四川是一个农业大省,人口逐渐增多,耕地面积日益减少,土壤侵蚀严重及不协调的种养业结构使四川粮食安全形势面临严峻的挑战。要充分利用四川丘陵区紫色土资源,提高单位面积产出,保护和改善环境资源,防止水土流失,既要保证粮食产量,又保证畜牧业健康发展,为此,探索一种能达到可持续发展的农业发展模式已势在必行。在前人进行的研究基础上,本研究对四川省资阳市紫色土丘陵区坡耕地实行不同粮草间套作种植模式的水土保持效益与经济效益和对土壤理化性质的影响进行了观测和评价研究,目的是探讨紫色土丘陵区不同作物及不同种植模式对防治水土流失、提高土壤肥力、增加作物产出,增加农民收入的作用。本研究以四川传统农作物种植模式(小麦-玉米-红苕)引入牧草(豆科牧草与禾本科牧草)的间套作组合搭配模式(农-牧复合模式),采取定位随机区组试验进行研究,试验小区为5m*20m标准径流小区,共设5个处理,3次重复。经过3年的观测,主要研究结果如下：1.2007-2009年3年观测期内,5个不同种植模式下试验小区的地表径流量与泥沙流失量受降雨的影响,主要分布在每年的5月-10月,存在较大的年际变化,且各处理的地表径流量与泥沙流失量变化趋势一致。不同的前作作物搭配对产流产沙存在显著的影响。从3年平均来看,在CK,A,B这3个处理中,夏季作物均为玉米,后作为红苕,B处理(燕麦／黑麦-玉-苕)这3年的地表径流量,产沙量都是最小的；其次是A处理(麦／黑麦-玉-苕),而对照处理(麦-玉-苕)的径流产沙量最高。因利用方式不同,牧草定期刈割改变作物覆盖而显著影响产流产沙,D处理(麦／紫花苕-高丹草／红苕)的径流产沙量在各处理中最高,存在显著差异。在紫色丘陵区坡耕地实行不同粮草间套作模式,地表覆盖是影响地表径流与土壤侵蚀的主要原因,在选择作物搭配时,要充分考虑作物品种,植株高矮,种植稀密等因素。2.在种植牧草之后,在2009年全年作物生育时期内,在各层土壤含水量表现出明显的季节变化,5个处理间土壤水分含量随时间变化而变化的规律基本一致,0.10cm土层土壤含水量变化最为激烈,10-20cm土层含水量变化趋势与0-10cm基本一致,但变化强度减弱,20-40cm土层的含水量变化最缓和。不同种植模式的土壤水分含量受大气降雨因子与植被覆盖因子以及土壤自身因子综合作用的影响。3.经过3年的种植,在引入牧草之后,土壤pH值发生变化,0-20cm表土层土壤pH值比20-40cm土层低,各处理在2个土层变化趋势一致,除CK处理外其他4个处理的pH值均低于对照处理,种植牧草能有效的降低土壤pH值。2个土层的土壤有机质变化一致,各土层中对照处理的有机质含量最低,种植牧草后,牧草根系发达,分解后产生较多的土壤腐殖质,能增加土壤中的有机质含量。其他4个处理土壤中的全氮,碱解氮,有效磷,速效钾含量均低于对照的麦-玉-苕模式。0-20cm上层土壤速效养分含量高于下层土壤,主要是因为肥料转化与根系分布基本都是在上层土壤中。因为作物搭配不一致,生长情况存在很大的差异,对水肥吸收也不一样,为满足作物生长需要,各处理在施肥上存在一定差异。在引入牧草之后,特别是需要刈割多次的牧草,为保证其正常的生长需要,在作物生长过程中适当增施氮肥和磷肥,有利于减少土壤养分的过度消耗,防止土壤的贫瘠化,保证作物的产量。4.从3年平均来看,在增种或改种饲草后,不同的种植模式前作对养分的吸收不一样,根系留茬也不一样,在土壤中的残留物不一样,对土壤墒情的影响也不一样,从而对后作生长产生促进或阻碍的作用。除了B处理(燕麦／黑麦草-玉／苕)外,其他4个处理均种植小麦,但在小麦预留行中种植牧草后,会产生竞争作用,与小麦争光,争肥,争水,A,C,D3个处理与对照相比小麦分别减产6.80%,5.55%,4%。A与B2个处理的玉米产量与对照相比分别减产7%和3%,不会对粮食产量产生显著的减产作用。但前作是豆科牧草能明显增加后作红苕的产量,C和D2个处理的红苕产量比对照增产30%和20%,有显著的增产效果。5.在空行增种或改种饲草,能够成倍增加饲草鲜产量,能够显著增加丘陵区坡耕地饲草干物质产出,提高坡耕地有效生产效能,提高坡耕地饲料蛋白产出,能提高种植业产值,D处理的经济效益最好,能为畜牧业发展提供优保障。