本研究在年均降雨量310mm的半干旱黄土高原地区，经过4年的试验对苜蓿-作物轮作系统(14年生苜蓿系统、4年生苜蓿、常规耕作农田系统和苜蓿翻耕后的农田系统)中的土壤水分、土壤养分、生产力以及不同轮作方式的水分和土壤养分的应性作了系统研究。所取得的主要研究进展及新见解有： 　　长时间栽培的苜蓿草地出现的严重土壤水分亏缺可有对其进行作物轮作来解决，经过4年时间0-5m土层的土壤贮水量，MWPPe、MCCW、MPWC和MFPeP由2001年4月仅有CS的67﹪上升到2004年9月的90.51﹪、89.83﹪、92.17﹪和96.72﹪。0-5m土层土壤的含水量，MWPPe、MCCW、MPWC和MFPeP在2001年4月的1m以下土层的含水量在凋萎湿度以下，在2004年9月上升到高于凋萎湿度的程度，但以0-3m土层的土壤水分恢复效果较好，3m以下土层土壤水分恢复的效果较差。 　　土壤水分恢复过程中，RS土壤速效养分与降雨的有机结合促进了作物产量和水分利用效率的提高。在一般降雨条件下，秋粮作物和夏粮作物对土壤水分恢复影响差别不大，但在干旱年份马铃薯更有利于土壤水分的恢复。马铃薯和玉米等秋粮作物较春小麦和豌豆等夏粮作物的产量稳定。马铃薯产量的稳定性最强。MFPeP对土壤水分的恢复最佳。