中度退化羊草打草场切根施肥改良技术规程编制说明

内蒙古自治区地方标准中度退化羊草打草场切根施肥改良技术规程编制说明一、工作简况1、任务来源本标准是根据内蒙古自治区市场监管局关于下达2019年第2批内蒙古自治区地方标准制修订项目计划的通知（内市监标准字2019300号）文件要求，结合国家农业部公益性行业（农业）科研专项：半干旱牧区天然打草场培育及利用技术研究与示范子课题科尔沁沙化草原区打草场培育和利用技术研究与集成示范研究任务内容，起草制定了本标准。2、起草单位中国科学院内蒙古草业研究中心、内蒙古自治区农牧业科学院、内蒙古通辽市畜牧兽医科学研究所。3、主要起草人 单玉梅、温超、孙海莲、陈海军、晔薷罕、伊风艳、贾伟星、高丽娟、杨晓松、斯日古楞、张军。二、制订标准的必要性和意义天然打草场在半干旱牧区草地畜牧业中具有非常重要的功能。首先，天然打草场收获的干草是半干旱牧区家畜冬春季主要饲草来源，对解决饲草季节不平衡、确保家畜安全过冬起着关键作用。其次，半干旱天然草场灾害性气候频发，如雪灾和旱灾，天然打草场是就近建立区域性应急饲草储备最直接、成本最低的途径。最后，随着草原生态保护补助奖励机制实施，大面积禁牧和草畜平衡增加了对圈养草料的用量需求，天然打草场对于落实国家草原生态保护建设补奖政策、促进牧区畜牧业生产方式转变发挥着重要作用。科尔沁沙化草原区是半干旱天然打草场的重要分布区。科尔沁沙化草原脆弱而敏感，不合理的利用措施极易导致草原退化。科尔沁沙化草原区打草场存在退化与利用不合理的现象，出现不同程度的植被与土壤退化现象。科尔沁沙化草原的主体部分为沙地，与内蒙古其它沙地相比水分条件最好，由于草原人口密集，大部分质量好的草场都被开垦为农田，科尔沁沙地打草场是主要的和有特色的打草场类型，主要为低湿草甸，草种以羊草（Leymus chinensis）、赖草（Leymus secalinus）、拂子茅（Calamagrostis epigeios）、虎尾草（Chloris virgata）、牛鞭草（Hemarthria altissima）、芦苇（Phragmites australis）等为主。天然打草场改良培育和合理利用技术积累比较薄弱，不合理的草地资源利用方式，将导致草原退化和沙漠化的形成与发展。施肥对退化草地的改良与恢复具有积极作用，能快速补充草地土壤中所缺少的营养元素，能有效改良退化草地并获得高产，且速度快、效果好，增产幅度较大。因此，施肥是退化草地植被恢复以及提高草地生产力的最有效和首选措施之一。“切根”作为一种较为成熟的技术逐渐被人们所重视，其特点就是可以在不翻垡草地的情况下最大限度地改善土壤的透水性和通气性，提高土壤水分、促进好气性微生物和矿物质分解，培肥地力的作用效果，而且对于以羊草等根茎型禾草为主的退化草地有明显改善作用。施肥可以补充退化草地的土壤养分，切根可以疏松土壤结构促进羊草草原恢复，但是在切根改良的基础上使用施肥改良措施对退化草地起到什么作用，目前报道较少。因此，以科尔沁沙地羊草草原割草场为研究对象，在切根的基础上对其进行N、P元素养分添加，试图通过对比植物群落特征、群落多样性和草地生产力的变化，为打草场的合理利用、退化草地的恢复和维护草原生物多样性提供一定的参考。三、主要起草过程起草小组全体成员通过调研和收集数据资料，并总结科研工作实践经验，认真查阅了标准制定的有关文件，对标准的格式、内容、术语表达方式等进行了深入学习，严格遵循GB/T 1.1标准化工作导则所规定的标准编写要求和格式起草了“中度退化羊草打草场切根施肥改良技术规程”的讨论稿。标准中技术指标是依据国家相关标准、规范确定，起草小组成员对标准的讨论稿进行了多次修改形成了本规程的征求意见稿。具体工作如下：1、2018年03月05月，成立标准起草小组，开展相关资料的查阅和调研工作，制定了实施方案。2、2018年06月10月，对收集到的资料文献进行了分析、整理和研究，结合已取得的小区试验数据，确定了适宜的条款及参数，编制了标准征求意见稿。3、2019年1月开始，面向开展天然草地退化和恢复研究等方面专家广泛征求意见，汇总各相关部门反馈意见，修改标准征求意见稿，形成标准初审稿。4、2019年6月10月，完善初稿、征求意见稿。5、2019年10月2019年12月，征求意见稿进行函评，形成初稿。6、2020年1月，报批稿报送市场监督管理局，进行备案。四、制定标准的原则和依据，与现行法律、法规、标准的关系；本标准与现行法律、法规和强制性标准没有冲突。在标准的制定过程中，严格贯彻国家有关方针、政策、法律和规章，严格执行强制性国家标准和行业标准，与相关的各种基础标准相衔接，遵循了政策性和协调统一性的原则。五、主要条款的说明，主要技术指标、参数、试验验证的论述；1、引用和参考的标准资料标准起草单位严格按照GB/T1.1-2009进行编写。2、技术指标及检测方法的确定在标准编制过程中，起草单位针对退化羊草打草场恢复的需求，提出了中度退化羊草打草场恢复的关键技术，形成了本标准内容。3、参数、试验验证及统计分析（1）参数适宜地区：科尔沁及类同地区羊草打草场。适宜草场类型：中度退化羊草打草场，即植被稀疏、每平方米内羊草株数100180株、株高3540 cm、干草产量400550 kg/hm2、草场中零星碱斑面积占总面积 15%以下的草场（项目组多年试验数据分析）。作业时间：在 5月中旬6月上旬（10 cm土壤含水率20%左右）作业。切根要点：利用9QP-830型草地破土切根机进行作业，切根深度 1520 cm。施肥量：尿素225kg/hm2，磷酸二铵135kg/hm2（与切根作业同步）。 （2）试验验证及统计分析该技术规程依托于小区控制试验，具体方法如下：样地选取长期割草利用的沙化草原区的退化打草场，刈割频率为每年一次。试验采取单因素随机区组设计，4种处理，3个区组，共计12个小区。