寧夏引黃灌區春小麥復種牧草模式的綜合效益評價

劉露露，劉根紅，買曉鳳，薛垠鑫，張 倩，楊世琦

(1.寧夏大學農學院,寧夏 銀川 750021;2.中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所,北京 100081)

隨著全球氣候變暖，作物生長環境也發生不同程度變化,進而引起作物的種植結構變化[1]。有關氣候變化對農作物產量影響模擬顯示，到2050年我國農業種植制度將因氣候變暖而發生較大變化，并導致我國主要農作物的產量下降[2]。寧夏作為黃河流域生態高質量發展的先行區，其農作制度發展趨于探索穩定糧食生產供求基礎上的區域資源高效利用與持續發展模式[3]。目前灌區種植業結構矛盾依然突出，集中表現為糧食、飼料、原料需求不平衡，如何解決這一問題，主栽作物玉米面積基本常年趨于穩定，水稻因水資源緊缺面積沒有增加的可能，而小麥由于生長期較短，收獲后具有100 d左右的作物生長時間，可以依據不同需求進行適宜作物的調配種植，因此麥后復種是一個潛力廣闊的穩糧增效模式。

2012—2014年，寧夏示范推廣冬小麥復種青貯玉米、蔬菜、油料、糧食作物，增收效果顯著[4]。有學者研究表明，麥后復種飼料油菜不僅能解決當地冬季飼草緊缺問題，還可以增加地表植被覆蓋，減少當地風沙氣候。在油菜收割時留茬翻壓可作為綠肥，實現增產增收、達到培肥地力的目的，而且復種牧草能減少礦物質流失和雨水對土地沖刷侵蝕，還能提升地力，增加翌年種植糧食作物產量[5-7]。寧夏引黃灌區是我國重要的商品糧基地，也是重要的規模化養殖區[8]，對于牧草的需求相當緊迫。因此，篩選適宜于灌區春小麥后復種作物類型，不僅有利于地區資源高效利用，同時可有效滿足地區對農產品的產業需求，是區域農作制度健康發展的必然趨勢[9]。

本研究基于寧夏引黃灌區2010—2019年氣象資料，通過計算光、熱、水、溫等氣象因子多年均值和變化趨勢，研究氣候變化對灌區春小麥后復種作物的潛力，同時，依據區域草畜產業發展需求，選取優質具有推廣潛力的8種牧草，通過資源利用效益、經濟效益以及復種在地力提升3個準則層、并涵蓋凈收益、產投比等12個核心指標進行評價，能夠更全面客觀地評價農田生態系統，反映各系統的整體效益功能，研究春小麥復種不同牧草田間生長的適宜性及生長潛力，篩選適宜于灌區麥后復種的牧草作物種類(品種)，解決區域種植業供需矛盾，并為區域多熟種植提供技術支撐和理論基礎。

1 材料與方法

1.1 數據來源

2010—2019年逐日氣象數據來源于中國氣象數據網和《寧夏統計年鑒》[10]。主要包括寧夏引黃灌區6個氣象站，即惠農(東經106°46′，北緯39°13′)、陶樂(東經106°42′，北緯38°48′)、銀川(東經106°12′,北緯38°28′)、吳忠(東經106°11′,北緯37°59′)、中衛(東經105°11′，北緯37°32′)、中寧(東經105°41′，北緯37°29′)。

1.2 試驗地概況

試驗在銀川平吉堡進行，該地位于東經106°12′，北緯38°28′，海拔為1 116 m，試驗地屬于大陸性干旱氣候。2019年試驗地平均氣溫17.5℃，平均地表溫度14.1℃，全年降水量145.5 mm，年蒸發量1 250 mm，全年日照時數2 658.4 h。試驗地土壤類型為淡灰鈣土，土壤質地為輕壤土，基礎養分狀況為有機質含量12.28 g·kg-1、全氮1.40 g·kg-1、堿解氮99 mg·kg-1、有效磷11.40 mg·kg-1，速效鉀135.7 mg·kg-1、pH值7.68。無霜期150 d左右，早霜在9月20日前后，晚霜在5月10日前后。引黃河水進行3級揚水自流灌溉，為典型的寧夏農區自然及農業條件。

