Los efectos independientes de los setos o zanjas de hierba sobre la migración de escorrentía, sedimentos y nutrientes son bien conocidos; sin embargo, los efectos de los sistemas combinados de setos y zanjas de hierba rara vez se han evaluado. El diámetro del tallo de la vegetación (VSD) es una variable esencial que cambia la efectividad de un sistema de seto y zanja de hierba en la reducción de la escorrentía y la producción de sedimentos en tierras inclinadas. Se simuló un sistema de seto y zanja de hierba para interpretar los efectos de los VSDs variados [es decir, 0 (control), 0.1, 0.2, 0.4 y 0.8 cm] en la escorrentía y la producción de sedimentos mediante simulación de lluvia en laboratorio. En comparación con el control, el tiempo de inicio de la escorrentía presentó un retraso del 43.3% en el VSD de 0.8 cm (p < 0.05), y la tasa de escorrentía se redujo significativamente en un 16.6% en el VSD de 0.2 cm y en un 17.0% en el VSD de 0.8 cm, respectivamente (p < 0.05). La tasa de producción de sedimentos disminuyó en un 74.2% y un 85.8% en relación con la del control, respectivamente (p < 0.05). La reducción fue del 5.3-17.0% para la tasa de escorrentía y del 3.5-85.8% para la tasa de producción de sedimentos con VSDs variados en relación con el control. La tasa de producción de sedimentos disminuyó notablemente como una función exponencial con el aumento del diámetro del tallo (p < 0.05). Nuestros resultados tienen una gran importancia para crear estrategias de conservación de suelo y agua en tierras inclinadas.