江西省是我国南方红壤面积集中分布的省份之一。旱地发展多熟种植制度是我国南方地区主要的优势耕作制度之一,在旱地资源优化配置、作物稳产、养地、节肥、农民增收、农业环境保护等方面具有重要的作用。本研究通过在江西省红壤研究所开展的田间试验,以传统的单作玉米、单作大豆模式为对照,设计了5种多熟种植模式,研究红壤旱地基于玉米和大豆的多熟种植模式对作物产量、养分利用、资源利用及农田生态环境的影响,并采用灰色关联度法进行综合效益评价,主要结论如下:1.从作物产量来看,红壤旱地多熟种植模式相比单作模式,具有促进系统增产的优越性,更充分的利用了周年光、温、水资源,实现了周年产量效益。其中“马铃薯/春玉米/夏大豆”模式表现最好,“油菜—夏玉米‖夏大豆”模式次之。但间套作系统中玉米、大豆的籽粒产量均低于单作玉米和单作大豆的籽粒产量。2.红壤旱地各多熟种植模式中,玉米、大豆收获期地上部植株氮素积累量相比单作,均有所降低,但是多熟种植系统中玉米的氮素收获指数高于单作玉米,大豆的氮素收获指数低于单作大豆,而整个种植系统的氮素收获指数高于单作玉米低于单作大豆。另外,红壤旱地多熟种植模式的系统氮素干物质生产效率均低于单作玉米高于单作大豆。“冬闲—春玉米”模式的氮素干物质生产效率最高,其次是“油菜—夏玉米‖夏大豆”模式。3.从资源利用率来看,红壤旱地多熟种植模式的周年光能利用率、年有效积温利用率、周年降水利用率均高于单作模式。其中,“油菜—夏玉米‖夏大豆”周年光能利用率以及周年降水利用率最高,在周年物质生产上具有优势,表现最好,“马铃薯/春玉米/夏大豆”模式的周年降水利用率仅次于“油菜—夏玉米‖夏大豆”模式,而“紫云英—春玉米/夏大豆”模式的年有效积温利用率最高。4.红壤旱地多熟种植模式相比单作模式,作物多样性指数更高。另外,红壤旱地多熟种植模式能降低土壤容重,增加土壤总孔隙度,提高土壤pH值、有机质,促进土壤速效N、P、K的释放,“马铃薯/春玉米/夏大豆”模式表现最好。红壤旱地多熟种植模式还能增加土壤微生物数量,提高土壤酶活性,“马铃薯/春玉米/夏大豆”以及“紫云英—春玉米/夏大豆”模式表现较好,而且这两种模式还能提高土壤碳库活度指数和碳库管理指数,有较好的固碳效果。5.红壤旱地各处理的综合效益加权关联度排序为:“油菜—夏玉米‖夏大豆”>“马铃薯/春玉米/夏大豆”>“冬闲—春玉米‖春大豆”>“冬闲—春玉米”>“紫云英—春玉米/夏大豆”>“紫云英—春玉米‖春大豆”>“冬闲—春大豆”,“油菜—夏玉米‖夏大豆”模式的加权关联度最大,能够兼顾三大效益,是红壤旱地玉米多熟种植系统增产、增收、增效的最优模式;“马铃薯/春玉米/夏大豆”次之,对红壤旱地玉米的种植结构优化有重要意义。