本文是一篇农业经济论文，笔者认为针对南方农区受洪涝等自然灾害的影响，严重，另一方面土地流转费比北方地区费用高很多，如果单独流转农田用于种植紫花苜蓿，显然对牧草种植企业来说是一笔非常大的成本费用。因此，在南方农区的种植模式可以采用苜蓿-小麦间作、苜蓿-水稻轮作的模式。
第一章 绪论
1.1 研究背景
从早年的“三鹿奶粉”事件到 2020 年 8 月报道的“多款奶粉检测含致癌物”等奶制品安全事件的发生，奶业的发展有着质量与数量的双重挑战。乳制品行业发达的国家表明，用苜蓿等优质植物蛋白饲养奶牛不仅可以有效提高奶牛的产奶量，而且可以有效保证原奶的质量和安全性[1]。为满足我国对优质牧草的需求，我国牧草一直依赖进口，截止 2019，我国进口的苜蓿干草数量已经达 104.92 万吨[2]。农业部“十三五”规划提出，为争取我国优质苜蓿自给率达到 80%，计划 2016年-2020 年期间，要建设 600 万亩基地用于种植优质紫花苜蓿。较于一般粮食作物，苜蓿是重要的饲料作物，近年来，它的种植面积一直在扩大，它不仅用作饲料，而且需要较少的化肥农药等投入，即可以保持水土、又可以防止耕地盐碱化、改良土壤等生态功能，因此具有很好的经济效益和生态效益。因此，在我国“粮改饲”和“饲草战略”的政策不断推进下，苜蓿作为畜牧业重要的饲料作物，如何合理利用有限资源，保证经济效益与生态效益的前提下由谁负责生产、怎样大规模生产越来越受到关注。
在传统观念里南方地区气候湿润,地下水位高,土壤呈弱酸性等特征,而苜蓿不耐湿热、对酸敏感，因此普遍认为南方适宜种植苜蓿[3]。但是近几年随着我国畜牧业发展和农区种植结构的调整，南方苜蓿的需求也在增加，苜蓿方面的科研比例也在加大,筛选出各种优秀适宜的种植品种,并得到了国家 973 项目和国家863 项目的科研支持,有一定的发展潜力。刘瑞峰等人分析四川气候、土壤等特征，在湿润地区苜蓿的种植上，注重抗热、耐湿等品种选育，加强田间管理，并提出与其他作物相结合的方式提高经济效益[4]。罗旭辉和应朝阳观测 22 个紫花苜蓿品种在闽北低海拔区的产量、越夏率、营养成分和病虫害等，努力筛选出最适合在该地区生长的苜蓿品种[5]。杨梅玉从整地、选种到田间管理几个方面分析南方与北方地区种植苜蓿的技术差异，指出在南方农区推广紫花苜蓿需要克服的因素与注意的问题[6]。张艳娟根据南方农业区生态和耕作条件设计了适合苜蓿的高产栽培技术[7]。李思言从土壤和肥料方面入手，探究了南方型紫花苜蓿根瘤发育不良的成因，设计出合理的种植模式[8]。总之南方农区在紫花苜蓿的推广和种植上已取得一定成效，掌握了一些栽培经验，但是如何在南方农区大规模种植，苜蓿在南方布局上是否具有适应性仍需进一步探讨。
在我国南方地区，为适应安徽省奶牛养殖业和乳品加工业的发展，蚌埠市五河县流转了 10 万亩土地，补助租金 7500 万元用于养殖业的发展和苜蓿的种植[9]。秋实草业与现代牧业作为一个种养加的整体项目 2011 年落户五河县。秋实草业的十万亩地种植优质饲料提供给现代牧业，现代牧业生产的牛粪经过发酵和加工产生的沼液，由秋实草业作为有机肥还田，实现了全有机的农业循坏。在我国北方地区，内蒙古自治区重点推进草牧业发展，赤峰市的阿鲁科尔沁旗作为首批牧区深化改革，草原生态修复，畜牧业结构升级转型的示范区之一。在政策引导和政府主导下，兼顾经济和生态，招商引资，先后引进 25 家苜蓿企业，带动农牧民发展牧草产业。截至 20 19 年，全旗以苜蓿为主的规模化人工草地种植面积达4.93 万公顷，年牧草产量达 50 余万吨，享有“中国草都”的美誉[10]。
1.2 研究进展
1.2.1 苜蓿生产效益分析研究进展
随着我国苜蓿产业化的推进，到目前为止，一些研究已经对苜蓿种植主体的生产规模、效益等做了评估，探究苜蓿的生产效益。
国内方面：乌仁和张建华对比分析德令哈地区农户种植小麦与紫花苜蓿经济效益，确定在正常经营水平下，苜蓿比小麦更能抗拒自然灾害和市场风险[11]。石自忠对农户经济作物和牧草种植的生产数据进行调研,统计分析其成本和收益，以比较每种作物的成本和收益[12]。刘亚柏等人调查了江苏镇江丘陵地区农户种植油菜—棉花和苜蓿经济效益情况，结果表明在苏南丘陵旱地每亩地种植苜蓿，比种植常规经济作物投入成本少 377 元，收益每亩增加约 531 元[13]。邹伟以水资源紧缺为约束条件，对比分析了在不同水资源禀赋条件下，苜蓿与当地其他作物的净收益[14]。肖宇等人通过分割试验设计，探究苜蓿-玉米-小黑麦最适宜的搭配种植方式，得出结论：五行苜蓿的种植方式、2 排玉米和 4 排小麦播种下最为合理，此模式下产量的经济效益也最高[15]。高远飞通过总结宁夏中部干旱地区，苜蓿生产的机械化水平，分析其经济和社会效益[16]。但是苜蓿企业作为苜蓿产业化的核心，是牧草产业规模化生产的主体，从企业角度出发,江影舟和王晓敏等基于苜蓿企业加工和贸易等数据，对中国苜蓿企业的竞争力进行了分析对比[17][18]。潘文杰和唐增从企业生产能力、实际产量的角度，调查甘肃省 49 家苜蓿企业的发展状况，以找出我国牧草企业发展中存在的问题 [19]。
