黄棕壤地区是我国重要的农作物产区和经济林主产区，盛产多种粮食和经济作物，由于黄棕壤自身特性以及不当的田间管理等问题，使粮食生产安全面临着严峻的考验。为改善土壤性状，提高土壤肥力，增加粮食产量，探究不同深度秸秆还田下土壤改良情况，因此，本研究以黄棕壤为研究对象，于2016-2018年设置了秸秆表面覆盖(T0)，秸秆10-20cm还田(T10)，秸秆20-30cm还田(T20)和秸秆30-40cm还田(T30)，以不添加秸秆(CK)为对照。研究了连续三年秸秆不同埋深下，土壤水力学性质、团聚体分布、土壤容重和总孔隙度等土壤物理性质的变化状况，同时对土壤有机质、氮素、有效磷等土壤养分指标以及酶活性等进行了分析，运用主成分分析方法探究了不同深度秸秆还田对土壤的改良效果，找出最适还田深度，为秸秆还田在黄棕壤改良，水土保持以及促进农业持续发展方面提供科学依据。研究结果如下:
　　(1)秸秆还田可以改善土壤水力学性质，增加土壤水稳性大团聚体含量，增加土壤孔隙度，降低土壤容重，且随着还田时间的延长作用更显著。三年秸秆还田中，秸秆还田各处理土壤容重显著降低，T10处理土壤容重三年分别降低了4.92％，4.65％，4.85％下降最多，总孔隙度明显增加，T10处理总孔隙度三年分别提高了7.93％，7.19％和7.36％，增加最多。随着秸秆还田的继续，土壤中水稳性大团聚含量(粒径＞0.25mm)明显升高，秸秆在10-20cm还田时土壤中水稳性大团聚含量达到最高，且连续三年秸秆还田处理土壤团聚体MWD和GMD均明显升高。秸秆还田第一年T10和T20处理的水力学性质优于其它处理，随着还田时间的增加T10处理的作用效果更加明显。连续三年秸秆还田的水力学性质均表明10-20cm土层秸秆还田处理(T10)改良效果最好，秸秆还田第三年T10处理土壤饱和含水量、田间持水量、有效水含量和饱和导水率分别比第一年增长了15.24％，16.26％，35.66％和21.41％，凋萎系数降低了13.26％。
　　(2)秸秆还田可以提高土壤养分含量。添加秸秆后，土壤有机质含量明显增加，各处理有机质含量从小到大依次排列为CK＜T30＜T20＜T0＜T10，T10处理有机质含量最高，增加最多。秸秆还田后土壤有机质含量呈逐年增加趋势，秸秆还田第二年T0，T10，T20和T30处理的有机质含量与秸秆还田第一年相比，分别增加了12.61％，14.12％，12.24％和16.89％，秸秆还田第三年T0，T10，T20和T30处理的有机质含量比秸秆还田第二年增加了1.27g·kg-1，1.25g·kg-1，1.33g·kg-1，1.28g·kg-1，差异均达到显著水平(p＜0.05)。秸秆还田后土壤氮素水平明显升高，上层土壤(0-10cm和10-20cm)氮素水平高于下层土壤，随着还田年限的增加，中下层土壤的氮素水平逐渐提高，改良效果逐步显现。土壤全氮和硝态氮变化趋势相同，均表现为逐年增加趋势，秸秆还田第三年各处理全氮和硝态氮含量比第一年分别增加了12.04％～15.02％和11.24％～13.17％，且连续三年秸秆还田都表明10-20cm土层秸秆还田处理(T10)全氮和硝态氮含量最高。铵态氮含量逐年递减，秸秆还田第三年各处理铵态氮含量比第一年降低了1.51mg·kg-1～2.07mg·kg-1。连续三年秸秆还田各处理的土壤有效磷含量显著增加，秸秆还田第三年各处理土壤有效磷含量比秸秆还田第一年增加的范围为20.41％～28.08％，三年中秸秆还田各处理中T10处理增幅最高，分别为18.73％，14.85％和17.06％。
　　(3)秸秆还田对土壤酶活性有显著影响，秸秆添加到土壤后，土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、酸性磷酸酶活性明显上升，且酶活性随连续秸秆还田年限的增加呈上升趋势。还田第三年添加秸秆各处理土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、酸性磷酸酶活性分别比第一年增加27.63％～34.14％，27.66％～37.69％，45.65％～46.92％，26.17％～37.30％，24.21％～25.83％。不同秸秆还田深度对土壤酶活性的影响不同，秸秆在10\20cm深度还田时，土壤酶活性提高最明显。
　　(4)主成分分析表明，不同深度秸秆还田后各处理的土壤性质存在一定的差异，不同处理的综合得分次序为:CK＜T30＜T0＜T20＜T10，T10处理和T20处理的土壤水力学和其它物理性状均较好，养分含量和酶活性均较高，其中T10处理为最高，而CK处理为最低。说明秸秆埋深还田能够有效改善水力学性质，优化土壤物理性状，提高土壤养分含量，增强酶活性，且秸秆在10-20cm和20-30cm深度还田对土壤改良具有明显的作用，尤其以10-20cm深度的还田改良效果最佳。