秸秆还田能够显著改善土壤质量和提高作物产量。首先，通过增加土壤有机质含量，秸秆还田促进土壤团粒结构的形成，改善土壤物理性状，如孔隙度、土温、蓄水抗旱能力和通透性。试验数据显示，秸秆还田后土壤孔隙度增加约4%，容重降低0.03~0.09g/cm³，土壤水分增加1%~3%。这些变化协调了土壤的水、肥、气、热四性，增强了渗水能力和保墒性能，提高了抗旱抗涝能力。
其次，秸秆还田提高了土壤养分含量。通过提供营养和碳源，促进微生物活动，增强固氮和保存氮素能力，同时促进土壤中养分的有效化，增加土壤养分。据调查，秸秆还田后第一季作物平均增产5%~8%，第二季后作物平均增产4%。秸秆还田还能增加土壤有机质，改良土壤结构，使土壤疏松，孔隙度增加，容量减轻，促进微生物活力和作物根系的发育，一般可增产5%~10%。
玉米秸秆内含氮量为0.6%，含磷量为0.27%，含钾量为2.28%，有机质含量达15%左右。1250公斤鲜玉米秸秆相当于4000公斤土杂肥的有机质含量，氮磷钾含量相当于18.75公斤碳铵、10公斤过磷酸钙和7.65公斤硫酸钾。连续2-3年实施玉米机械秸秆还田，可增加土壤有机质含量0.15-0.2%，增加速效磷33-45%、速钾25-30%，增加含氮量1.06%，一般能提高单产20-30%，从而减少化肥使用量，降低农业面源污染和土壤污染，提高农产品品质。
秸秆还田不仅培肥地力，改善土壤结构，有利于农业的可持续发展，还能通过提供丰富的有机质含量，减少化肥使用量，降低农业面源污染和土壤污染，提高农产品品质。此外，利用农业机械进行秸秆还田，还能提高农业生产效率，减轻农业劳动强度，节约时间，解决劳动力不足问题。