土壤是植物生长的重要环境因素，在植物生长繁育中有着不可替代的作用。连作是在同一片土地上持续种植同种或同科的作物，是一种广泛应用的农业生产方式。连作可导致土壤微生物生态失衡、病原微生物富集、理化性状变差、病原菌数量增大、有益微生物减少、土壤酶活降低、土壤微生物特性下降，引发植物的各种土传病害。
一、连作对土壤理化性质的影响
作物长期连作后，由于植物生长所必须的营养元素的片面吸收和施肥不当，会导致土壤养分不均衡，特别是微量元素的缺乏常常会引起作物的生长不良。土壤中某些元素间存在不同程度的拮抗作用，并且土壤中钙、锌、硼等元素的有效利用和施用氮磷肥的多少密切相关。
连作还会导致土壤容重上升和孔隙度降低，意味着土壤变得更加紧密，空气和水分的渗透能力下降，阻碍作物根系的生长和土壤微生物的活性。土壤中的有机碳主要储存在土壤的团聚体中，这些团聚体在保持土壤有机碳稳定方面发挥了至关重要的保护和隔离功能。研究表明，大团聚体(直径>0.25mm)具有更强的水稳定性，能够有效抵抗侵蚀并保持土壤养分。连作可能会破坏这些土壤结构，减少水稳定性团聚体的含量，降低大团聚体比例，进而影响土壤的保水和养分保持能力。此外，连作还会影响土壤的机械组成，改变土壤中砂粒、粉粒和黏粒的比例。在农业生产中，壤土因其砂粒、粉粒和黏粒的均衡组合而具备良好的保水保肥能力和适中的排水性，被认为是最适宜农作物生长的土壤。当土壤颗粒组成发生改变时，土壤的透气性和保水性也会受到影响。
二、连作对土壤酶活性的影响
土壤酶活性在维持生物体的正常生理功能和代谢过程中发挥着不可替代的作用。在土壤生态系统中，酶的作用尤为关键，土壤酶活性是土壤中生物学活性的总体表现，可以反映土壤生物化学过程，也是衡量土壤肥力高低的决定因素，土壤中所有生化过程都有酶的参与，反映了土壤养分的动态转化并影响土壤有机质的形成。植物连作对土壤酶活性的影响是一个多因素、多层面的复杂过程。土壤酶与土壤肥力、物质转化、养分收支和农业措施有着显著的相关性。土壤酶活具有很强的抗逆性是反映土壤质量和肥力好坏的标准，作物随着连作年限的增加，代谢减弱，土壤酶活随之降低，土壤状况恶化。此外，不同作物的连作对土壤酶活性的作用也存在差异，这可能与作物根系分泌物质的种类、作物残体分解的速率以及作物对土壤养分吸收的特定方式密切相关。
三、连作对土壤微生物的影响
微生物在土壤结构的形成、有机物质的分解、养分循环的参与、植物生长的调节以及植物病害的防治等方面发挥着关键作用。它们的生长状况与土壤的理化性质以及所采取的土壤管理策略密切相关，因此，植物的连作模式对土壤微生物群落的构成和功能具有深远影响，不同作物种类及其连作模式能够引起土壤微生物种群结构和数量的变化。
一般情况下，连作会导致土壤中放线菌的数量增加，而这种增加往往以牺牲优势菌群多样性为代价，可能导致土壤中氮素和磷素的循环速度减缓，最终影响土壤肥力和作物产量。连作不仅导致根系分泌物释放自毒素，而且还会影响土壤和微生物的相互作用，导致土壤养分失衡和酶活性下降，随着有益微生物的减少和病原微生物的增加，土壤的微生态环境可能逐渐恶化。
土壤质量的好坏和物质代谢过程还与土壤中微生物类群的分布息息相关，连作土壤养分循环中微生物代谢产物能促进植物生长。土壤有机质分解有土壤微生物类群的参与，并且类群数量和合理施肥会影响土壤有机质含量。土壤理化性质受土壤微生物类群活动的影响，作物连作会导致根际土壤有机质含量及有益微生物数量减少，克生物质大量积累，导致作物生长受到抑制。根系微生物种群直接受到根系分泌物的影响，作物长期连作使土壤根际微生物种群多样性减少，导致连作障碍，进而使作物营养缺失，病虫害加重，产量减少。
四、连作对土壤动物的影响
在生态系统中，土壤动物扮演着重要的角色。它们不仅是生态系统的分解者，同时也是养分的创造者，还可以通过生活活动改变土壤结构，提高土壤肥力，在维持土壤生态系统的健康和稳定上有着重要的作用。然而，农业生产中的连作可能对土壤动物的种群结构和多样性、生态功能、生存及繁殖产生影响。研究发现，在灵芝连续种植的研究过程中，发现食细菌性线虫和捕食性或杂食性线虫的数量经历了一个先升后降的变化趋势，与此同时，寄生性线虫的数量则逐渐减少。这可能是由于连作导致土壤环境变化，影响了线虫的生存和繁殖。而对黑土区大豆种植的研究发现，随着土壤深度的增加和大豆连作年数的延长，线虫群落优势种类(除杂食/捕食线虫)的相对丰度有所提高。这可能是因为连作导致土壤环境变化，某些线虫种类更适应这种变化，因此其数量相对增加。
