保护性耕作技术起源于美国，20世纪70年代在我国逐渐推广。目前主要应用的技术有免耕、深松、耙耕和旋耕，而作物秸秆是农业生产循环的重要资源。本试验以黄淮海区域的典型生产系统小麦-玉米一年两熟制为主要研究对象，深入分析秸秆还田与耕作方式对农田土壤理化性状和生产力的影响，确立适合该地区的土壤质量评价系统，结合分析不同收割段玉米秸秆的营养物质，以期为该地区秸秆还田与耕作方式最优化体系的选择、玉米秸秆的利用提供参考依据。主要研究结果如下：
1秸秆还田与耕作方式对作物产量及构成因素的影响
与常规耕作相比，免耕处理降低了玉米穗粒数和小麦有效穗数、千粒重，深松处理增加了玉米产量、免耕处理降低了小麦产量。从秸秆留茬还田分析，秸秆还田能增加玉米千粒重、穗粒数和小麦千粒重、有效穗数，随秸秆还田量的增加而增加，留茬1m还田处理对玉米、小麦的籽粒增产效果最好。
2秸秆还田与耕作方式对土壤理化性状的影响
与常规耕作相比，保护性耕作措施显著影响了土壤化学性状，免耕、深松处理显著增加了0～20cm土层土壤的有机碳、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾等，而常规耕作处理的各指标在0～40cm土层内分布较均匀。秸秆还田能显著增加土壤的有机碳、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾等，留茬1m还田处理的增幅较大，而全还田处理的增幅有所降低。
秸秆还田与耕作方式对土壤物理性状和土壤酶活性有显著影响。与常规耕作相比，免耕、深松处理的土壤容重和酶活性升高。秸秆还田降低了土壤容重和pH值，增加了土壤非毛管孔隙度和含水量，其中留茬1m还田处理增幅较大。
3不同秸秆还田与耕作方式下农田土壤质量评价
不同秸秆还田与耕作方式下农田的土壤质量指数各异。深松留茬1m还田处理的土壤质量指数最高，免耕留茬1m还田、免耕全还田、常规全还田和常规留茬1m还田处理的土壤质量指数也较高，而免耕无还田和深松无还田处理的土壤质量指数较低。因此，深松留茬1m还田、免耕留茬1m还田、免耕全还田、常规全还田和常规留茬1m还田处理的农田土壤生产力水平较高，而免耕无还田和深松无还田处理的农田土壤生产力水平较低。
4不同收割段玉米秸秆的营养物质及产量
年际间玉米秸秆的产量差异显著，但不同收割段产量占总产量的比重年际间无显著差异，玉米秸秆1m以上部位干重和鲜重产量不足总产量的1/3。从营养物质和感官分析，1m以上部位仍保持绿色，中性和酸性洗涤纤维含量最低，粗蛋白、粗脂肪、钙和磷等营养物质含量最高，钾、糖和含水量适宜，因此1m以上部位最适合用于饲养。
为同时提高农田土壤的理化性状、增加作物产量、合理利用玉米秸秆。该地区在实施农田耕作时益选深松耕作，玉米秸秆还田时选择留茬1m直接粉碎还田，1m以上部位打捆移出农田用于饲养。
