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水稻土作为我国重要的土壤类型，其可持续高效利用与粮食安全密切相关。在陆地生态系统中，氮素为最重要的土壤养分，其存在的形态及迁移转化与土壤氮素供应和生态环境质量密不可分。通常，土壤中氮以无机态和有机态存在，然而，到目前为止，人们对土壤氮的了解仍然十分有限。有机氮是土壤氮素的主要存在形式，是矿化氮的源和汇，由于其结构的复杂性及多样性，长期以来始终受到研究者的极大关注。本文通过对一组50至2000年不同利用年限的系列水稻土和相应的旱地系列土壤的氮素形态、种类及特征的分析，从较长时间尺度探讨水稻种植对土壤肥力性质特别是氮素行为的影响，旨为水稻土可持续发展和氮素地球化学循环提供更多的依据。本研究分为四个部分：
⑴探讨利用年限和水稻种植对土壤肥力的影响。长期水稻种植导致土壤酸化，50年表层土壤pH为7.89，而2000年仅为5.66。水稻土中有机质及全氮含量随着利用年限的增加而增加，而全钾、速效钾及交换性盐基离子含量随利用年限的增加而减少。就水稻土2000年和50年相比，有机质增加102％，全氮增加77%，全钾下降12%，速效钾下降58%。可见，在长期人为耕种过程中，需要通过合理施肥，以维持土壤养分供应的充足，同时也要注意施肥而导致的环境问题。与旱地利用相比，水稻土中有机质、全氮、速效钾、交换性钾、交换性镁、交换性钠及全钾极显著高于旱地，而交换性钙、全钙则显著低于旱地。
⑵探讨利用年限和水稻种植对土壤有机氮组成的影响。水稻土中酸解性氮含量及酸解率均随着利用年限的增加而增加，2000年水稻土酸解性氮含量较50年增加144%，酸解率增加16%；酸解性氮中的一些形态氮含量均随着利用年限的增加而增加。这表明，长期水稻的种植不仅提高了土壤中全氮的含量，也提高了土壤中可酸解性氮的含量，氮素稳定性有所下降，而有效性却在增强。水稻土中各酸解性氮，酸解未知氮占全氮的比例随种植年限的增加而增加，而氨基酸氮、氨态氮和氨基糖氮随年限变化不大。水稻种植比较旱地利用能显著提高酸解性氮含量，包括氨基酸氮、氨态氮、酸解未知氮。不同利用年限水稻土中酸解未知氮比例较旱地低，而非酸解氮比例较旱地高，即水稻土中稳定性氮的比例较高。
⑶探讨利用年限对水稻土有机氮中杂环氮的影响。不同利用年限水稻土氮K层近边的主要结构特征吸收能量峰之间差异不明显，基本都含2，4-二羟基吡啶(吡啶衍生物类)、N-乙酰-D-葡萄糖(氨基/肽类)、硝基苯乙酸(硝基类)物质。
⑷探讨利用年限和水稻种植对土壤供氮能力的影响。水稻土表层碱解氮含量随利用年限增加而增加；不同利用年限水稻土碱解氮含量均极显著高于相应旱地。这表明，水稻种植相比较旱地，有利于土壤碱解氮的增加，提高土壤的供氮潜力。在水稻土中，土壤氮矿化量大致随利用年限的增加而增加，2000年时达到81.81 mg/kg；而在旱地土壤中，氮矿化量随着利用年限的增加而有所减少。不同利用年限水稻土和旱地相比，利用年限达700年时水稻土氮矿化量显著高于旱地。分析结果表明，土壤氮矿化量与土壤基本性质(土壤有机质、全氮、C/N、pH、盐分镁、钾、交换性镁等)、土壤各形态有机氮(氨基酸氮、氨态氮、酸解性氮、酸解未知氮)、碱解氮相关。酸解性的氨基酸氮、氨态氮、酸解未知氮是土壤可矿化氮的重要来源，氮矿化量与土壤碱解氮呈极显著相关。