1.3 試驗材料

蘇丹草、小黑麥(晉飼草1號)、冬牧70黑麥、燕麥(喜越)、箭筈碗豆、草木犀、高粱(綠巨人)、油菜(油雜62)等8種牧草作物。

1.4 試驗設計

試驗運用隨機區組設計，8種牧草作物設8個小區，隨機排列，每個處理3次重復，共24個小區，每個小區長7 m，寬5 m，每4行中間鋪設一根滴灌帶，肥料溶于水后用水泵施入小區，各重復之間間隔1.0 m保護行，試驗地總面積864 m2。

1.5 田間管理

小麥播前施控釋摻混肥料(N-P2O5-K:30-12-6)400 kg·hm-2，小麥選用寧春50號于3月1日播種，7月12日收獲。小麥收獲后灌水造墑，施入磷酸二銨150 kg·hm-2，尿素225 kg·hm-2，7月15日條播牧草，10月15日刈割收獲。

1.6 測定項目和方法

1.6.1 氣象數據 寧夏引黃灌區年蒸發量1 250 mm，全年降水量204.2 mm，主要依靠黃河水灌溉，因此不分析降水量、蒸發量變化趨勢。本研究選擇氣溫(℃)、≥0℃和≥10℃積溫(℃)、日照時數(h)作為影響作物生長的關鍵氣象要素指標因素，主要計算其年平均值。對各氣候要素的時間序列進行趨勢分析時，采用最小二乘法擬合得到一元線性回歸方程y=ax+b(x取值分別為：2010,2011,…，2019)，通過相關系數(r)的顯著性檢驗，來判斷回歸系數(a)是否顯著。y為氣候要素；a為線性趨勢項，通常以a的10倍作為各氣候要素每10年的變化率，a>0表示直線遞增，a<0表示直線遞減；x為年份，b為回歸常數。

1.6.2 牧草產量 在小區中間選取長勢均勻一致、面積為1 m2的樣方,人工用鐮刀齊地面進行刈割，去除雜草后進行現場稱重，記錄樣方鮮草產量并折算成單位面積鮮草產量。置于電熱恒溫鼓風干燥箱中，在105℃下殺青30 min，然后維持在75℃恒溫下烘干，在電子天平上稱干重。

1.6.3 牧草粗蛋白質含量 在牧草成熟期，選取具代表性的植株5株，烘干粉碎后采用濃 H2SO4-H2O2消煮，粗蛋白質含量測定采用凱氏定氮法。粗蛋白量(kg·666.7m-2)=單位面積產量×含水量(%)×粗蛋白含量(%)

1.6.4 土壤養分 牧草種植前、牧草收獲后，采用等距5點取樣法于試驗小區采集0～20 cm土層的土壤樣品，混合土樣自然風干后研磨過篩，土壤養分測定方法統一采用鮑士旦[11]的方法，測定指標有：土壤有機質(重鉻酸鉀法)、堿解氮(堿解擴散法)、有效磷(0.5 mol·L-1NaHCO3法)、土壤pH值(用酸度計法進行測定，結果取倒數)。

1.6.5 綜合效益分析 在寧夏建設黃河流域生態高質量發展先行區，國家糧食安全政策的背景下，以產量效益和生態效益為主，兼顧社會效益，以小麥復種飼草為主要研究內容，篩選體現綜合效益的12個核心指標進行評價。采用加權綜合方法，以層次分析法(AHP)[12]建立綜合評價指標體系，第一層是目標層 (A)，為綜合效益；第二層是準則層 (B)，為影響綜合效益的3個因子，包括資源利用、經濟效益和地力提升，記為B1、B2、B3；第三層為評價層 (C)，有12個測定指標，包括實際產量占理論產量比值(C1)、水資源產出率(C2)、氮肥產出率(C3)、磷肥產出率(C4)、產量(C5)、凈收益(C6)、產投比(C7)、粗蛋白含量(C8)、有機質(C9)、堿解氮(C10)、有效磷(C11)、pH值的倒數(C12)，見圖1。

