中度退化羊草打草場切根施肥改良技術規(guī)程編制說明

內(nèi)蒙古自治區(qū)地方標準中度退化羊草打草場切根施肥改良技術規(guī)程編制說明一、工作簡況1、任務來源本標準是根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)市場監(jiān)管局關于下達2019年第2批內(nèi)蒙古自治區(qū)地方標準制修訂項目計劃的通知（內(nèi)市監(jiān)標準字2019300號）文件要求，結合國家農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項：半干旱牧區(qū)天然打草場培育及利用技術研究與示范子課題科爾沁沙化草原區(qū)打草場培育和利用技術研究與集成示范研究任務內(nèi)容，起草制定了本標準。2、起草單位中國科學院內(nèi)蒙古草業(yè)研究中心、內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學院、內(nèi)蒙古通遼市畜牧獸醫(yī)科學研究所。3、主要起草人 單玉梅、溫超、孫海蓮、陳海軍、曄薷罕、伊風艷、賈偉星、高麗娟、楊曉松、斯日古楞、張軍。二、制訂標準的必要性和意義天然打草場在半干旱牧區(qū)草地畜牧業(yè)中具有非常重要的功能。首先，天然打草場收獲的干草是半干旱牧區(qū)家畜冬春季主要飼草來源，對解決飼草季節(jié)不平衡、確保家畜安全過冬起著關鍵作用。其次，半干旱天然草場災害性氣候頻發(fā)，如雪災和旱災，天然打草場是就近建立區(qū)域性應急飼草儲備最直接、成本最低的途徑。最后，隨著草原生態(tài)保護補助獎勵機制實施，大面積禁牧和草畜平衡增加了對圈養(yǎng)草料的用量需求，天然打草場對于落實國家草原生態(tài)保護建設補獎政策、促進牧區(qū)畜牧業(yè)生產(chǎn)方式轉變發(fā)揮著重要作用?？茽柷呱郴菰瓍^(qū)是半干旱天然打草場的重要分布區(qū)?？茽柷呱郴菰嗳醵舾?，不合理的利用措施極易導致草原退化?？茽柷呱郴菰瓍^(qū)打草場存在退化與利用不合理的現(xiàn)象，出現(xiàn)不同程度的植被與土壤退化現(xiàn)象?？茽柷呱郴菰闹黧w部分為沙地，與內(nèi)蒙古其它沙地相比水分條件最好，由于草原人口密集，大部分質(zhì)量好的草場都被開墾為農(nóng)田，科爾沁沙地打草場是主要的和有特色的打草場類型，主要為低濕草甸，草種以羊草（Leymus chinensis）、賴草（Leymus secalinus）、拂子茅（Calamagrostis epigeios）、虎尾草（Chloris virgata）、牛鞭草（Hemarthria altissima）、蘆葦（Phragmites australis）等為主。天然打草場改良培育和合理利用技術積累比較薄弱，不合理的草地資源利用方式，將導致草原退化和沙漠化的形成與發(fā)展。施肥對退化草地的改良與恢復具有積極作用，能快速補充草地土壤中所缺少的營養(yǎng)元素，能有效改良退化草地并獲得高產(chǎn)，且速度快、效果好，增產(chǎn)幅度較大。因此，施肥是退化草地植被恢復以及提高草地生產(chǎn)力的最有效和首選措施之一?！扒懈弊鳛橐环N較為成熟的技術逐漸被人們所重視，其特點就是可以在不翻垡草地的情況下最大限度地改善土壤的透水性和通氣性，提高土壤水分、促進好氣性微生物和礦物質(zhì)分解，培肥地力的作用效果，而且對于以羊草等根莖型禾草為主的退化草地有明顯改善作用。施肥可以補充退化草地的土壤養(yǎng)分，切根可以疏松土壤結構促進羊草草原恢復，但是在切根改良的基礎上使用施肥改良措施對退化草地起到什么作用，目前報道較少。因此，以科爾沁沙地羊草草原割草場為研究對象，在切根的基礎上對其進行N、P元素養(yǎng)分添加，試圖通過對比植物群落特征、群落多樣性和草地生產(chǎn)力的變化，為打草場的合理利用、退化草地的恢復和維護草原生物多樣性提供一定的參考。三、主要起草過程起草小組全體成員通過調(diào)研和收集數(shù)據(jù)資料，并總結科研工作實踐經(jīng)驗，認真查閱了標準制定的有關文件，對標準的格式、內(nèi)容、術語表達方式等進行了深入學習，嚴格遵循GB/T 1.1標準化工作導則所規(guī)定的標準編寫要求和格式起草了“中度退化羊草打草場切根施肥改良技術規(guī)程”的討論稿。標準中技術指標是依據(jù)國家相關標準、規(guī)范確定，起草小組成員對標準的討論稿進行了多次修改形成了本規(guī)程的征求意見稿。具體工作如下：1、2018年03月05月，成立標準起草小組，開展相關資料的查閱和調(diào)研工作，制定了實施方案。2、2018年06月10月，對收集到的資料文獻進行了分析、整理和研究，結合已取得的小區(qū)試驗數(shù)據(jù)，確定了適宜的條款及參數(shù)，編制了標準征求意見稿。3、2019年1月開始，面向開展天然草地退化和恢復研究等方面專家廣泛征求意見，匯總各相關部門反饋意見，修改標準征求意見稿，形成標準初審稿。4、2019年6月10月，完善初稿、征求意見稿。5、2019年10月2019年12月，征求意見稿進行函評，形成初稿。