1.2　国内外研究现状

1.2.1　氮磷养分资源管理

农业可持续发展，从农田外部投入物质和能量，是现代化农业生产突破性进展的重要保证，保证营养元素合理循环是农业生产可持续发展的根本问题（刘更另，1992）。从农业可持续的角度研究土壤管理和合理施肥问题，根据农田氮磷养分的特征状况，科学有效地协调农田养分与资源环境的关系，有助于农业生产的可持续发展（王兴仁等，1995）。农田养分循环与平衡是反映农田生产力状况的重要因素，了解农田养分循环与平衡变化的趋势和特点，对合理调控农田养分循环与平衡具有重要意义（吴英等，1999）。在20世纪80年代，彭琳和彭祥林（1981）报道了娄土旱地轮作农田生态系统氮素循环初步研究的结果，当时化肥施用量少，在忽略淋溶和挥发等损失条件下，发现小麦和玉米轮作氮素亏损，输入与输出比为0.8；豆麦轮作氮素有盈余，输入与输出比为1.3。有诸多研究对我国南方地区不同轮作制中营养元素的循环做调查，发现我国南方稻田的氮磷收支平衡表现为盈余（王国峰等，1988；何新华，1993；傅庆林等，1994；李清华等，2015）。对我国北方不同地区农业生态系统营养元素循环研究表明，北方大田的氮磷收支平衡表现为盈余（胡春胜等，1992；杨恒山等，2012；吕丽华等，2015）。

进入21世纪以来，国内非点源污染的问题日益得到关注，我国学者开始将农田氮磷平衡的研究拓展到氮磷流失带来的非点源污染问题。如彭奎等（2004）以四川盆地盐亭县林山乡为对象研究了农林复合系统氮平衡和非点源污染特征，发现化肥施用的增加导致农田气态氮释放以及地表水地下水非点源污染风险的增加。曹宁等（2006）采用农田生态系统氮磷平衡计算方法对东北地区土壤氮磷养分平衡状况及其对非点源污染的贡献进行了研究，结果表明，东北三省农田当前处于盈余状态，化肥用量逐年增大且其用量是造成空间差异的直接因素，近年进入水体环境的氮磷负荷均有所增加。

2006年逐渐出现关于氮磷平衡的时空尺度扩大的研究，并利用GIS技术实现对氮磷平衡的空间分布研究，开始关注氮磷输入、输出的贡献源。如许朋柱等（2006）研究了长兴县地区1949～2002年农业用地长期氮、磷的剩余量变化发现，该期间单位农业用地面积的氮、磷剩余量具有显著的增加趋势。方玉东等（2007）详细研究了中国2000多个县域单元农田氮素养分的收支平衡状况，发现化学氮肥在所有氮肥总投入中占有绝对优势，黑龙江省农田氮素生物产出占全部氮素生物产出的比例最高（85%），并通过GIS技术实现空间差异表达。

同时，氮磷平衡的研究开始使用或建立标准化的农田氮磷营养模型，使研究更趋于规范化、系统化和深入化。如方玉东等（2007）建立了农田生态系统氮素平衡模型并使用该模型对2004年中国农业生态系统氮素输入输出以及养分盈余进行了研究，发现单位面积耕地氮素负荷高风险地区均集中在中国的东南沿海和部分中部地区。陈敏鹏和陈吉宁（2007）使用OECD（经济发展与合作组织）土壤表观氮平衡模型研究了中国2003年土壤表观氮磷平衡情况，结果表明，中国土壤氮磷输入主要是化肥和畜禽粪便，且区域分布严重不均。