秸秆还田促进了微生物活动。土壤微生物在整个农业生态系统中具有分解土壤有机质和净化土壤的重要作用。有机物的合成由植物叶绿素来完成，有机物的分解则由微生物来完成。秸秆还田给土壤微生物增添了大量能源物质，各类微生物数量和酶活性也相应增加;实行秸秆还田可增加微生物18.9%，接触酶活性可增加33%，转化酶活性可增加47%，尿酶活性可增加17%。这就加速了对有机物质的分解和矿物质养分的转化，使土壤中的氮、磷、钾等元素增加，土壤养分的有效性也有所提高。经微生物分解转化后产生的纤维素、木质素、多糖和腐殖酸等黑色胶体物，具有粘结土粒的能力，同黏土矿物形成有机与无机的复合体，促进土壤形成团粒结构，使土壤容量减轻，增加土壤中水、肥、气、热的协调能力，提高土壤保水、保肥、供肥的能力，改善土壤理化性状。
因为微生物的增长是以碳素为能源、以氮素为营养的，而有机物对微生物的分解适宜的碳氮比为25∶1，多数秸秆的碳氮比高达75∶1，这样秸秆腐解时由于碳多氮少失衡，微生物就必须从土壤中吸取氮素以补不足，也就造成了与作物共同争氮的现象，因而秸秆还田时增施氮肥显得尤为重要，它可以起到加速秸秆快速腐解及保证作物苗期生长旺盛的双重功效。
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