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我国农作物秸秆资源量多而且分布广泛，但利用水平较低，与此同时农田的肥料投入较多。因此提高农作物秸秆资源的有效利用，提升物质循环利用效率具有重要意义。本试验通过3种不同途径展开研究：在恒温培养箱中，采用三因素三水平正交设计，将温度、秸秆长度和秸秆腐熟剂种类三因素结合起来，研究小麦秸秆(温度为：15℃、25℃和35℃；秸秆长度为：粉末、5cm和10cm)和玉米秸秆(15℃、20℃和25℃；粉末、4cm和8cm)的腐解过程和养分释放的动态过程；通过将13C标记的玉米秸秆还田，追踪秸秆输入土壤后的流转分配状况；在2010年开始的耕作与施肥定位试验基础上，设置9个处理，即：①深耕+有机肥(DTF)；②浅耕+有机肥(STF)；③免耕+有机肥(NTF)；④深耕(DT)；⑤浅耕(ST)；⑥免耕(NT)；⑦深耕+减氮20%(DTR)；⑧浅耕+减氮20%(STR)；⑨免耕+减氮20%(NTR)。以此来探究耕作方式与施肥模式对农田土壤肥力的影响，为养分资源综合管理和农田土壤地力提升措施提供理论依据。本研究的主要结论如下：
1．在温度，还田秸秆长度和秸秆腐熟剂三因素的共同作用下，小麦秸秆和玉米秸秆的腐解特征不同。在同一温度下，秸秆体积越小并且添加秸秆腐熟剂的处理腐解程度更好。随着腐解时间的延长，秸秆腐解率越高，残余量越少。经过100天的腐解后，小麦秸秆和玉米秸秆分别在35℃和25℃条件下表面形态更为疏松，腐解率和腐解速率也显著高于其他处理。小麦秸秆在A3B1C3处理下碳、氮养分释放率最高；A3B2C1处理下土壤全磷和速效钾含量相对较高。玉米秸秆在A3B1C3处理下氮养分释放率最高，为83.25%，A3B3C2处理下土壤速效钾含量显著高于其他处理。
2．小麦根际土、非根际土中的13C含量随着生育期的进行而有所变化，非根际土中13C含量随着生育期的进行而逐渐降低，根际土中13C含量在拔节期时最低，成熟期时有略微升高。小麦根际土、非根际土中的13C分配率表现为非根际土中13C分配率有所下降(96.03%-94.74%)，而根际土中13C分配率有所升高(3.97%-5.26%)。土壤养分含量在不同处理下也表现不同。整体上看，W2处理下土壤全碳含量最高显著高于其余各处理；而W1处理下的土壤全氮和全磷含量在小麦整个生育期内始终处于较高水平。
3.不同耕作与施肥模式下土壤养分含量和小麦产量有所不同。土壤全碳和全磷含量变化一致，均是随着生育期的进行和土层的加深而逐渐降低，全氮含量在整个生育期表现出先降低再升高最后再降低的趋势。整体上看，STF处理对0-60cm土层的全碳和全氮含量均有提高作用，而DTF处理下的土壤全磷含量最高。DTF处理能够提高小麦的结实小穗数和穗粒数；施加有机肥的处理小麦产量均较高，其中DTF处理的产量最高(11412.33 kg·hm-2)，其次是STF和NTF处理，分别为11121.68kg·hm-2，10468.72kg·hm-2。
1．在温度，还田秸秆长度和秸秆腐熟剂三因素的共同作用下，小麦秸秆和玉米秸秆的腐解特征不同。在同一温度下，秸秆体积越小并且添加秸秆腐熟剂的处理腐解程度更好。随着腐解时间的延长，秸秆腐解率越高，残余量越少。经过100天的腐解后，小麦秸秆和玉米秸秆分别在35℃和25℃条件下表面形态更为疏松，腐解率和腐解速率也显著高于其他处理。小麦秸秆在A3B1C3处理下碳、氮养分释放率最高；A3B2C1处理下土壤全磷和速效钾含量相对较高。玉米秸秆在A3B1C3处理下氮养分释放率最高，为83.25%，A3B3C2处理下土壤速效钾含量显著高于其他处理。
2．小麦根际土、非根际土中的13C含量随着生育期的进行而有所变化，非根际土中13C含量随着生育期的进行而逐渐降低，根际土中13C含量在拔节期时最低，成熟期时有略微升高。小麦根际土、非根际土中的13C分配率表现为非根际土中13C分配率有所下降(96.03%-94.74%)，而根际土中13C分配率有所升高(3.97%-5.26%)。土壤养分含量在不同处理下也表现不同。整体上看，W2处理下土壤全碳含量最高显著高于其余各处理；而W1处理下的土壤全氮和全磷含量在小麦整个生育期内始终处于较高水平。
3.不同耕作与施肥模式下土壤养分含量和小麦产量有所不同。土壤全碳和全磷含量变化一致，均是随着生育期的进行和土层的加深而逐渐降低，全氮含量在整个生育期表现出先降低再升高最后再降低的趋势。整体上看，STF处理对0-60cm土层的全碳和全氮含量均有提高作用，而DTF处理下的土壤全磷含量最高。DTF处理能够提高小麦的结实小穗数和穗粒数；施加有机肥的处理小麦产量均较高，其中DTF处理的产量最高(11412.33 kg·hm-2)，其次是STF和NTF处理，分别为11121.68kg·hm-2，10468.72kg·hm-2。