作物秸秆是一种数量多、来源广、可就地利用的优质有机肥源。秸秆还田是当前缓解有机肥源不足的一项有效措施。秸秆直接还田有助于改善土壤的物理、化学和生物学性状,提高土壤肥力,增加作物产量等。安徽淮北小麦、玉米一年两熟农作区,土壤主要为砂姜黑土,质地粘重,易旱易涝,适耕期短,且有机肥投入不足,农业机械不发达,农机农艺不配套,导致秸秆直接还田率较低。针对生产中存在的问题,本文在砂姜黑土区小麦玉米轮作模式下,通过大田试验,以烟农19为材料,系统研究研究玉米秸秆全量粉碎还田和不同耕作方式对冬小麦的生理生态效应,为实现秸秆机械化直接还田和高效栽培提供理论依据和实践尝试。主要研究结果如下:(1)玉米秸秆还田对小麦出苗率的影响不显著。在玉米秸秆还田和播种期干旱条件下,免耕处理小麦出苗率较高,而翻耕和旋耕处理小麦出苗整齐度和均匀度较高。(2)玉米秸秆不还田处理小麦的单株幼苗素质低于秸秆还田处理,其光合性能也低于秸秆还田处理,因而其群体干物质积累降低,对氮磷钾元素的吸收减少,植株抗倒性能下降,最终产量显著低于秸秆还田处理。在玉米秸秆还田条件下,翻耕处理小麦的单株幼苗素质较高,其光合性能较好;而免耕处理由于基本苗较高,即使单株物质积累和光合效率有所降低,其群体生长指标仍显著提高,因而翻耕和免耕处理的群体干物质积累量较高,对氮磷钾元素的吸收提高,植株抗倒性能增强,同时提高了籽粒灌浆特性和穗部性状,最终显著提高产量和水分利用效率,改善籽粒品质。(3)相比免耕处理,翻耕和旋耕处理的总成本提高了10.9%,主要原因在于较高的机械作业成本。与玉米秸秆不还田翻耕处理相比,玉米秸秆还田免耕处理的产值最高,净利润也最高。综合考虑各试验处理的冬小麦产量、品质和经济效益三个方面,认为玉米秸秆全量还田的综合表现最优。