THXCY-干旱半干旱区紫花苜蓿节水灌溉与生物质炭施用技术规范编制说明

PAGE团体标准《干旱半干旱区紫花苜蓿节水灌溉与生物质炭施用技术规范》编制说明《干旱半干旱区紫花苜蓿节水灌溉与生物质炭施用技术规范》团标制定组二〇二六年二月

目次一、任务来源及标准制定背景 31、任务来源 32、标准制定背景 3二、主要工作过程 4三、标准编制原则和主要技术内容确定的依据 41、标准编制原则 42、主要技术内容确定的论据 6四、采用的国际标准 12五、与现行法律法规和强制性标准的关系 12六、重大分歧意见的处理经过和依据 12七、标准作为强制性或推荐性标准的意见 12八、贯彻标准的要求和措施建议 12九、废止现行有关标准的建议 13十、其他应予说明的事项 13

一、任务来源及标准制定背景1、任务来源根据新疆维吾尔自治区市场监督管理局《2024年自治区地方标准立项指南》（2024年第21号）的精神，由新疆农业大学草业学院、博乐市草原工作站、新疆维吾尔自治区林业和草原局、新疆维吾尔自治区草原总站、新疆维吾尔自治区标准化研究院同起草新疆地方标准《新疆重要湿地认定指标》。本标准依托“天然草原生产力提升与多元化草产品加工利用技术”国家重点研发项目。2、标准制定背景草地作为陆地生态系统的核心组成部分，在维系生物多样性、调节区域气候、涵养水源以及支撑畜牧业发展等方面具有不可替代的作用。紫花苜蓿作为优质豆科牧草，素有“牧草之王”的美称，是干旱半干旱区畜牧业可持续发展的核心饲草资源，在保障饲草供应、稳定畜产品产能方面发挥关键作用。然而，干旱半干旱区水资源短缺、土壤保水保肥能力弱、肥力贫瘠等问题突出，严重制约紫花苜蓿产量提升与品质优化。同时，该区域紫花苜蓿种植普遍存在灌溉技术不规范、生物质炭施用无统一标准等问题，如灌溉量盲目增减、生物质炭施用量与方式随意、水肥协同效应未充分发挥等，不仅导致水资源浪费、生产成本增加，还引发土壤退化、牧草营养品质下降等连锁问题。以新疆干旱半干旱区为例，调查显示，近十年该区域人工紫花苜蓿草地生产力下降约25%，粗蛋白含量降低10%-15%，土壤有机质含量减少20%以上。尽管政府已实施节水灌溉推广、土壤改良等政策，但缺乏系统的技术规范指导，单一措施难以解决生产中的实际问题。因此，亟需制定科学、可操作的节水灌溉与生物质炭施用技术规范，通过标准化管理实现“节水提质、增效护土”的双重目标。本规范的制定基于多学科研究成果与实践经验，融合农业水利学、土壤学、草地管理学及植物生理学原理，明确节水灌溉系统要求、生物质炭施用参数、操作流程等关键技术内容，并引入效果评价体系，旨在为干旱半干旱区紫花苜蓿的可持续种植提供技术支撑。通过规范实施，预期可实现以下目标：1.提升牧草产量与品质：通过优化灌溉与生物质炭配施模式，单位面积干草产量增加18%以上，相对饲喂价值提升19%以上，经济效益较常规灌溉模式增加约2000CNY/hm²；2.促进土壤生态恢复：改善土壤理化性质，提高土壤保水保肥能力，土壤有机质含量目标值≥17.2g/kg；3.推动产业标准化：为紫花苜蓿节水种植、土壤改良及优质生产提供统一技术标准，减少资源浪费与经济损失。本规范的发布与实施，将填补山地草甸刈割技术领域的标准空白，为生态脆弱区草地资源的科学管理提供实践指南，助力实现草地畜牧业的高质量发展与生态文明建设的协同推进。二、主要工作过程2024.01月-2025.10月收集试验数据，整理资料。2025.10月-2025.12月形成工作组讨论稿。2026.01月-2026.02月编写征求意见稿标准文本，编写《编制说明》。由北京华夏草业产业技术创新战略联盟组织国内相关专家对《干旱半干旱区紫花苜蓿节水灌溉与生物质炭施用技术规范》征求意见稿及编制说明进行会议评审。三、标准编制原则和主要技术内容确定的依据1、标准编制原则成立起草小组新疆农业大学草业学院为标准起草小组，同时对标准起草工作进行分工，明确各自任务和职责，以确保项目的顺利实施。起草小组见表1。表1起草小组成员一览表序号姓名职务/职称工作单位任务分工1王岚讲师新疆农业大学标准起草2杨合龙讲师新疆农业大学标准起草3董乙强副教授新疆农业大学标准起草4才璐讲师新疆农业大学标准起草5颜安教授新疆农业大学标准起草6杨素文讲师新疆农业大学标准修改7刘美君副教授新疆农业大学标准起草8王琪研究生新疆农业大学标准起草9薛壮研究生新疆农业大学标准起草10李沅湫讲师新疆农业大学标准起草11万江春副教授新疆农业大学标准起草12谢开云副教授新疆农业大学标准起草资料收集与野外调研本标准的制定基于新疆农业大学草业学院科研团队对干旱半干旱区紫花苜蓿高产优质栽培技术的长期研究，结合农业水利学、土壤学、植物生理学理论，充分考虑了干旱半干旱区的气候特征、土壤条件、紫花苜蓿生物学特性及农牧业生产实际需求，同时，在新疆博乐市草原生态修复乡土草种繁育联合示范基地开展野外试验。