實行輪作換茬制度，意味著要增加作物種類，改變作物的結構，這樣做既有利于發(fā)揮輪作增產(chǎn)的作用，促進多種經(jīng)營，更重要的是有利于改善農(nóng)田的生物多樣性，提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，促進對農(nóng)業(yè)資源合理利用。
我們知道：各種作物的秸稈、殘茬、根系、落葉等是補充土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分的重要來源。但不同的作物補充的數(shù)量不同，質(zhì)量也有區(qū)別。如禾本科作物有機物生產(chǎn)量大，而豆科作物、油菜等落葉量大，豆科作物因有根瘤菌可以固定空氣中的氮素，故能給土壤補充氮素。在輪作中通過種植豆科作物，可以改善土壤中的氮素狀況。
通過作物輪作，對調(diào)節(jié)土壤有機質(zhì)狀況有一定意義。土壤有機質(zhì)對土壤肥力狀況有重要作用。作物的殘茬、落葉和根系是補充耕地土壤有機質(zhì)的一個來源，對于土壤腐殖質(zhì)含量有一定的影響，并且這些殘留有機物中含有的養(yǎng)分數(shù)量也影響茬地土壤的養(yǎng)分狀況。
作物殘留的有機物中，根系占很大的比重，由于土壤條件和栽培措施不同，作物的根量可以有很大的變化，據(jù)觀測，禾本科作物殘留有機物質(zhì)數(shù)量中根系占50%以上，大豆、油菜、甘薯等作物的落葉量比根量多或者相近，而芝麻的落葉量則比根量大得多。
有機物在分解過程中釋放出所含的養(yǎng)分對茬地的養(yǎng)分狀況將會產(chǎn)生效應。作物殘留有機物分解的難易，即養(yǎng)分釋放的快慢，主要與這些有機物中氮素含量呈正相關，氮素含量高的分解較快。
豆科綠肥可以給土壤補充較多的易分解的有機物，并能豐富土壤氮素含量。我國北方地區(qū)種一季綠肥，如每公頃生產(chǎn)15000kg的新鮮綠色體，含氮量約為75kg。
實行水旱輪作，可改變土壤生態(tài)環(huán)境，有利于土壤通氣和有機質(zhì)的分解，有利于土壤結構的改善，從而提高土壤肥力狀況，提高氧化還原電位，減少土壤中有害的還原物質(zhì)含量。合理安排不同特性的作物進行輪作，并能正確安排好作物的輪換順序，便有利于保持土壤中的養(yǎng)分協(xié)調(diào)與平衡，提高土壤有機質(zhì)含量，促進有益微生物的繁殖。
