تناوب زراعی بر میزان جذب نیتروژن توسط گیاهان زراعی و کارآیی مصرف کودهای نیتروژنه تاثیرگذار است، بنابراین انتخاب یک نظام تناوبی با کارآیی بالای نیتروژن در کاهش مصرف انرژی و افزایش سطح پایداری بوم نظام های زراعی موثر است. این آزمایش با هدف تعیین مدیریت مناسب مصرف کود نیتروژنه و بقایای گیاهی در سیستم تناوب کاشت گندم با محصولات دیگر در شرایط اقلیم معتدل سرد خراسان رضوی (جلگه رخ) در طی دو سال زراعی ۸۷- ۱۳۸۵ اجرا شد. این آزمایش به صورت کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا در آمد. تناوب زراعی به عنوان عامل اصلی در پنج سطح (۱- گندم: گندم ۲- سیب زمینی: گندم ۳- ذرت سیلویی: گندم ۴- شبدر برسیم: گندم ۵- چغندرقند: گندم) و کود نیتروژنه برای تمامی گیاهان پیش کاشت گندم به عنوان عامل فرعی در چهار سطح (۱- بدون مصرف کود ۲- مصرف کود ۵۰ درصد کمتر از میزان مطلوب ۳- مصرف کود به میزان مطلوب ۴- مصرف کود ۵۰ درصد بیشتر از میزان مطلوب) و برگشت بقایای محصول پیش کاشت گندم به خاک به عنوان عامل فرعی فرعی با دو سطح (۱- بدون برگشت بقایای گیاهی ۲- برگشت ۵۰ درصد بقایای به جا مانده از محصول پیش کاشت) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد کارآیی مصرف، کارآیی جذب و کارآیی بهره وری نیتروژن در میان تناوب های زراعی متفاوت بود و تحت تاثیر مقادیر متفاوت کود نیتروژن مصرفی قرار گرفت، در حالی که برگشت بقایای محصول پیش کاشت گندم تاثیر معنی داری بر کارآیی مصرف نیتروژن نداشت. بیشترین و کمترین کارآیی مصرف نیتروژن به ترتیب در تناوب ذرت: گندم و گندم: گندم مشاهده شد و بالا بودن کارآیی مصرف نیتروژن در تناوب ذرت: گندم ناشی از کارآیی بهره وری بالای نیتروژن در این تناوب بود. نتایج آزمایش نشان داد که بالا بودن کارآیی بهره وری نیتروژن در تناوب ذرت: گندم ناشی از برتری نسبت نیتروژن محصول اقتصادی به کل نیتروژن جذب شده در این تناوب نسبت به سایر تناوب ها می باشد. با افزایش سطح مصرف نیتروژن در تمامی تناوب های زراعی شاخص های کارآیی نیتروژن کاهش یافت. از آنجا که عملکرد کل تناوب ذرت:گندم در شرایط مصرف نیتروژن در حد توصیه و بیشتر از توصیه اختلاف معنی داری نداشت، تناوب ذرت گندم با مصرف نیتروژن در حد توصیه کودی برای ذرت به سبب عملکرد اقتصادی و کارآیی مصرف نیتروژن بالا، مناسب تر از سایر تناوب ها ارزیابی شد.