为了缓解阴山丘陵地区土壤贫瘠,地温较低,连作障碍较为严重的问题。设计了不同作物的轮作结合施肥试验,探究最合理的轮作结合施肥模式,降低连作对土壤及作物产量的不良影响,并利用有机肥和化肥结合轮作的模式来提高土壤的微生物活性,有效缓解现状并达到增产的目标。主要结论如下:(1)作物的不同生育时期,施肥处理对干物质积累的影响效果均较不施肥处理好,且以轮作处理结合施入有机肥处理效果最佳。黑豆最为前茬作物的处理效果也显著优于其他轮作模式。(2)作物的两个时期中,不同处理对土壤容重的影响不显著。旺盛时期时,B-M(Y)处理的容重较M(Y)处理降低了2%,说明马铃薯作为前茬作物的处理对降低土壤容重效果明显。在旺盛时期,黑豆轮作结合不同施肥A-Y(D)和B-Y(D)处理分别较Y(D)处理降低了2.3%和3.2%,说明轮作结合施肥对土壤容重的降低效果显著。(3)轮作结合不同施肥处理对土壤速效养分及有机质的含量均高于不施肥处理。旺盛时期的马铃薯轮作结合有机肥A-D(M)处理有机质含量较M处理高出39%。两种速效养分均在旺盛时期有机肥表现突出,但在收获时期表现为化肥优于有机肥处理。(4)轮作结合不同施肥处理的土壤微生物生物量和酶活性均高于不施肥处理。整体趋势为有机肥结合轮作处理的土壤微生物生物量碳含量最高,且在旺盛时期,A-D(M)较其余两种作物的轮作结合有机肥处理各高出了43.5%和50.8%。化肥结合轮作处理的微生物生物量氮最高。不同肥料处理对土壤酶活性的影响均不同,但均显著优于不施肥处理。(5)施入有机肥后,土壤中微生物的数量均优于其他肥料处理。且轮作结合施有机肥的处理较其他轮作施肥模式效果好。(6)轮作结合施肥可以不同程度的提高作物的产量。且施入有机肥结合轮作对产量的提高效果显著。不同轮作模式中,黑豆作为马铃薯的前茬作物结合有机肥A-D(M)为最优处理,对产量提升效果明显,且较其连作不施肥M处理高出41.7%。