每个小区面积为3 5 ，中间设置1 的缓冲带。然后利用9QP-830型草地破土切根机对试验区进行切根处理，切根深度为15 cm，切根宽度为30 cm，呈南北条状。同年进行养分添加处理。根据前人的研究成果，N、P配施比例为21时群落的地上生物量相对较高，所以将N、P元素添加比例设置为21。设置个肥料添加梯度。分别为 CK（对照）、NP1（尿素75 kghm-2磷酸二铵45 kghm-2）、NP2（尿素150 kghm-2磷酸二铵90 kghm-2）、NP3（尿素225 kghm-2磷酸二铵135 kghm-2）。N元素选择有机态尿素（CON2H4，总氮含量46.4），P元素选择磷酸二铵（总养分N+P2O5含量64.0）。在草地生产力高峰期（月中旬）取样，在每个小区内随机设置一个1 m1 m样方，用计数法确定群落总密度，记录每个样方内的物种种类、高度、盖度和多度。用剪刀将样方内植物地上活体部分齐地面剪取，分种存放于信封袋中。将样品带回实验室105下杀青30 min，然后在65烘箱中烘干至恒重，称其干重，分析群落植被结构和特征的变化。同时采集地下不同层次的土壤样品，测定土壤的理化性质，综合分析土壤的改良效果。通过2014年、2015年和2016年连续三年研究了切根基础上的施肥对科尔沁羊草(Leymus chinensis)割草场植物群落特征、草地生产力和物种多样性的影响。试验设置个肥料添加梯度，分别为 CK（对照）、NP1（尿素75 kghm-2磷酸二铵45 kghm-2）、NP2（尿素150 kghm-2磷酸二铵90 kghm-2）和NP3（尿素225 kghm-2磷酸二铵135 kghm-2）。结果表明，施肥当年（2014年），施肥促使群落高度、盖度和地上生物量增加，对群落密度和多样性指数无显著影响，其中，NP3处理下的地上生物量为416.65 gm-2，是对照区的2.3倍；随着施肥量的增加，建群种羊草的重要值降低，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），施肥处理显著增加了群落高度和地上生物量，对群落盖度、密度和群落多样性指数无显著影响，其中，NP3处理下的地上生物量显著高于对照区，但是CK、NP1和NP2处理间无显著差异；随着施肥量的增加，建群种羊草的重要值有增加的趋势。施肥第三年（2016年），施肥对群落高度和盖度均无显著影响，而显著增加了群落密度，其中，NP2和NP3处理下的群落密度分别为574.67株m-2和566.00株m-2，显著高于CK的293.00株m-2；NP1、NP2和NP3处理下的地上生物量分别高于对照区26.64%、18.26%和63.49%，但差异不显著；施肥处理的羊草重要值都升高至50%以上，最高达70.07%；群落的Margalef丰富度指数随着施肥量的增加而降低，且与CK差异性显著，NP2和NP3处理下群落的Shannon-wiener多样性指数和Simpson指数降低，且与CK区差异性显著，Pielou均匀度指数在各处理间均无显著性差异。由此可见，物理改良切根和施肥相结合可以促进优势物种羊草的生长，有利于草地生产力的提高和草地的恢复。（表1、2、3和图1）表1 不同施肥处理对植物群落数量特征的影响群落指标处理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群落盖度(%)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：不同字母表示处理间差异显著（P0.05），下同。地上生物量 (gm2)图1 不同施肥处理对草地地上生物量的影响表2 主要植物种在不同施肥处理下的重要值植物种重要值(%)2014年2015年2016年CKNP1NP2NP3CKNP1NP2NP3CKNP1NP2NP3羊草(Leymus chinensis)35.9134.1828.8432.5024.9027.6137.9043.6245.5459.5970.0764.80糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)7.979.685.583.925.114.779.156.5111.424.978.282.60芦苇(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马唐(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披针叶黄华(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黄蒿(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 不同施肥处理对植物多样性指数的影响多样性指数处理2014年2015年2016年Margalef丰富度指数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多样性指数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均匀度指数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优势度指数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、重大分歧意见的处理依据和结果本标准初稿完成后，征求了相关研究机构的多位专家的意见和建议，得到了专家的一致认可，无任何重大意见分歧。起草小组根据专家意见进行了多次修改和完善，形成了最终的征求意见稿。七、采用国际标准或国外先进标准的，说明采标程度，以及国内外同类标准水平的对比情况目前，国际或国内尚未发布关于退化打草场切