长江流域是我国重要的粮食产地,其中水旱轮作是该地区重要的轮作制度。常年的水旱轮作、不同的氮肥施用量以及土壤质地同影响农田土壤的氮素供应能力,进而影响着粮食的产量。本文通过田间定位实验和室内培养试验相结合的方式展开研究:在田间试验中,研究了不同轮作体系和施用氮肥对农田土壤全氮及有机氮库组分的影响;在室内培养试验中,模拟田间试验研究了不同轮作体系、氮肥施用以及土壤质地对土壤溶解性氮库、有机氮库及其相互转化的影响。通过对土壤氮素组分浓度的监测,该研究明确了在水旱轮作体系中氮肥施用后土壤有机氮组分的转化过程。试验结果如下:(1)田间试验数据表明,氮肥施用能显著提高土壤全氮含量。与初始土壤全氮含量相比,经过3年6季耕作后水稻-油菜和棉花-油菜两种轮作模式下土壤全氮含量分别增加了16.80%-24.97%和13.57%-23.50%。尽管两种轮作方式下土壤全氮含量并无显著差异,但水旱轮作体系土壤全氮储量的年增涨速率显著高于旱地轮作。氮肥和轮作方式对土壤有机氮库各组分的影响不同,氮肥施用显著增加土壤酸解铵态氮、氨基酸态氮以及酸解未知态氮的浓度;而相比旱地轮作,水旱轮作则显著增加土壤氨基糖态氮的浓度。(2)室内培养试验结果表明,氮肥施用能明显提高土壤无机氮浓度。在水旱轮作体系下,与不施氮处理相比,氮肥施用在水改旱处理中,土壤铵态氮先增加后降低,而硝态氮没有显著变化,而对土壤有机氮转化影响较小;在旱改水处理中,土壤铵态氮没有显著变化。与模拟旱地处理相比,会促进土壤有机氮向氨基糖态氮和酸解氨态氮转化。在不实施水旱轮作下(淹水或者旱地),与不施氮处理相比,模拟淹水处理氮肥施用增加了土壤酸解铵态氮和氨基糖态氮的浓度,施用的氮肥优先转化为酸解铵态氮,进而再转化为氨基糖态氮和酸解未知态氮;而模拟旱地处理氮肥施用会增加土壤氨基酸态氮浓度,氮肥施用则优先转化为氨基酸态氮,进而再转化为酸解未知态氮。(3)土壤质地的差异对不同水分条件下土壤氮素转化产生显著影响。砂土及粉砂质粘壤土酸解铵态氮浓度对氮肥的响应主要是受到水分影响。在淹水条件下,与不施氮处理相比,施用氮肥对粘壤土酸解铵提升最为显著。在旱改水处理下,氮肥施用显著降低砂土及粘壤土酸解铵态氮浓度。在旱地条件下,氮肥施用显著增加粘壤土氨基酸态氮浓度,而粉砂质粘壤土氨基酸态氮浓度降低了80 mg/kg-100 mg/kg,砂土降低了20 mg/kg-40 mg/kg。长期培养发现,氮肥施用后不同土壤氨基酸态氮均会降低,而酸解未知态氮浓度会进一步提高。