学者对陕西关中平原农田小麦、玉米一年两熟轮作体系秸秆还田效应做了研究，发现在小麦秸秆高留茬覆盖还田和玉米秸秆粉碎直接还田组合模式下，该地区小麦、玉米总产量达到最高。

小麦、玉米轮作的6种秸秆还田模式

一年两熟的冬小麦、夏玉米轮作是关中平原的主要种植制度，冬小麦一般于10月初播种，翌年6月上、中旬收货，玉米在小麦收货后播种，当年10月初收获。

研究者的实验于2008年6月至2010年6月在西北农林科技大学三原试验站进行，试验站的土壤属于半淋溶土纲中红油土。通过不同还田方式对土壤养分产生的不同影响，来评估秸秆还田效应。

试验中，小麦秸秆还田方式采用了小麦秸秆粉碎直接还田(W- C)、小麦秸秆高留茬覆盖还田(W- H)、小麦秸秆不还田(W—N)； 玉米秸秆还田方式包括玉米秸秆粉碎直接还田(M- C)、玉米秸秆粉碎覆盖免耕深松还田(M- M)、玉米秸秆不还田(M- N)。 在玉米生长季，小麦秸秆实施全量还田；在小麦生长季节，玉米秸秆实施全量还田。

W-C-M-C还田模式的有机碳含量最高

实验结果显示，经过一季夏玉米生长，全量小麦秸秆不同还田模式的土壤有机碳增加，W-H和W-C下土壤表层0～20厘米有机碳含量分别为12. 15克／千克和11. 45克／千克，而秸秆不还田W-N土壤有机碳只有10. 67克／千克，秸秆覆盖还田比粉碎还田的土壤有机碳略有提高，但差别不显著；在20～40厘米土层中也呈现出W-H模式下有机碳含量最高，但均未达到显著水平。

在前茬小麦秸秆三种不同还田模式基础上，玉米秸秆还田的处理(M-C、M- M)下土壤表层0～20厘米有机碳含量较不还田处理均呈现出普遍的增加趋势，有机碳含量最高的处理为W-C-M-C模式，达12. 80克／千克，较连续两季不还田处理W-N-M-N模式提高了1.86克／千克，达到显著水平。而在W- H-M-N、W-H-M-M、W-N-M-N三种模式下， 土壤有机碳含量较小，分别为10. 60克／千克、10. 84克／千克、 10. 94克／千克，且20～40厘米土层中土壤有机碳含量也具有类似趋势。

W-H-M-C还田模式下作物总产达到最高

在前季作物进行小麦秸秆还田(W-C、W- H)处理后，0～20厘米，20～40厘米土层中土壤活性有机碳含量均呈现出显著增加的趋势，且其中W-C模式下增加更为明显，0～20 厘米、20～40厘米土层中土壤活性有机碳含量较不还田处理分别平均提高0. 90克／千克、0.85克／千克。

W-H还田模式下，夏玉米在相对充足的水分条件下， 产量和生物量均显著高于W-C和W-N的处理。而秋季后期降水量相对较大，而大气温度降低，整个冬小麦生育期内无效蒸发量较小，使得水分对作物生长的制约性相对减小，因此就短期内而言秸秆还田在小麦增产方面的效应尚未显现。而综合该区域的耕作制度、气候条件和雨热分布特点考虑，W-H-M-C还田模式组合使得轮作期内作物总产量达到最高。