圖1 綜合評價模型層次結構Fig.1 Hierarchy of comprehensive evaluation model

實際占理論比率C1(%)=實際產量(kg·666.7 m-2)/光合生產潛力(kg·666.7 m-2)×100%

水資源產出率C2(kg·m-3)=牧草產量(kg·666.7 m-2)/生育期灌水總量(m3·666.7 m-2)

氮肥產出率C3(%)=牧草產量(kg·666.7 m-2)/氮肥施用量(kg·666.7 m-2)×100%

磷肥產出率C4(%)=牧草產量(kg·666.7 m-2)/磷肥施用量(kg·666.7 m-2)×100%

凈收益C6(元·666.7 m-2)=牧草產量(kg·666.7 m-2)×產品單價(元·kg-1)-投入資金(元·666.7 m-2)

產投比C7=牧草產量(kg·666.7 m-2)×產品單價(元·kg-1)/投入資金(元·666.7 m-2)

1.7 數據處理與分析

數據通過Microsoft Excel 2010進行計算和統計，采用OringinPro 2018軟件繪制圖表及進行線性分析和相關分析。

2 結果與分析

2.1 寧夏引黃灌區氣候變化特征

寧夏引黃灌區近十年積溫變化如圖2所示，積溫傾向率為211.71℃·10a-1，近十年積溫增加191℃，≥10℃積溫平均值是3 569℃·a-1，≥0℃積溫平均值是 4 269℃·a-1。近十年寧夏引黃灌區無霜期呈上升趨勢，平均208 d，初霜日逐漸后移，多年平均初霜來臨日期為10月25日，翌年3月初開始解凍。參照我國多熟制劃定標準[13](表1)，寧夏引黃灌區接近一年兩熟制，熱量條件可以滿足兩熟制種植要求，選擇適宜的作物品種和種植方法可以實現麥后復種。

表1 不同種植模式所需積溫、無霜期Table 1 Accumulated temperature and frost-free period required for different planting patterns

圖2 寧夏引黃灌區積溫變化趨勢Fig.2 Variation trend of accumulated temperature in Ningxia Yellow River irrigation area

統計寧夏引黃灌區6個氣象站2010—2019年溫度數據可知，氣溫呈波動式上升，如圖3所示。最高氣溫近十年平均值為37.0℃，傾向率為0.56℃·d·10a-1，多年平均氣溫為10.5℃，傾向率為0.89℃·10a-1，最低氣溫增幅最大，傾向率為3.14℃·10a-1，多年平均值為-19.0℃，由此可見最低氣溫的升高是引起平均氣溫增加的主要因素，最低氣溫的升高延長了作物生長時間。計算2010—2019年復種作物生長季內平均氣溫和地溫，可知隨著時間推進，溫度呈下降趨勢，7月溫度最高，平均氣溫24.9℃，地表溫度 31.1℃；10月份溫度最低，平均氣溫15.4℃，地表溫度12.6℃。因此，理論上講7—10月份可以滿足作物生長需求。

圖3 寧夏引黃灌區溫度變化趨勢Fig.3 Variation trend of temperature in Ningxia Yellow River irrigation area

2010—2019年寧夏引黃灌區降水量有上升趨勢(圖4)，擬合方程傾向率為53.51 mm·10a-1，2013年降水量最少(142 mm)，2018年降水量最多(249 mm)。近十年，全年降水量平均值是204.2 mm，7—10月份總降水量平均值124.6 mm，占全年降水量61%。試驗研究區域自然降水量較少，主要依靠黃河水灌溉，故降水量不是影響復種的關鍵因子。

圖4 寧夏引黃灌區降水量變化趨勢Fig.4 Variation trend of precipitation in Ningxia Yellow River irrigation area

2.2 運用AHP法加權分析麥后復種模式綜合效益

為了求出不同牧草種類綜合效益，以便更進一步明確做出評判，對數據進行標準化處理，見表2。

表2 寧夏引黃灌區麥后復種8種牧草模式各指標標準化Table 2 Standardization of indexes of eight forage grass models of multiple cropping after wheat in Ningxia Yellow River irrigation area

