目前，秸秆还田是我国秸秆综合利用的主要方式，有学者通过对比试验，研究了小麦—水稻轮作种植制度下，不同水稻秸秆还田量对土壤养分变化的影响，结果表明，长期秸秆还田对耕层土壤有机质影响较大。
T1处理对土壤养分影响相对较弱
试验在杭州市西湖区连续秸秆还田定位区进行，稻草秸秆还田，土壤为泥质田，试验期为1996-2008年。试验对秸秆还田进行了以下4种对比处理：T1，对照CK+低留茬（2 533千克/公顷）；T2，秸秆全量还田（1 500千克/公顷）+高留茬；T3，NPK（氮磷钾）+高留茬(3 890千克/公顷)；T4，NPK+秸秆全量还田+高留茬。
试验显示，长期秸秆还田对耕层土壤有机质影响较大。T3处理经12年累积，土壤有机质比T1增加了4.8克/千克，提高了16.6%; T2和T4处理12年后，分别增加土壤有机质5.6克/千克和6.5克/千克，提高了19. 3%和22.4%。
除T1耕层土壤全氮含量只比试验前略增外，其他处理增幅明显：T4、T3和T2的全氮含量比试验前分别增加0.57克/千克、0.52克/千克和0.28克/千克，比T1处理分别提高29.0%、26.1%和12.5%。4个处理耕层土壤碱解氮含量比12年前分别增加25.3～60.4毫克/千克；相比低留茬处理T1， T4、T3、T2处理土壤碱解氮含量分别提高了18.8%、16.2% 和4.8%。
秸秆还田+NPK处理对土壤容重影响最大
4种处理土壤有效磷的含量比试验前均不同程度增加。 秸秆还田并配施NPK处理的土壤速效磷增加效果最好，T4、T3、T2处理相对T1处理土壤速效磷分别提升了9.7毫克/千克、7.6毫克/千克和1.5毫克/千克，增幅为147%、115% 和22.7%。
秸秆还田对耕层土壤速效钾含量影响也较大。在施化肥条件下，T3和T4的土壤速效钾含量比试验增加了13.1毫克/千克和5.3毫克/千克，分别提高了30.7%和12. 4%。不施化肥处理T2和T1的耕层土壤速效钾含量比试验前明显下降：T2的土壤速效钾含量比试验前下降8.9毫克/千克，降低26.3%；T1 比试验前下降11.2毫克/克，减少了35.5%。
12年的定位试验表明，各处理土壤容重均有不同程度下降，秸秆还田+NPK处理对土壤容重影响最大，由试验前（1996年以前）的1. 24下降到2008年的0. 87克/厘米3，降幅达29.8%；处理2、处理3和处理1土壤容重较试验前分别降低了27. 4%、21.8%和21. 0%。
