La aplicación de abono verde de leguminosas (LGM) es una práctica tradicional y valiosa para el manejo agroecosistémico. En el presente estudio, realizamos un metaanálisis para explorar el efecto del LGM en los rendimientos de tres cultivos de grano principales en China bajo diferentes sistemas de cultivo y condiciones ambientales basados en 315 conjuntos de datos de ensayos de campo. La aplicación de LGM aumentó significativamente el rendimiento de los tres cultivos principales en un 12.60% en comparación con aquellos sin aplicación de LGM, con aumentos significativos en los rendimientos de trigo, maíz y arroz en un 9.49%, 16.70% y 19.22%, respectivamente. Además, los aumentos de rendimiento fueron significativos en la rotación de cultivos con cultivos de grano pero no en el cultivo intercalado. La cantidad de LGM devuelta al campo (peso seco) de solo 2000-3000 kg/ha y 3000-4000 kg/ha aumentó significativamente el rendimiento en un 12.32% y 11.94%, respectivamente. Los mayores aumentos de rendimiento se observaron cuando la precipitación anual era superior a 600 mm, mientras que la temperatura media anual era superior a 10 grados Celsius, y cuando el contenido de materia orgánica del suelo era de 0-10 g/kg, con aumentos del 19.64%, 14.11% y 32.63%, respectivamente. Todas las regiones de China, excluyendo el Norte de China, tuvieron aumentos significativos en el rendimiento, con el mayor aumento de rendimiento, 27.12%, observado en el Noreste de China. Los resultados del metaanálisis demostraron que el LGM aumenta el rendimiento de los tres cultivos principales en China. Además, los beneficios también se observaron bajo un sistema de siembra adecuado, biomasa de abono verde y factores ambientales.