2.2.1 構建判斷矩陣和計算權重 運用1～9比率標度法(表3)對各指標間重要性進行評價，建立判斷矩陣，計算權重并做一致性檢驗，若CR<0.1，即一致性檢驗是滿意的，說明建立的判斷矩陣是合理的，否則，需要對判斷矩陣取值進行重新調整。表4為準則層(B)基于目標層(A)的得分，可以看出資源利用效率排名最重要權重為0.65，其次是經濟效益權重為0.28，土地提升力的重要性相對較低，權重為0.07。表5、6、7為評價層基于準則層的得分。由表3和表5、6、7可計算出各個評價層對目標層的總權重。

表3 1～9比率標度法Table 3 1～9 ratio scale method

表4 準則層(B1-3)相對于目標層(A)重要性的判斷矩陣Table 4 Judgment matrix of the importance of criterion layer(B1-3)relative to the target layer (A)

表5 評價層(C1-4)相對于準則層(B1)相對重要性的判斷矩陣Table 5 Judgment matrix of relative importance of evaluation layer(C1-4)to criterion layer (B1)

表6 評價層(C5-8)相對于準則層(B2)相對重要性的判斷矩陣Table 6 Judgment matrix of relative importance of evaluation layer(C5-8)to criterion layer (B2)

表7 評價層(C9-12)相對于準則層(B3)相對重要性的判斷矩陣Table 7 Judgment matrix of relative importance of evaluation layer(C9-12)to criterion layer(B3)

各個評價層(C)對目標層(A)，即總權重的計算方法是C1’=B1×C1，C2’=B1×C2，C3’=B1×C3，C4’=B1×C4，C5’=B2×C5，C6’=B2×C6，C7’=B2×C7，C8’=B2×C8，C9’=B3×C9，C10’=B3×C10，C11’=B3×C11，C12’=B3×C12。計算結果為：W={0.07;0.07 ;0.02;0.02;0.27;0.24;0.16;0.06;0.04;0.01;0.01;0.01}。

2.2.2 麥后復種牧草的綜合評價結果 將表2中標準化處理后的各項指標乘以相應總權重，計算結果見表8。評價層(C)即12項評價指標中實際產量占理論產量比值(C1)和水資源產出率(C2)最高的模式是麥后復種油菜，計算結果均為0.35；氮肥產出率(C3)和磷肥產出率(C4)最高的模式是麥后復種油菜，計算結果均為0.10；在產量(C5)、凈收益(C6)、產投比(C7)、粗蛋白量(C8)4個指標中麥后復種油菜的效益值最高，分別是1.35、1.20、0.80、0.30；在有機質(C9)、堿解氮(C10)、有效磷(C11)這3個測量指標中，麥后復種箭筈碗豆效益值最高，分別是0.20、0.09、3.26；pH值的倒數(C12)效益值最高的復種模式是麥后復種草木犀，其效益值為0.05。

利用表8數據對8種復種模式進行綜合評價(表9)。準則層(B)中資源利用(B1)最高的復種模式是麥后復種油菜，綜合得分是0.90，其次是復種高粱和蘇丹草，效益值分別為0.74、0.64；經濟效益(B2)最高的復種模式是麥后復種油菜3.65，其次是復種高粱和箭筈碗豆3.16、2.57。地力提升(B3)效果最好的復種模式是麥后復種箭筈碗豆3.59，其次是復種油菜和草木犀2.61、2.55。目標層(A)即綜合效益是麥后復種油菜模式(7.16)>復種箭筈碗豆(6.64)>復種草木犀(5.14)>復種高粱(5.08)>復種燕麥(4.03)>復種冬牧70 黑麥(3.52)>復種蘇丹草(2.98)>復種小黑麥(2.59)，由此可以發現在春小麥復種模式中，油菜的綜合效益較高，值得推廣和種植。黑麥草在春小麥復種模式中綜合效益較差。張學藝等[14]研究表明，在寧夏引黃灌區適宜種植黑麥草的模式是玉米-冬牧70-插秧稻，其次是水稻-冬牧70-插秧稻復種模式。

