重要的作用,但当前我国存在施肥时期、施肥方式不合理,过量施肥及施肥后氮肥严重损失等现象,氮肥的施用具有严重的不合理性。本研究对东北棕壤地区玉米-大豆轮作体系制定合理的施肥方案具有重要的指导意义,为农田氮素可持续管理、维持农业可持续发展提供科学依据。本研究基于东北地区长达39年的典型棕壤肥料长期定位田间试验,选取其中12个处理:不施肥处理（CK）,单施氮肥处理（N）,氮磷肥配施处理（NP）,氮磷钾肥配施处理（NPK）,低量有机肥处理（M₁）及其与化肥配施处理（M₁N、M₁NP、M₁NPK）,高量有机肥处理（M₂）及其与化肥配施处理（M₂N、M₂NP、M₂NPK）,明确不同施肥方式对大豆季、玉米季氮素吸收利用情况的影响;同时在田间选取其中6个处理设置微区试验,分别为:N,NP,NPK,M₁N,M₁NP,M₁NPK,采用¹⁵N同位素示踪方法,标记化学氮肥,将不同施肥条件下,不同作物轮作体系棕壤氮素的去向定量化,明确不同施肥方式对肥料氮转移规律的影响。主要研究结论如下:（1）长期轮作施肥大田试验发现,高量、低量有机肥配施化肥处理下,大豆、玉米的生物量、产量、总吸氮量及各器官吸氮量均显著高于单施氮肥和不施肥处理,M₁NPK处理大豆、玉米总吸氮量最高。不同施肥处理下,大豆各器官吸氮量总体呈籽粒>荚皮>茎叶,玉米各器官吸氮量总体呈籽粒>茎叶。化肥区和低量有机肥区大豆收获期土壤硝态氮含量与播前相比变化不大,而高量有机肥区收获期0-100 cm土壤硝态氮含量较播前均有所下降,大豆收获期M₁NPK处理的0-100 cm土壤硝态氮残留量最高,玉米收获期M₂NPK处理最高,有机肥区玉米季播前土壤硝态氮含量较大豆收获期均有所增加。土壤铵态氮含量均较低,大豆收获期M₁NP处理土壤铵态氮含量最高,玉米收获期M₂NP处理相对最高。大豆、玉米收获期,20-40 cm土层土壤微生物量氮含量整体均低于0-20cm土层。大豆收获期0-20 cm土层M₂NPK处理土壤微生物量氮含量最高,20-40 cm土层M₂处理最高,玉米收获期0-20 cm土层M₁NPK处理含量最高,20-40 cm土层M₂NP处理最高。可见,玉米-大豆轮作体系下,有机肥配施化肥处理,既可提高大豆、玉米的产量、吸氮量,还可培肥土壤、减少损失。（2）¹⁵N标记田间微区试验表明,有机肥配施化肥可提高大豆、玉米生物量、产量和植株吸氮量。大豆季单施化肥、有机肥配施化肥处理的平均氮肥利用率分别为22.1%和44.2%,玉米季为38.8%和45.7%,其中M₁NPK处理利用率最高,显著高于其它处理。大豆收获期,0-40 cm土壤肥料¹⁵N残留量为13.3～20.0 kg N ha^-1,残留率为44.3%～64.8%,化肥处理的土壤肥料氮残留量显著高于有机肥配施化肥处理;玉米收获期,0-40 cm土壤肥料¹⁵N残留量为50.1～70.9 kg N ha^-1,残留率为41.8%～59.1%。大豆季、玉米季氮肥利用率分别为20.0%～51.7%、33.4%～51.1%,其中M₁NPK处理利用率均最高,显著高于其它处理。大豆季、玉米季肥料¹⁵N损失率范围分别为3.98%～16.31%、4.25%～12.97%,其中M₁NPK处理均最低。可见,适量有机肥配施氮磷钾化肥既可提高大豆、玉米产量还可降低肥料氮残留及损失。（3）大豆季残留肥料氮在玉米季土壤总残留率为48.4%～83.8%,与大豆季相比,有机肥区土壤残留率的减少（19.4%～34.8%）显著低于化肥区（63.1%～106.8%）。残留肥料氮的后效为6.86%～13.55%,损失率为5.67%～44.69%,其中,有机肥区的损失率显著低于化肥区。因此,适量有机肥的施用,可降低残留肥料氮的损失、降低残留肥料氮向下层土壤迁移。综上所述,在东北棕壤地区,玉米-玉米-大豆轮作体系下,玉米季有机肥配施化肥处理,尤其是适量有机肥(13.5 t ha^-1)配施氮磷钾化肥处理,大豆季施用氮磷钾化肥,既可提高大豆、玉米的产量、吸氮量,还可培肥土壤,降低氮肥向下淋失,减少损失,是较好的施肥方式。