6、2020年1月，報批稿報送市場監(jiān)督管理局，進行備案。四、制定標準的原則和依據(jù)，與現(xiàn)行法律、法規(guī)、標準的關系；本標準與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準沒有沖突。在標準的制定過程中，嚴格貫徹國家有關方針、政策、法律和規(guī)章，嚴格執(zhí)行強制性國家標準和行業(yè)標準，與相關的各種基礎標準相銜接，遵循了政策性和協(xié)調(diào)統(tǒng)一性的原則。五、主要條款的說明，主要技術指標、參數(shù)、試驗驗證的論述；1、引用和參考的標準資料標準起草單位嚴格按照GB/T1.1-2009進行編寫。2、技術指標及檢測方法的確定在標準編制過程中，起草單位針對退化羊草打草場恢復的需求，提出了中度退化羊草打草場恢復的關鍵技術，形成了本標準內(nèi)容。3、參數(shù)、試驗驗證及統(tǒng)計分析（1）參數(shù)適宜地區(qū)：科爾沁及類同地區(qū)羊草打草場。適宜草場類型：中度退化羊草打草場，即植被稀疏、每平方米內(nèi)羊草株數(shù)100180株、株高3540 cm、干草產(chǎn)量400550 kg/hm2、草場中零星堿斑面積占總面積 15%以下的草場（項目組多年試驗數(shù)據(jù)分析）。作業(yè)時間：在 5月中旬6月上旬（10 cm土壤含水率20%左右）作業(yè)。切根要點：利用9QP-830型草地破土切根機進行作業(yè)，切根深度 1520 cm。施肥量：尿素225kg/hm2，磷酸二銨135kg/hm2（與切根作業(yè)同步）。 （2）試驗驗證及統(tǒng)計分析該技術規(guī)程依托于小區(qū)控制試驗，具體方法如下：樣地選取長期割草利用的沙化草原區(qū)的退化打草場，刈割頻率為每年一次。試驗采取單因素隨機區(qū)組設計，4種處理，3個區(qū)組，共計12個小區(qū)。每個小區(qū)面積為3 5 ，中間設置1 的緩沖帶。然后利用9QP-830型草地破土切根機對試驗區(qū)進行切根處理，切根深度為15 cm，切根寬度為30 cm，呈南北條狀。同年進行養(yǎng)分添加處理。根據(jù)前人的研究成果，N、P配施比例為21時群落的地上生物量相對較高，所以將N、P元素添加比例設置為21。設置個肥料添加梯度。分別為 CK（對照）、NP1（尿素75 kghm-2磷酸二銨45 kghm-2）、NP2（尿素150 kghm-2磷酸二銨90 kghm-2）、NP3（尿素225 kghm-2磷酸二銨135 kghm-2）。N元素選擇有機態(tài)尿素（CON2H4，總氮含量46.4），P元素選擇磷酸二銨（總養(yǎng)分N+P2O5含量64.0）。在草地生產(chǎn)力高峰期（月中旬）取樣，在每個小區(qū)內(nèi)隨機設置一個1 m1 m樣方，用計數(shù)法確定群落總密度，記錄每個樣方內(nèi)的物種種類、高度、蓋度和多度。用剪刀將樣方內(nèi)植物地上活體部分齊地面剪取，分種存放于信封袋中。將樣品帶回實驗室105下殺青30 min，然后在65烘箱中烘干至恒重，稱其干重，分析群落植被結構和特征的變化。同時采集地下不同層次的土壤樣品，測定土壤的理化性質(zhì)，綜合分析土壤的改良效果。通過2014年、2015年和2016年連續(xù)三年研究了切根基礎上的施肥對科爾沁羊草(Leymus chinensis)割草場植物群落特征、草地生產(chǎn)力和物種多樣性的影響。試驗設置個肥料添加梯度，分別為 CK（對照）、NP1（尿素75 kghm-2磷酸二銨45 kghm-2）、NP2（尿素150 kghm-2磷酸二銨90 kghm-2）和NP3（尿素225 kghm-2磷酸二銨135 kghm-2）。結果表明，施肥當年（2014年），施肥促使群落高度、蓋度和地上生物量增加，對群落密度和多樣性指數(shù)無顯著影響，其中，NP3處理下的地上生物量為416.65 gm-2，是對照區(qū)的2.3倍；隨著施肥量的增加，建群種羊草的重要值降低，而一年生植物狗尾草(Setaria viridis)的重要值大幅升高。施肥第二年（2015年），施肥處理顯著增加了群落高度和地上生物量，對群落蓋度、密度和群落多樣性指數(shù)無顯著影響，其中，NP3處理下的地上生物量顯著高于對照區(qū)，但是CK、NP1和NP2處理間無顯著差異；隨著施肥量的增加，建群種羊草的重要值有增加的趨勢。施肥第三年（2016年），施肥對群落高度和蓋度均無顯著影響，而顯著增加了群落密度，其中，NP2和NP3處理下的群落密度分別為574.67株m-2和566.00株m-2，顯著高于CK的293.00株m-2；NP1、NP2和NP3處理下的地上生物量分別高于對照區(qū)26.64%、18.26%和63.49%，但差異不顯著；施肥處理的羊草重要值都升高至50%以上，最高達70.07%；群落的Margalef豐富度指數(shù)隨著施肥量的增加而降低，且與CK差異性顯著，NP2和NP3處理下群落的Shannon-wiener多樣性指數(shù)和Simpson指數(shù)降低，且與CK區(qū)差異性顯著，Pielou均勻度指數(shù)在各處理間均無顯著性差異。