表8 寧夏引黃灌區麥后復種8種牧草種植模式綜合效益的貢獻值Table 8 Contribution value of comprehensive benefits of eight forage grass planted after wheat in Ningxia Yellow River irrigation area

表9 寧夏引黃灌區麥后復種八種牧草種植模式綜合評價結果Table 9 Comprehensive evaluation results of planting patterns of eight kinds of forage grass planted after wheat planting in Ningxia Yellow River irrigation area

3 討 論

3.1 氣候變暖對寧夏引黃灌區種植結構的影響

在全球氣候變暖大背景下，光能、熱能和水分等農業氣候資源發生了明顯變化，進而引起作物的種植結構變化，對農業會造成一定影響[15]。冬小麥的種植界線北移西擴，無霜期延長，種植制度由套種轉向復種兩熟制[16]。近年來，寧夏小麥種植面積與產量均呈下滑趨勢，農民生產積極性不高，種植面積已由2010年21.8萬 hm2減小到2019年12.8萬hm2；小麥總產量從2010年70.3萬噸下降到2019年41.6萬噸。單位面積產量幾乎沒有變化，2010年是3 327 kg·hm-2，2019年是3 233 kg·hm-2，小麥產量無法滿足加工生產所需。青飼料種植面積從2010年6.7萬 hm2增加到2019年9.0萬 hm2。引黃灌區應充分利用獨特的氣候資源，調整種植結構，穩定增加小麥面積，提高復種指數，提高單產，滿足區域口糧需求，增加農民收入。因地制宜發展以糧食為中心的多熟模式(糧-糧、糧-油、糧-菜、糧-飼等)促進農民經濟發展，體現生物多樣性原則，完善引黃灌區的種植制度[17]。

本試驗在寧夏引黃灌區研究示范麥后復種牧草模式，其一方面可以通過植物光合作用將CO2以碳水化合物的形式固定在生物體中；另一方面，以少免耕等保護性耕作的方式種植牧草，降低了農田碳排放，這些措施對減少溫室氣體濃度，減緩全球氣候變暖有重要意義[18]。寧夏引黃灌區近十年無霜期呈上升趨勢，平均208 d，初霜日逐漸后移，多年平均初霜來臨日期為10月25日，翌年3月初開始解凍，氣候的變化有利于春小麥播種期提前，生長發育速度加快，全生育期縮短，利用剩余的光、溫、水、氣、肥等自然資源復種一季作物，可以實現增產增效的目的。引黃灌區≥0℃積溫常年值是4 269℃·a-1，≥10℃積溫常年值是3 569℃·a-1，積溫也滿足兩熟制的要求，種植業逐漸走出一季有余、兩季不足的困境。平均最高氣溫、平均氣溫、最低氣溫分別以0.56℃·10a-1、0.89℃·10a-1、3.14℃·10a-1速率上升，降水量以53.51 mm·10a-1速率增加，引黃灌區暖濕化較為明顯，同姜萍等[19]研究結果一致，中國增溫趨勢自東南向西北遞增，全年增暖在北方最為顯著，除黃土高原農業區年降水量有不顯著減少趨勢外，其余各農業區年降水量呈現增勢。寧夏引黃灌區多年平均日照時數(2 933 h)高于西北地區平均值(2 765 h)，日照時數變化趨勢同肖風勁等[20]研究一致，呈逐年下降趨勢，寧夏引黃灌區下降速率較小,為-10.36 h·10a-1，西北地區以-20.9 h·10a-1速率下降。本次研究也發現“蒸發悖論”現象，寧夏引黃灌區蒸發量以-138.28 mm·10a-1速率下降，同Lin等[21]研究結果一致，在全球氣溫增加的情況下，很多地區蒸發量卻呈現顯著下降趨勢。全球變暖在給農業生產帶來福音的同時，也產生了負面效應。張衛建等[22]總結發現溫度升高1.5℃對我國水稻生產的潛在影響正負參半，并取決于具體的稻作季節和地區。劉遠等[23]研究發現，升溫增強了小麥土壤酶活性和微生物生命活動，導致土壤有機質分解速率加快、土壤肥力不斷降低。寧夏引黃灌區近十年最低氣溫上升趨勢明顯，雖然極端低溫造成農業損失事件相對較少，但是這更加容易引發極端高溫現象的出現，氣溫升高使得土壤水分蒸散加強，帶動鹽分上移，加重了土壤鹽漬化，所以，應趨利避害地調整灌區的種植結構。

