明确不同种植制度农田肥力长期演变特征可为选择合适种植制度以提升耕地质量提供参考依据。以湖南省12个国家和省级农田长期定位试验点的种植制度试验为研究对象，选择当地习惯施肥条件下的水稻—水稻—黑麦草（RRR）、水稻—水稻—紫云英（RRC）、水稻—水稻—大麦（RRB）、水稻—水稻—冬闲（RRW）和水稻—水稻—油菜（RRO）5种双季稻模式，烤烟—水稻（RT）、水稻—冬闲（RW）、水稻—油菜（RO）和水稻—绿肥（RG）4种一季稻模式，棉花—油菜（CR）、大豆—红薯（SS）和玉米—萝卜（MR）3种旱作模式，研究其土壤基础肥力指标和综合肥力的演变趋势。结果表明，双季稻模式有机质含量高于旱作模式，长期习惯性施肥条件下，除RRO、RT和RW有机质含量下降外，其余均有上升。RRW、RRO、RT和RW全氮含量相对较高但均有下降，其余则均有增加。RRO和RG碱解氮含量下降明显，而旱作模式均呈增加趋势。RRO和RRW速效磷含量下降明显，而旱作模式年均增加约1.23～4.76 mg/kg。双季稻模式速效钾含量均有下降，而一季稻和旱作模式除RT和MR增加外呈下降趋势或无明显变化。双季稻模式综合肥力下降，而一季稻和旱作模式均有上升。研究表明，湖南省不同种植制度农田肥力变化差异较大，双季稻模式应控氮重钾，一季稻模式应减施氮磷，旱作模式应培肥地力和控施磷肥。