内布拉斯加州许多城镇的井口保护区已经受到地下水硝酸盐含量高的威胁。苜蓿与一年生作物轮作长期以来被认为是减少硝酸盐淋滤的一种手段。

研究表明，在9年或10年的轮作周期中，5年玉米和大豆轮作，4年或5年苜蓿轮作，苜蓿轮作的平均利润比玉米和大豆连续轮作的自有土地的平均利润高出9%。苜蓿轮作可减少66%的施氮量。此外，紫花苜蓿的根可以消耗土壤硝酸盐至10英尺深(Kranz等人，2005)。

紫花苜蓿将硝酸盐应用于灌溉水中，减少了含水层中的硝酸盐。如果在紫花苜蓿的5年阶段，以10年为周期，平均每年灌溉16英寸含15 ppm硝态氮的水，大约270磅/ac的硝态氮将从含水层中流失。如果苜蓿作物将土壤硝态氮降低到10英尺的深度，平均降低5ppm，大约240磅/ac的硝态氮将从土壤中移除。在轮作中添加紫花苜蓿可能是降低含水层硝酸盐浓度的一种经济有效的方法。

一个电子表格的计算器是为了比较苜蓿轮作与玉米-大豆或玉米-大豆-小麦轮作的收益。所比较的轮调是:

1. 玉米-大豆(C:S)连续轮作;
2. 苜蓿(A)夏播燕麦(O) (C:S:C:S:O:A:A:A:A: C:S:C:S:O:A....);
3. 苜蓿(A)春播玉米(C:S:C:S:C:A:A: C:S:C:A....);而且,
4. 苜蓿(A)春播后播玉米(C:S:C:S:C:A:A:A: C:S:C:A: ....)

这些计算是针对诺克斯县的灌溉生产进行的。假定收益率:

• 玉米220单位/ac，大豆次之;
• 苜蓿次之玉米为231部/ac;
• 大豆为60单位/ac;
• 紫花苜蓿第一年夏末播3.5 t/ac，春播2.5 t/ac;和
• 其他年份6吨/吨。

使用的谷物价格为:玉米3.50美元/蒲式耳;布鲁里溃疡8美元/大豆;苜蓿干草每吨125美元。计算的是出租和拥有的土地，以及免耕和耕种的土地。所有燕麦和苜蓿的成本都是按定制价格计算的，而玉米和大豆的成本则是由种植者自己拥有的设备计算的。

苜蓿轮作的利润比玉米-大豆轮作平均高出7%。不考虑联邦农业计划的灾害赔付或作物保险赔偿。²玉米-大豆轮作的平均纯利润为-24.39美元/亩，租用苜蓿轮作的平均纯利润为-12.80美元/亩，租用苜蓿轮作的平均纯利润为250美元/亩，租用苜蓿轮作的平均纯利润为160.61美元/亩，拥有苜蓿轮作的平均纯利润为172.20美元/亩。利润最高的轮作是第4号(苜蓿(A)春播，接着玉米，每10年轮作一次，由C:S:C:S:C: S:C:S:C:A)。

综上所述，在提高盈利能力的同时，将苜蓿纳入作物轮作，将有机会减少硝酸盐对含水层的流失，并增加从含水层中提取硝酸盐。

参考文献

Kranz, w.l.， C.A. Shapiro, B.E. Anderson, M.C. Brumm, M. Mamo。猪泻湖水用量和苜蓿收获频率对干物质生产和氮素收获的影响．2005.农业应用工程，22(2):211-216。内布拉斯加大学林肯哈斯克尔农业实验室(University of Nebraska-Lincoln Haskell Agricultural Laboratory)研究了紫花苜蓿对土壤硝态氮的消耗。

²传统的美国农业服务局(FSA)农业项目在决定灾害援助时考虑的是历史基础英亩而不是实际种植面积。将紫花苜蓿纳入作物轮作并不限制参与联邦灾害计划的能力，因为无论合格的灾害援助，支付都是相同的。作物保险赔偿额将根据实际种植的作物和整个生长季节市场价格的变化而变化。由于农业产量和价格的不确定性，未来的赔偿仍难以预测。