種植結構的調整主要受自然因素和社會經濟因素兩個方面的共同影響，社會經濟條件是種植結構調整的主要驅動因素，氣候條件則是種植結構調整的重要制約因素[24-26]。張強等[27]研究認為，氣候變暖使喜溫作物和越冬作物種植面積擴大，多熟制作物向北推移，復種指數提高。姚玉璧等[28]發現春播作物播種期提前、秋播作物播種期推遲，有限生長習性作物生長季縮短，無限生長習性作物生長季延長。張秀云等[29]研究得出氣候變暖導致西北農作物光合酶活性降低，呼吸強度增強，凈光合積累減少。車向軍等[30]研究得出挖掘氣候增產潛力、充分利用氣候資源有利于提高產量和經濟效益。Yang等[31]研究發現，氣候變暖引起水稻淀粉理化性質的變化，提高了糧食作物品質。劉玉蘭等[32]得出氣候變暖為高產品種的引進創造了條件,使玉米單產變率減小,保證了玉米的高產穩產。大量研究表明，全球氣候變暖給農業生產帶來積極影響，也帶來了負面影響，因此在實踐中應趨利避害調整種植結構，提高對氣候變化的應變能力[33]。

3.2 麥后復種牧草對引黃灌區綜合效益的影響

復種是一種集約化程度較高的種植方式，可以充分利用氣候資源與土地資源，提高單位耕地面積產量和總量，近年來被廣泛應用于引黃灌區[34],影響著物質循環、生態環境、土壤理化性質的變化以及人民飲食結構，對推動中國農業發展起著巨大的作用[35]。春小麥復種牧草的綜合效益由資源利用率、經濟效益、地力提升3個主要影響因素構成。就資源利用率而言，復種調整了單一種植結構，充分利用自然資源和氮磷肥，降低農藥化肥對環境的污染[36]。楊濱娟等[37]研究表明，水旱復種輪作模式較冬閑連作模式，水分利用率、土地利用率以及周年光能利用率等方面均有提高；劉志輝等[38]研究發現,不同熱量條件下品種搭配模式周年產量與資源生產效率影響顯著。本課題組研究發現[39]，麥后復種青貯作物和蔬菜提高了對土壤氮磷吸收量，對照傳統小麥/玉米氮磷流失量降低42%～56.8%。本次試驗測定實際產量占理論產量比值、水資源產出率、氮肥產出率、磷肥產出率4個評價指標，加權計算后發現小麥-油菜對資源利用最高，是小麥-小黑麥的5倍，小麥-高粱、蘇丹草、豌豆、燕麥、冬牧70黑麥和草木犀分別是資源利用率最低復種模式小麥-小黑麥的2.7、2.22、4.1、2.5、2.4、3.6倍，因此，可以發現復種不同牧草對資源的利用存在差異。

復種牧草實現了種糧又種草、養地又養畜，以最小的資源投入獲得較大的效益。劉超等[40]試驗結果表明，麥后復種苜蓿、燕麥草、冬牧草等糧飼模式，經濟效益高于傳統的麥套玉米和單種玉米模式。趙亞慧[41]研究得出在寧夏引黃灌區，選擇復種冬小麥一青貯模式較為理想，是對土壤污染較低且生態效益、經濟效益較好的種植模式。李建忠等[42]試驗發現，與單種一季小麥模式相比,麥前復種毛葉苕子技術模式收益率增加94.6%。該研究經濟效益涵蓋產量、凈收益、產投比以及粗蛋白量4個方面，經濟效益排序為麥后復種油菜>高粱>箭筈碗豆>蘇丹草>草木犀>燕麥>冬牧70黑麥>小黑麥。同張俊麗等[43]研究一致，牧草種植實現了機械化，呈現出投入成本較少，但效益好的特點，鮮草產量為燕麥>箭舍豌豆>糜子>黑麥草>冬牧70黑麥。

