灌漑用水の品質は、土壌の肥沃度と易耕性を維持するために、また植物がより深い土壌深部を利用するために非常に重要である。高塩基性の水で灌漑すると、不要なナトリウム塩は土壌に蓄積し、土壌の排水能力は非常に悪くなるであろう。塩基性の土壌中では植物の根は、最適な成長のための土壌深度まで伸びることはできない。低pH/酸性の水で灌漑すると、有用な塩（カルシウム、マグネシウム、カリウム、リン、硫黄など）は流亡水に溶けて酸性土壌から失われる。加えて、植物に不要なアルミニウム塩およびマンガン塩が土壌から溶出し、植物の生長を妨げる。高塩分水が灌注されたとき、あるいは十分な水が灌漑土壌から排出されないとき、土壌は塩積土壌となる、あるいはその肥沃度を失う。高塩分水は、膨圧または浸透圧を強くし、植物の根による水や栄養分の取り込みを妨げる。
塩基性の土壌では表土の損失が引き起こされる。雨水が土壌表面を流れ、または排出されると、水との接触により塩基性の土壌粒子はコロイド（細かい泥粒子）になり、表土が流されるためである。このような土壌は作物栽培により肥沃度を低下させないが、不適切な灌漑や酸性雨によって不要な無機塩類の蓄積と有用な無機塩類の喪失によって肥沃度は失われる。植物の成長に適していない土壌でも灌漑と排水を適切に行うことで肥沃度を改善させることができる。
光と二酸化炭素の制限.
植物は光合成のために太陽光と二酸化炭素CO2を必要とする。
田畑輪換の肥沃度実態.
背景.
一方、輪換田畑での水稲栽培では、高温気象で玄米の外観品質が低下している。米の高温登熟障害は登熟期での植物体内の窒素含量が低いと助長される。このため、施肥量の減少と地力の低下が原因であることが推測されている。
輪換田畑では湛水の還元環境と落水の酸化環境が繰り返されている。このため、輪換田畑と連作水田では有機物の総量や組成の挙動が異なると予想されており、輪換田畑での土壌有機物の動態解析等の肥沃度実態の研究が行われている。
肥沃度実態.
日本土壌肥料学会のシンポジウムで、水田からの輪換畑の肥沃度についての知見は総合的に検討された。
土壌劣化.