本研究从影响秸秆腐解的温度条件和C/N比即秸秆还田量入手,采用室内培养试验,对安徽淮北砂姜黑土小麦、玉米一年两熟区,玉米秸秆还田过程中C、N、P、K等主要养分在小麦生长的整个生育期内的矿化量与矿化规律进行了模拟研究。结果表明:不同温度、不同秸秆还田量及温度和秸秆还田量的交互作用,对玉米秸秆矿化过程中土壤有机碳,有机氮,速效磷,速效钾含量的影响均达到显著或极显著水平。具体研究分以下几个部分:1.采用室内恒温控湿好气培养试验,研究不同温度(10℃、20℃、30℃)、不同秸秆加入量(秸秆全量和过量)对玉米秸秆粉碎还田后土壤有机碳矿化过程的影响,运用一级动力学方程对有机碳矿化过程进行了拟合。结果表明:温度对有机碳矿化影响显著,在对照(CK)和秸秆加入量相同的处理中,有机碳的矿化累积量均随温度(10～30℃)的升高而增加,Q10值在温度较低( <20℃)时大于温度较高( >20℃)时,说明低温条件下,有机碳矿化速率对升温更敏感。在同一温度条件下,不同处理秸秆加入量越大,有机碳矿化累积量越高,有机碳矿化的日变化量也大。本实验中,一级动力学方程能较好地描述不同处理土壤有机碳的矿化累积量动态。土壤有机碳的潜在矿化量C0值随温度变化不明显,在同一温度条件下,秸秆加入量越大,C0值越大。2.采用Stanford&Smith间歇淋洗好气培养法,研究不同温度(10℃、20℃、30℃)、不同C/N比对玉米秸秆粉碎还田后土壤氮素矿化过程的影响,并运用动力学模型(One-pool模型、Two-pool模型、Special模型)对实验结果进行了拟合。结果表明:各处理中,无机氮净矿化累积量均随矿化时间的延长而不断增加;同一C/N比条件下,无机氮净矿化累积量随温度升高而升高。各方程模型均达到显著或极显著水平。Two-pool模型(两部分一级反应式)和Special模型(带常数项的一级反应式)拟合程度均高于One-pool(一级反应式)模型,说明有机氮素库分为易矿化氮源和缓慢矿化氮源,能更切合实际地反映土壤氮素矿化特征。One-pool模型中,土壤氮素矿化势No值随温度的升高而增大,在同一温度条件下,加入作物秸秆量越大,即C/N比越高,No值越大。矿化速率ko值和C/N比密切相关,在同一温度条件下,C/N比增大ko值降低。Two-pool模型中可以看出:温度显著影响有机氮的矿化,较高温度条件下,易矿化氮源N a值比低温条件下高。3.采用室内恒温控湿好气培养试验,研究不同温度(10℃、20℃、30℃)、不同秸秆还田量对玉米秸秆粉碎还田后土壤速效养分动态变化的影响。结果表明:整个培养期内,各处理土壤速效磷含量随培养时间的延长均呈先上升后下降趋势,土壤速效钾含量随培养时间延长呈缓慢增加的趋势。温度对土壤速效磷和速效钾含量的影响在各培养阶段均达显著或极显著水平,同一秸秆加入量,不同温度条件下,培养前期,土壤速效磷含量随温度升高而降低;后期,高温条件下土壤中磷随时间延长逐渐释放出来,磷的有效性逐渐增高;土壤中速效钾含量随温度升高而增大。温度一致条件下,秸秆加入量对土壤中速效磷、速效钾含量的影响显著,秸秆加入量较多的处理Ⅲ速效磷含量及土壤磷的有效性显著高于对照CK (不加秸秆)、处理Ⅰ和Ⅱ,土壤速效钾的含量随秸秆加入量的升高而增大。