国外方面：Mohammad 对伊朗东南部地区 110 个农场的苜蓿生产中能源消耗和物资投入数据进行调研，试图寻找出更集约的苜蓿生产模式[20]。James N 使用净现值分析评估对两种不同的苜蓿收割方式的苜蓿收益进行评估选择出最经济可行的苜蓿收割做法[21]。Krishna 评估了苜蓿与已建立的其他禾本科草种相结合的价值，缓解得克萨斯州高平原灌溉用水资源减少的压力以改善与单一栽培林中生长的其他牧草有关的牧草土壤健康提供参考依据[22]。Aliasghar 加利福尼亚主要的苜蓿生产地区进行地下滴灌（SDI）在苜蓿生产中的经济可行性，研究设计了一个评价模型，用于评估加利福尼亚州的主要苜蓿种植县,地下灌溉的主要经济效益[23]。Mehmet 对阿尔特温地区收集了 78 份土样，对苜蓿的种植后的土壤肥力情况进行测定，研究表明种植过苜蓿的土壤肥力明显提升[24]。Hassan 应用非参数数据包络分析（DEA）方法分析了农民的效率，将高效农民与低效率农民区分开，并确定了伊朗哈马丹省苜蓿生产的能源浪费[25]。
第二章 研究区域与研究方法
2.1 研究区域概况
安徽省五河县现在为全国最大的苜蓿生产基地，秋实草业（集团）有限公司分别在五河县的朱顶、头铺和新乡三个乡镇流转了近 10 万亩地种，流转农户17576 户，种植紫花苜蓿，成为全国南方最大的紫花苜蓿生产基地,生产力已经达到美国苜蓿种植先进水平，打破了南方不能种植苜蓿的局限，为我国牧草产业大规模发展开创新的模式。
截至 2017 年，内蒙阿鲁科尔沁旗在沙化、半退化草地上已经建成了 109.95万亩的集中连片优质饲料基地，成功探索出了一条治理沙化的人工草地之路。主要的种植模式有企业独资、合作社或者牧户联合、以及农户独资等模式，目前已吸引如北京首农、甘肃亚盛等 25 家国内外公司种植牧草，年产优质牧草 60 万吨，产值 11 亿元。 已经形成了一条绿色的产业链，与种植业，畜牧业和衍生产业同步发展，不仅保护了草原生态，而且还促进了农牧民的收入增长。
2.1.1 安徽五河县地理自然环境
五河县居安徽省东北部、淮河中游 ，地理位置在东经117°26'-118°04'和北纬32°54'-33°21'之间。 年平均气温14.7℃，降雨量大，水等资源丰富，气候温和。该县总面积1,428平方公里，人口66.7万，其辖下有14个乡镇和216个村庄（居民）。 东边连接泗洪县，西边接壤嘉善县，交通发达。
2.1.2 五河主要农作物生产和牧草发展情况
五河县是我国的经济作物生产基地，物产丰饶，盛产水稻、小麦、花生等大宗作物。2014年，全年区域生产总值139.9亿元，财政收入达12亿、社会消费47亿。2012年粮食总产83.62万吨，同比增长9.36%。全县流转土地27.4万亩，其中计划用地500亩以上，规模管理占总面积的60%以上。
2.2 实验设计
2.2.1 问卷设计
为了真实反映南方苜蓿和北方苜蓿的实际投入和产出情况，本研究进行了问卷设计，问卷内容包括：
1.被调查企业的基本情况。包括公司成立时间、注册资本、固定资产、流动资产、企业员工数量，员工文化程度。
2.苜蓿种植投入情况。包括种植过程中 苜蓿种子、农药、复合肥的数量和金额；农用机械翻耕机、播种机、打药机、收割机的投入费用。
3.苜蓿产出情况。包括苜蓿收割茬数、每茬产量、收割完毕后运输回厂房的短途运输费用，苜蓿销售费用、主要销售地方。
2.2.2 调查问卷的样本选取
南方苜蓿调研地方选择安徽省蚌埠市五河县的秋实草业公司，北方苜蓿选择内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗的牧草连片种植企业，总共调研了 22 家大规模苜蓿种植企业的投入和产出情况。另外为了更好的找到我国苜蓿投入与产出之间的不足又调研了内蒙地区绿田园农业生产有限公司在美国种植苜蓿的投入与产出数据。
第三章 南方苜蓿和北方苜蓿种植效益分析................................17
3.1 安徽秋实草业苜蓿生产成本构成................................17
3.2 内蒙阿鲁科尔沁旗苜蓿生产企业成本构成..............................18
第四章 南方苜蓿和北方苜蓿环境影响评价..............................23
4.1 建模与计算..............................23
4.2 特征化结果..........................
