采用田间试验的方法研究了关中地区玉米秸秆还田同时施用氮肥对冬小麦产量和土壤肥力的影响,试验采用裂区设计,主处理为玉米秸秆全量还田(N+S)和玉米秸秆不还田(N),副处理为5个不同氮肥施用水平(N 0、84、168、252和336 kg/hm~2)。同时,为探明陕西关中地区夏玉米-冬小麦轮作区秸秆还田后不同耕作模式以及施用秸秆腐熟剂后冬小麦产量和土壤肥力的变化,田间试验设旋耕+秸秆还田(RS)、旋耕+秸秆还田+秸秆腐熟剂(RSD)、旋耕+秸秆不还田(RN)、深松+秸秆还田(SS)、深松+秸秆还田+秸秆腐熟剂(SSD)、深松+秸秆不还田(SN)6个处理,于2018年冬小麦收获期取样,系统分析了不同处理对冬小麦产量和生物量的影响,取得的主要结果如下:1.连续秸秆还田7年平均值数据统计发现,在施氮量为252 kg/hm~2时,秸秆还田和不还田产量平均值分别为6653和6542 kg/hm~2,还田后产量平均增加1.7%,施氮量较低时秸秆还田冬小麦产量下降,当施氮量超过一定量后秸秆还田会使冬小麦产量增加,即“低施氮量减产、高施氮量增产”的变化规律。与秸秆不还田相比较,秸秆还田后冬小麦地上部生物量平均增加了2.8%,茎叶生物量平均增加了3.5%,颖壳生物量平均增加了3.3%,收获指数无显著变化。2012、2013、2014、2017年地上部生物量随着施氮量的增加呈现出低施氮量减少、高氮增加的趋势,2016与2018年低施氮量情况下秸秆还田后地上部生物量也呈现出增加趋势。2.与不还田相比较,秸秆还田后冬小麦籽粒氮含量平均降低了1%,籽粒磷含量平均降低了2.1%,籽粒钾含量平均增加了1.2%;无论秸秆还田与否,随着施氮量的增加,籽粒氮含量呈现出先增加后降低的趋势,籽粒含磷量呈现出降低趋势,籽粒含钾量呈现出增加趋势。2012、2013、2014、2016年在低施氮量水平下,秸秆还田处理小麦地上部吸氮量低于不还田处理,2016、2018年无论施氮水平如何,地上部吸氮量秸秆还田均高于不还田。2012-2015年秸秆还田后,随着施氮量的增加,地上部吸磷量在低施氮量水平下,秸秆还田低于不还田,而当施氮量超过一定量后,地上部吸磷量秸秆还田高于不还田,在2016和2017结果正好相反,低施氮量下地上部吸磷量反而更高。2012、2013、2014和2017年,随着施氮量的增加,在低施氮量水平下,地上部吸钾量秸秆还田低于不还田,而当施氮量超过一定量后,地上部吸钾量秸秆还田高于不还田,2016年和2018年,无论施氮水平如何,地上部吸钾量秸秆还田均高于不还田。3.秸秆还田明显提高了土壤表层(0～20cm)硝态氮和速效磷的含量,平均分别提高7.8%和5.1%,秸秆还田显著增加了土壤表层(0～20cm)的钾含量,平均增加14.8%,2012～2018年秸秆还田后与不还田相比较,土壤有机质分别平均增加了4.4%、6.6%、4.2%、7.0%、6.9%、7.9%和8.9%,2012、2013、2015、2017、2018年还田比不还田土壤全氮分别平均增加了3.0%、4.7%、6.6%、5.6%和3.1%。对秸秆还田后表观氮素平衡分析发现,秸秆还田后,在2012、2013、2014、2015、2017、2018年氮素养分表现为盈余,盈余量分别为29.2、56.8、51.7、31.5、29.2和22.6kg/hm~2,在2016年氮素养分表现为亏缺,亏缺量为25.2kg/hm~2;秸秆不还田,在2012、2014、2015、2016、2017、2018年氮素养分表现为亏缺,亏缺量为11.7、20.9、46.4、70.7、47.6和10.9 kg/hm~2,在2013年氮素养分表现为盈余,盈余量为23.5 kg/hm~2,秸秆还田增加了农田氮素养分的输入量,导致氮素总输入高于不还田处理,为避免氮素投入过量或不平衡,秸秆还田后应适当降低氮肥施用量。4.不同耕作模式试验表明:处理RSD(“旋耕+秸秆还田+秸秆腐熟剂”)增加了冬小麦产量,改善了土壤养分状况。与农户常规耕作模式RN相比较,处理RSD小麦产量和地上生物量分别增加了7.39%和6.15%,土壤0～20cm土层硝态氮和有机质含量分别增加了8.35%与8.23%。因此,根据本试验短期研究结果,在当地推荐“秸秆还田+旋耕+腐解剂”的配套措施。