由此可見，物理改良切根和施肥相結合可以促進優(yōu)勢物種羊草的生長，有利于草地生產(chǎn)力的提高和草地的恢復。（表1、2、3和圖1）表1 不同施肥處理對植物群落數(shù)量特征的影響群落指標處理2014年2015年2016年群落高度(cm)CK48.001.53b31.673.18c46.332.03aNP153.001.15b43.333.71b43.004.00aNP255.001.73b49.334.17ab46.331.86aNP365.672.33a54.333.18a44.676.49a群落蓋度(%)CK46.671.67c35.005.00a40.002.89aNP165.002.89b38.334.41a36.674.41aNP278.334.41a41.676.01a55.002.89aNP385.005.00a41.677.26a55.0012.58a群落密度(株m-2)CK388.0050.65a756.00159.21ab293.0031.19bNP1319.3349.08a729.33191.42ab346.0026.63abNP2403.6736.92a646.67187.34b574.6768.14aNP3338.6748.52a873.33161.93a566.00114.59a注：不同字母表示處理間差異顯著（P0.05），下同。地上生物量 (gm2)圖1 不同施肥處理對草地地上生物量的影響表2 主要植物種在不同施肥處理下的重要值植物種重要值(%)2014年2015年2016年CKNP1NP2NP3CKNP1NP2NP3CKNP1NP2NP3羊草(Leymus chinensis)35.9134.1828.8432.5024.9027.6137.9043.6245.5459.5970.0764.80糙隱子草(Cleistogenes squarrosa)7.979.685.583.925.114.779.156.5111.424.978.282.60蘆葦(Phragmites australis)6.666.517.135.025.104.626.9413.116.579.3614.28山韭( Allium senescens)10.537.204.046.5614.1814.9711.738.024.067.894.987.68砂引草(Tournefortia sibirica)4.866.559.884.536.9613.6510.175.474.878.646.574.06馬唐(Digitaria ciliaris)4.9714.0110.147.086.865.50狗尾草(Setaria viridis)14.4424.9536.6139.7939.6634.6028.0434.264.474.874.732.11披針葉黃華(Thermopsis lanceolate)5.472.774.266.646.216.2911.5011.418.50沙打旺(Astragalus adsurgens)5.431.784.973.935.0211.924.97黃蒿(Artemisia scoparia)7.217.077.5315.406.716.522.053.50胡枝子(Lespedeza davurica)6.003.248.7910.784.127.008.166.94表3 不同施肥處理對植物多樣性指數(shù)的影響多樣性指數(shù)處理2014年2015年2016年Margalef豐富度指數(shù)CK1.340.07a1.040.11a1.650.17aNP11.040.08a0.990.15a1.160.11bNP21.120.26a0.960.22a0.770.05bNP31.030.08a0.750.02a1.020.16bShannon-wiener多樣性指數(shù)CK1.830.10a1.550.09a1.830.17aNP11.620.09a1.510.16a1.340.15abNP21.570.15a1.440.22a1.010.09bNP31.470.01a1.240.05a1.180.07bPielou均勻度指數(shù)CK0.840.02a0.840.03a0.780.05aNP10.830.03a0.840.05a0.690.06aNP20.790.05a0.830.05a0.610.06aNP30.760.03a0.770.03a0.620.00aSimpson優(yōu)勢度指數(shù)CK0.790.03a0.740.03a0.740.05aNP10.760.02a0.740.05a0.610.06abNP20.720.04a0.720.06a0.480.05bNP30.690.04a0.650.03a0.550.02b六、重大分歧意見的處理依據(jù)和結果本標準初稿完成后，征求了相關研究機構的多位專家的意見和建議，得到了專家的一致認可，無任何重大意見分歧。起草小組根據(jù)專家意見進行了多次修改和完善，形成了最終的征求意見稿。七、采用國際標準或國外先進標準的，說明采標程度，以及國內(nèi)外同類標準水平的對比情況目前，國際或國內(nèi)尚未發(fā)布關于退化打草場切