1.2　國內外研究現狀

1.2.1　氮磷養分資源管理

農業可持續發展，從農田外部投入物質和能量，是現代化農業生產突破性進展的重要保證，保證營養元素合理循環是農業生產可持續發展的根本問題（劉更另，1992）。從農業可持續的角度研究土壤管理和合理施肥問題，根據農田氮磷養分的特征狀況，科學有效地協調農田養分與資源環境的關系，有助于農業生產的可持續發展（王興仁等，1995）。農田養分循環與平衡是反映農田生產力狀況的重要因素，了解農田養分循環與平衡變化的趨勢和特點，對合理調控農田養分循環與平衡具有重要意義（吳英等，1999）。在20世紀80年代，彭琳和彭祥林（1981）報道了婁土旱地輪作農田生態系統氮素循環初步研究的結果，當時化肥施用量少，在忽略淋溶和揮發等損失條件下，發現小麥和玉米輪作氮素虧損，輸入與輸出比為0.8；豆麥輪作氮素有盈余，輸入與輸出比為1.3。有諸多研究對我國南方地區不同輪作制中營養元素的循環做調查，發現我國南方稻田的氮磷收支平衡表現為盈余（王國峰等，1988；何新華，1993；傅慶林等，1994；李清華等，2015）。對我國北方不同地區農業生態系統營養元素循環研究表明，北方大田的氮磷收支平衡表現為盈余（胡春勝等，1992；楊恒山等，2012；呂麗華等，2015）。

進入21世紀以來，國內非點源污染的問題日益得到關注，我國學者開始將農田氮磷平衡的研究拓展到氮磷流失帶來的非點源污染問題。如彭奎等（2004）以四川盆地鹽亭縣林山鄉為對象研究了農林復合系統氮平衡和非點源污染特征，發現化肥施用的增加導致農田氣態氮釋放以及地表水地下水非點源污染風險的增加。曹寧等（2006）采用農田生態系統氮磷平衡計算方法對東北地區土壤氮磷養分平衡狀況及其對非點源污染的貢獻進行了研究，結果表明，東北三省農田當前處于盈余狀態，化肥用量逐年增大且其用量是造成空間差異的直接因素，近年進入水體環境的氮磷負荷均有所增加。

2006年逐漸出現關于氮磷平衡的時空尺度擴大的研究，并利用GIS技術實現對氮磷平衡的空間分布研究，開始關注氮磷輸入、輸出的貢獻源。如許朋柱等（2006）研究了長興縣地區1949～2002年農業用地長期氮、磷的剩余量變化發現，該期間單位農業用地面積的氮、磷剩余量具有顯著的增加趨勢。方玉東等（2007）詳細研究了中國2000多個縣域單元農田氮素養分的收支平衡狀況，發現化學氮肥在所有氮肥總投入中占有絕對優勢，黑龍江省農田氮素生物產出占全部氮素生物產出的比例最高（85%），并通過GIS技術實現空間差異表達。

同時，氮磷平衡的研究開始使用或建立標準化的農田氮磷營養模型，使研究更趨于規范化、系統化和深入化。如方玉東等（2007）建立了農田生態系統氮素平衡模型并使用該模型對2004年中國農業生態系統氮素輸入輸出以及養分盈余進行了研究，發現單位面積耕地氮素負荷高風險地區均集中在中國的東南沿海和部分中部地區。陳敏鵬和陳吉寧（2007）使用OECD（經濟發展與合作組織）土壤表觀氮平衡模型研究了中國2003年土壤表觀氮磷平衡情況，結果表明，中國土壤氮磷輸入主要是化肥和畜禽糞便，且區域分布嚴重不均。