La lluvia erosiva resulta en la pérdida tanto de suelo como de nutrientes, lo que indirectamente desencadena la deterioración del suelo y una reducción en la productividad de la tierra. Sin embargo, cómo la lluvia afecta el escurrimiento, la erosión del suelo y la pérdida de nutrientes bajo diferentes patrones de rotación de cultivos y factores topográficos sigue siendo incierto. Este experimento observó nueve parcelas de escurrimiento-erosión en la Meseta Loess de China (MLC) desde 2019 hasta 2020 para determinar los efectos del tipo de cultivo, el patrón de rotación y la pendiente y longitud de la ladera en el escurrimiento, la erosión del suelo y la pérdida de nutrientes. El escurrimiento, la erosión del suelo y la pérdida de nutrientes fueron más altos en las parcelas de barbecho; los valores de estas variables para las parcelas de maíz de primavera y trigo de invierno no fueron significativamente diferentes. La rotación de cultivos generó mayor escurrimiento, erosión del suelo y pérdida de nutrientes en comparación con la no rotación. La erosión del suelo y la pérdida de nutrientes asociada aumentaron, pero no significativamente, con la pendiente para gradientes de 0.5 grados, 1 grado y 3 grados, mientras que el escurrimiento y la pérdida de nutrientes asociada no aumentaron. Además, la erosión del suelo y la pérdida de nutrientes asociada fueron significativamente mayores para longitudes de pendiente de 20 m frente a 50 m. Un modelo de ecuación estructural mostró que las características de la lluvia impactaron significativamente el escurrimiento y la erosión del suelo y, posteriormente, afectaron la pérdida de nutrientes. Este estudio aumenta la comprensión del escurrimiento, la erosión del suelo y la pérdida de nutrientes de tierras agrícolas con pendientes suaves en la MLC.