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本研究采用田间小区试验，研究了太湖地区稻麦轮作体系下农田氮素径流的损失量、损失规律及影响因素，采用密闭室通气法连续两年四季研究了氮磷配合施用对农田土壤氨挥发损失的影响；采用多孔杯技术和15N示踪法综合研究了稻田氮素的淋洗；采用田间微区15N示踪试验研究了稻季肥料氮的去向以及残留肥料氮在后作麦季的利用及损失情况；通过连续两年收集大气湿沉降氮以及无肥区的径流氮研究了大气湿沉降氮的规律及其在农田中的截留；通过在田间条件下采用大型密闭室抽气法测定了水稻植株对施肥后土壤氨挥发的吸收及其生长后期释放氮化物的情况，主要研究结果如下：
1、稻季氮素径流损失的主要形态是溶解态氮(DN)，径流流失量为1.0～17.9kg N ha-1，占施氮量的0.3～5.8％，稻季氮素径流损失年际之间差异很大，在同一个稻季，损失量随施氮量的增加而增加，损失量受径流发生前田面水总氮(TN)浓度影响，可用方程y=ax+b表示。麦季氮素径流损失量远高于稻季，主要形态也是DN，其中NO3--N浓度远高于NH4+-N，二者都随施氮量增加而增加，径流损失量为5.2～39.0 kgN ha-1，占施氮量的7.8～17.6％，麦季氮素径流损失主要发生在小麦苗期阶段，若小麦苗期降雨量大、施肥量高，径流损失量就大。在稻季避免暴雨前施肥以及在麦季减少苗期施氮量，可降低稻田氮素径流流失的风险。
2、无论是稻季还是麦季，农田淋洗氮均以NO3--N为主，NH4+-N极少。稻季90cm处NO3--N浓度为0.3～0.6 mg L-1，处理之间无显著差异，麦季在小麦基肥施用后至返青前，淋洗液中NO3--N浓度很高，90cm处达8.2 mg L-1，并且随施氮量增加而增加，小麦返青拔节后浓度降至2.0mg L-1以下，采用多孔杯法估算稻季氮素淋失量为3.2～5.6 kg ha-1，占施氮量的1.0～1.7％，麦季淋洗量为0.6～3.1 kg ha-1，占施氮量的1.1～1.6％。稻季施用的氮肥当季淋洗深度不超过40cm，但在后作麦季以及第3季稻季泡田期间可以继续向下淋失，经过两个稻麦轮作，淋洗的肥料量为施氮量的0.1～0.2％，稻田淋洗氮主要来源于土壤原有氮，两种方法结合可以较好地解释稻田氮素淋洗特征。
3、稻季土壤氨挥发损失主要发生在施肥后6d内，基肥和第一次追肥氨挥发量占施氮量的0.4～11.5％，第二次追肥的氨挥发损失比例较大，占施氮量的5.8～35.1％，若施肥后遇阴雨天气或正值水稻拔节孕穗期(吸氮高峰).，氨挥发很少，田面水的NH4+-N浓度与氨挥发通量呈正相关，施磷量相同时，氨挥发随施氮量增加而增加；麦季氨挥发损失主要发生在基肥施用后，占基肥施氮量的17～34％，占整季挥发量的58～80％，整个麦季氨挥发量为12.3～37.3 kgN ha-1，占施氮量的9.1～19.4％。
4、稻季肥料氮的作物回收率为29～39％，土壤残留肥料氮在后季小麦的利用率仅有2.4～5.2％。经过连续两个稻麦轮作，有.10.9～12.8％的肥料氮残留在0～60cm土壤中，绝大多数在0-20cm表层土中，稻季施用的氮肥损失主要发生在当季，高氮和高磷处理没有增加作物产量和干物质量，过量施氮或施磷无益于作物增产。
5、大气湿沉降氮中的NH4+-N、NO3--N、和TN的月沉降量随降雨量的增加而增加。NO3--N浓度全年比较平稳，而NH4+-N有明显变化，3～8月份的沉降高于其他月份，峰值出现与农田施肥时间基本吻合，02年和03年稻季湿沉降氮量分别为11.5和17.5 kg ha-1，02-03和03-04年麦季分别为14.6和7.0 kgha-1，大气氮湿沉降的主要形态是NH4+-N，占总量的55.4～57.7％，NO3--N占21.8～24.9％。无论是稻季还是麦季，无肥区径流液中NH4+-N远低于雨水NH4+-N浓度，而NO3--N稍高于雨水中NO3--N浓度，表明沉降氮中的NH4+-N比NO3--N易被农田截留。02年和03年稻季被农田截留的湿沉降N为10.4和12.7 kg ha-1，两个麦季被农田截留的N为10.5和2.3 kg ha-1，湿沉降氮的截留大多发生在非产流时期。
6、水稻植株在生长旺盛期其地上部分在施肥后能够吸收土壤挥发的氨，吸收量占土壤挥发氨的41～55％，植株吸收土壤挥发氨高峰出现在上午9时至下午14时，在生长后期，水稻植株排放氮化物，NH3排放主要发生在收获前一周，挥发量为0.7 kg N ha-1，NOx排放发生在成熟前两周，挥发量为4.1 kg N ha-1，二者之和占施氮量的2.2％。