本试验通过研究1年、5年、10年、15年连作棉田的土壤微生物、酶活性和理化性状,以及与棉花、水稻、小麦、玉米、豌豆、油菜轮作,分析不同耕作方式对棉田土壤微生物、相关酶活性和理化性状的影响,来揭示棉花在连作、轮作条件下土壤微生态环境的变化规律,以期为湖南植棉区建立合理的土地用养制度、促进棉花种植结构的优化、保障棉花产业的可持续发展提供理论依据。主要研究结果如下：1、在棉花的整个生育时期,不同连作年限的棉田土壤微生物因生育时期不同而有较明显的差异变化,细菌和放线菌的总体变化趋势大致相同,其中苗期数量最大。1年棉田中细菌和放线菌在不同生育时期数量变化幅度较大,真菌数量差异较小,而在15年棉田中真菌数量大幅增加,同时在不同生育时期也表现出较大的差异变化。2、通过研究多年连作棉田土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、纤维素酶和蔗糖酶五种酶活性在不同连作年限和不同生育时期的活性变化发现,脲酶和磷酸酶随着连作年艰的变化先增加再降低。过氧化氢酶表现出先下降,在连作10年棉田时降到最低值,但在15年棉田活性强度又增加的变化趋势。在棉花的整个生育时期内,这五种酶均表现出不同的变化趋势,蔗糖酶和纤维素酶活性在整个生育时期变化非常显著。3、棉花连作后,土壤中全氮、全磷、有机质含量随连作年限的增长呈现出先增加后减少的趋势,其中最大值均出现在连作10年,而碱解氮的含量呈现不断增加的趋势,土壤pH值呈不断增长的趋势,这说明连作年限对不同成分的影响作用不同。4、与不同作物轮作、套作后,棉田土壤肥力呈不同程度提高,豌豆处理比对照有机质含量高9.50%、速效钾高54.65%,油菜处理比对照的速效磷含量高出12.81%、速效钾高出15.60%,小麦与玉米有机质含量与对照相差不是很大,其他处理总体上各指标也都比对照处理要高,这充分表明不同耕作方式能够有效地提高连作棉田土壤速效养分的含量,能有效地改善多年连作棉田的土壤理化性状。5、从本试验研究结果上来看,水稻、小麦、玉米、豌豆、油菜与棉花轮作、套作后的的土壤容重、孔隙度数据均好于对照,说明各处理结果均优于对照,尤其是棉花→水稻。这表明不同耕作方式对棉田物理性状有深刻的影响,对改善土壤结构有着明显的促进作用。6、通过研究发现不同耕作方式下细菌数量大于真菌和放线菌,在六个处理当中,豌豆处理的细菌数量、放线菌数量较高、真菌数量较低,这有利于减少棉田病虫害、提高棉花产量,与棉花套作较好。通过比较不同耕作方式下土壤中酶的活性发现,水稻处理下的土壤酶活性较高,说明水旱轮作能够有效改良土壤,保持各种代谢的旺盛运行。