土壌肥沃度
日本国内で水田の転作は1969年からコメの生産調整のため開始された。1978年から水田利用再編対策が実施され、コメの減反だけでなく他の作物の自給率増加のために田畑転換が広く推し進められた。1980年以降は水田面積約2,900,000haのうち調節面積は500,000haを越え、2009年度には、作物が作付けされた水田2,330,000haの約3分の1(710,000ha)が畑地利用されるとみられている。
近年、大豆等の収量が減少している。農林水産統計では、水田利用再編対策が開始された1978年から10年程度の間に単位面積当たり収量が増加した地域、おそらく大豆畑への輪換が強力に進められてきた地域でその傾向は見られる。特に富山県では顕著である。富山県では、大豆後水稲で基肥窒素量の削減率が縮小されている事例や乾土効果が低下している事例が報告されている。輪換の繰り返しで土壌の有機物含有量が減少するなどして土壌肥沃度が低下していると懸念されている。
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。