秸秆还田改土培肥原理
秸秆中含有的氮、磷、钾、镁、钙、硫等元素是农作物生长必需的主要营养元素，因此，秸秆也是丰富的肥料资源。秸秆中有机质含量平均为15%左右。据测定，湿玉米秸秆含氮量为0.61%，含磷量为0.27%，含钾量为2.28%。如每亩地还田秸秆1000千克，则可增加有机质150千克，每亩地一年若还田鲜玉米秸秆1250千克。则相当于4000千克土杂肥的有机质含量，含氮、磷、钾相当于18.75千克碳铵、10千克过磷酸钙和7.65千克硫酸钾，还能补充其它多种营养元素。故秸秆还田对于改良土壤有着积极的作用。
秸秆还田增产因素是多方面的，概括起来主要是养分效应、改土效应和改善农田生态环境效应。
（一）养分效应
1、提高土壤氮磷钾素养分含量及其利用率
秸秆还田后，土壤中氮磷钾素养分都有增加，其中尤以钾素的增加最为明显。
2、秸秆还田对土壤钾素平衡的影响及其增产作用
含钾高的各种植物残体都是生物钾肥，其作用是利用作物在其生育过程中吸收的土壤钾，以秸秆还田形式归还土壤，以供再利用，从而保持土壤钾的良性循环，试验证明秸秆还田后提供了大量的有效钾而导致作物增产。
3、秸秆还田对土壤有效硅的影响及其增产作用
硅虽然不是植物生长所需的大量元素，但若植物缺硅，茎秆及叶片的刚性就会减低，抗倒伏和抗病虫害的能力减弱，光合作用的能力下降，而秸秆还田是提供有效硅的一个来源。
（二）改土效应
秸秆还田重在改善土壤的团粒结构和理化性状。秸秆在耕翻入土之后，在分解过程中进行矿质化，释放养分，同时进行腐殖质化，使一些有机质化合物缩合脱水，形成更复杂的腐殖质，从而改善了土壤的结构及保水、吸水、粘结、透气、保温等性状，提高了土壤本身调节水、肥、温、气的能力。土壤有机质含量增加，养分结构趋于合理，可使其容重降低，土质疏松，通透性提高，犁耕比阻减小。试验证明原来耕翻性极差的粘土，满地大坷垃，拖拉机一档耕地，冒黑烟。而在秸秆还田后，二档作业不超负荷，土体构造明显改善。土壤的保水、透气、保温能力提高，吸水率相差10倍，地温提高1—2℃。实行秸秆还田后能够增加土壤有机质含量，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，具有良好的改土作用。
另外，秸秆还田为土壤微生物提供了充足的碳源，促进微生物的生长、繁殖，提高了土壤的生物活性。
（三）优化农田生态环境效应
农田生态环境即作物生长环境，它包括农田气候，土壤水热状况，植物养分循环和杂草生长因素。生态环境的优劣直接影响作物生长，试验证明秸秆覆盖有保墒、调温，压草等多种作用。
1、保墒和调控田间温湿度
秸秆覆盖地面，干旱期减少了土壤水的地面蒸发量，保持了耕层蓄水量，雨季缓冲了大雨对土壤的侵蚀，减少了地面径流，增加了耕层蓄水量。覆盖秸秆隔离了阳光对土壤的直射，对土体与地表温热的交换起了调剂作用。
2、抑制杂草
农田覆盖秸秆有很好地抑制杂草生长的作用，秸秆覆盖与除草剂配合，提高了除草剂的抑草效果。
综上所述，秸秆还田增加了土壤养分，特别是钾素营养。增加土壤有机质，改良了土壤结构，容重下降，孔隙度增加。秸秆覆盖还有保墒、调温、抑制杂草生长、减轻盐碱等作用。这样就大大改善了土壤的水分、养分、通气和温度状况，优化了农田生态环境，为夺取作物高产、稳产、优质打下基础。