2004～2006年,连续两年在大田条件下,以小麦郑麦9023、玉米郑单958为供试作物,研究了机械化免耕覆盖还田、翻压还田、旋耕还田与传统不还田（对照）相比,机械化秸秆全量还田后,对土壤水分、容重、温度、养分以及对作物生长发育、产量、效益进行了研究,主要结论如下:
1秸秆还田可以提高小麦的大部分生育时期、玉米整个生育时期的土壤含水量,而且差异性达到显著、极显著水平。秸秆还田的方式不同,对土壤含水量的影响不同,在小麦、玉米整个生长季对土壤含水量影响大小依次为旋耕还田处理＞免耕覆盖还田处理＞翻压还田处理;在小麦、玉米整个生长季,秸秆还田处理对土壤含水量影响主要在0-20cm、20-40cm土层,其次是40-60cm、60-80cm土层。
2秸秆还田在小麦、玉米的整个生长季改变了土壤的容重,其中免耕覆盖还田处理显著、极显著增加了土壤的容重;旋耕还田、翻压还田处理则在小麦、玉米生长的后期,土壤容重有所下降,但是没有达到显著水平;秸秆还田处理对土壤容重的影响主要在土壤0-10cm、10-20cm的耕作层,对较深层次的土壤容重影响则较小。
3免耕覆盖还田在小麦、玉米生长季对土壤温度的影响表现为降温作用,随着土层的加深,降温作用越来越弱;旋耕还田、翻压还田处理在小麦、玉米生长季表现为高温时“降温”效应和低温时“升温”效应;而且随着土层加深,对温度的影响逐渐减弱。
在小麦生长季,秸秆还田对冠层温度和土壤表面温度的影响表现为地表温度上升时的“延迟”作用和下降时的“加速”所用;在玉米生长季,秸秆还田对冠层温度和地表温度的影响表现为温度上升时的“加速”作用和下降时的“延迟”作用。
4在小麦、玉米生长季,秸秆还田可以提高土壤养分含量,如有机质、速效磷和碱解氮,对土壤养分的影响主要集中在土壤的耕作层0-10cm、10-20cm土层。
5秸秆还田可以提高小麦群体的光合速率,提高作物的Fv/Fo、Fv/Fm值,降低qP值,减少无效的光损耗,提高光系统PSⅡ的最大光化学效率;免耕覆盖还田和旋耕还田处理均可以提高光系统Ⅱ（PSⅡ）的潜在活性和最大光化学效率。秸秆还田可以提高玉米生长季的叶面积指数（LAI）,秸秆还田方式不同,对LAI的影响大小依次为免耕覆盖还田处理＞旋耕还田处理＞翻压还田处理。
6秸秆还田可以提高玉米季作物对水分的利用效率,还田方式不同,对水分的利用效率不同;水分利用效率大小依次为旋耕还田处理＞免耕覆盖还田处理＞翻压还田处理;与对照相比,各个处理分别比对照高1.43、1.34、0.33百分点。秸秆还田还可以提高小麦、玉米的产量和产值,提高综合经济效益,秸秆还田处理的产值、净收入均高于传统的对照处理;其中旋耕还田处理的产值和净收入最高,其次为免耕覆盖还田处理,再次为翻压还田处理。与对照相比,旋耕还田处理、免耕覆盖还田处理、翻压还田处理分别比对照增收1935.35元·hm-2、1143.63元·hm-2、548.14元·hm-2。