牧草做綠肥對于改良土壤、培肥地力有著重要的作用，是重要的有機肥料資源。劉祁峰等[44]針對西北地區耕地存在“旱”與“薄”的現狀，利用秋閑田種植、翻壓豆科綠肥，通過2～3 a試驗，驗證了綠肥還田有增加土壤有機質、氮、磷、鉀養分含量的效果，并篩選出適宜當地氣候條件和耕作制度的綠肥品種箭筈豌豆和毛苕子。李文廣等[45]研究發現，牧草翻壓做綠肥還能提高土壤酶活性，增加微生物多樣性，提升土壤養分含量，對下季春小麥產量有明顯提升作用。董艷等[46]研究認為，復種有利于增加土壤細菌、放線菌數量，降低真菌數量，提高土壤酶活性，也推進了黃河流域的綠色發展，促進了農產品的高質量發展，有利于生態保護。本文地力提升包括有機質、堿解氮、有效磷的含量以及pH值的倒數4個衡量指標，復種箭筈碗豆、油菜、草木犀地力提升效果最好，其次是復種小黑麥、燕麥、冬牧70黑麥、蘇丹草，同趙冬雪等[47]研究一致，草木犀比黑麥草固氮能力強，豆科作物在提高土壤有機質、氮磷含量方面有重要作用。

寧夏引黃灌區自然條件優越，種植、養殖等農業生產發展水平較高，是我國重要的畜牧產區[48]。由于天然草場退化、沙化、鹽堿化“三化”嚴重，以及長期連作、化肥的不合理使用等導致土壤肥力下降，草場產量降低，造成飼料短缺，尤其是冬季供需矛盾較為突出，嚴重影響了引黃灌區農業的可持續發展和農民增收[49-50]。所以，為緩解引黃灌區冬春飼料嚴重短缺問題，麥后復種飼料油菜和玉米的種植面積在生產中也逐漸增大，充分利用光熱、水、土等自然資源，因地制宜進行復種，不僅緩解了人地矛盾，提高了土地利用率，而且豐富了物種組成和多樣性，提高了產量和種植的經濟效益，對促進農業的可持續發展具有重要的意義[51]。目前飼料的種植主要在玉米和油菜上，研究較多集中在品種篩選和復種模式上，對復種牧草的綜合效益評價的研究較少，本試驗通過運用層次分析法(AHP)，選取經濟效益、資源利用效率、地力提升3個二級指標，凈收益、產投比等12個三級指標對8種牧草模式進行綜合評價，為復種牧草的推廣應用提供理論基礎。對促進寧夏環境科學的發展發揮了重大作用，還促進當地經濟、社會、生態的和諧發展，具有明顯的生態、社會、經濟效益[52]。

4 結 論

8種復種牧草模式中春小麥-油菜綜合效益最高，其次是春小麥-箭筈碗豆、草木犀、高粱、燕麥，這5種模式比較適宜寧夏引黃灌區的氣候條件和耕作制度，值得推廣種植。小黑麥在資源利用、經濟效益方面評分最低，而蘇丹草在地力提升方面表現最差，冬牧70黑麥復種模式綜合效益評分較低，所以，這3種牧草不適宜在春小麥收獲后種植。綜合分析可見，寧夏引黃灌區氣候條件能滿足春小麥-牧草種植模式，選擇適宜復種的飼料作物品種，一方面解決了家畜冬春季飼料不足的問題，增加了農民的收入，促進家庭養殖業的發展，而且顯著改善種植小麥收益較低的問題，提高耕地利用率，增強土地生產能力，還可完善和發展糧-經-飼三元種植結構模式。另一方面有利于引黃灌區鹽堿地綠色高效開發，促進鄉村振興，并增加冬春季地表覆蓋度,具有重要的生態價值。同時對引黃灌區氣候變化、挖掘生產潛力和調整種植結構提供了理論基礎和實踐依據。