编制过程中遵循以下原则：科学性与实践性并重以2024-2025年定位试验数据为基础，明确灌溉量、生物质炭施用量等关键参数对紫花苜蓿产量、品质及土壤理化性质的影响。例如，通过不同灌溉梯度对比试验，确定550mm（减量15%）为最优灌溉量，该处理下紫花苜蓿年均干草产量较常规灌溉增加18.45%；通过生物质炭梯度试验，明确20t/hm²为适宜施用量，可使土壤有机碳含量提高32.19%，确保技术参数的科学性与可操作性。生态优先与可持续利用针对干旱半干旱区水资源紧缺、土壤生态脆弱的特点，将“节水灌溉-生物质炭改良”协同模式纳入规范，规定适度减量灌溉与生物质炭配施，既提高水资源利用效率，又通过生物质炭改良土壤结构、提升肥力，促进土壤养分循环，实现“利用中修复、修复中利用”的良性循环。因地制宜与技术创新依据干旱半干旱区不同区域降水、土壤条件差异，结合滴灌技术在干旱区的应用优势，规定采用地埋滴灌系统，配套明确滴灌带埋设深度、行距等技术参数，形成具有区域针对性的创新技术体系。效果可量化与动态调整建立多维评价体系，将干草产量、粗蛋白质含量、相对饲喂价值、土壤有机质含量等指标纳入评分标准，设定“优、良、中、差”四级阈值，为紫花苜蓿生产效果评估提供量化依据。评价结果可反馈至技术参数优化，形成“监测-评估-调整”的动态管理闭环。表2刈割效果评分指标与评分标准评价指标优（≥85分）良（70-84分）中（60-69分）差（＜60分）评分依据干草产量（t/hm²）≥18.015.0-17.912.0-14.9＜12.0NY/T1170-2020粗蛋白含量（%DM）≥22.019.0-21.916.0-18.9＜16.0DB15/T2598-2022相对饲喂价值（RFV）≥170150-169130-149＜130NY/T1170-2020土壤有机质含量（g/kg）≥20.016.0-19.912.0-15.9＜12.0GB/T33469-2016注：综合评分权重为干草产量（30%）、粗蛋白质（25%）、相对饲喂价值（25%）、土壤有机质含量（20%）。2、主要技术内容确定的论据适用范围本标准主要是基于干旱半干旱地区地区进行的推广，取得了初步成效，在实践和不断完善的基础上初步制定形成了“干旱半干旱区紫花苜蓿节水灌溉与生物质炭施用技术规范”。合理的灌溉量配施生物质炭是优化农作物生产的重要手段之一，其能有效提高紫花苜蓿产量与品质。本规程旨在建立干旱半干旱区紫花苜蓿节水灌溉与生物质炭施用技术规范，规范紫花苜蓿生产过程中合理灌溉配施生物质炭的操作、管理、技术等各个方面，确保灌溉配施生物质炭对紫花苜蓿生产效果的影响最佳。因此，本标准的适用范围是：本文件规定了干旱半干旱区紫花苜蓿节水灌溉与生物质炭施用技术中的术语和定义、生产流程、最佳生物质炭施用量、最佳灌溉量等技术。本文件适用于农业生产中干旱半干旱区紫花苜蓿节水灌溉与生物质炭施用技术。规范性引用文件本标准制定时，参照了GB/T50363-2018节水灌溉工程技术标准、GB5084-2021农田灌溉水质标准NY/T3041-2022、生物炭基肥料NY/T4159-2022、生物炭质量要求NY/T1170-2020、牧草干草质量分级NY/T3618-2020、矿物源腐植酸有机肥料NY/T1170-2020、苜蓿干草捆标准DB15/T2598-2022、苜蓿干草产品营养品质评价及质量分级GB/T33469-2016耕地质量等级。结合试验结果，确定滴灌带埋设深度20cm、行距40~50cm，工作压力0.15~0.25MPa，确保灌溉均匀度≥90%；操作流程与验收标准结合生产实践，按“地块准备-生物质炭施用-灌溉系统安装-播种管理-生长期管理-刈割再生”顺序制定流程，确保技术可落地、效果可检验。留茬高度通过田间控制试验证实，留茬高度为5cm最佳。本标准的制定，既是对干旱半干旱区紫花苜蓿节水提质技术经验的系统总结，也是推动草地畜牧业标准化、生态化发展的重要实践，为同类区域草地资源的可持续利用提供了科学范本。（3）术语与定义本标准中出现的术语和定义依据国内外相关文献资料，包括著作、专著、已发表的论文、各级标准等。同时结合标准起草单位研究应用实践经验，最后经参编人员讨论确定了本标准的术语为“节水灌溉、生物质炭、灌溉定额、土壤含水率下限”，并给出相应定义。（4）野外实验①研究区概况研究区位于新疆博乐市草原生态修复乡土草种繁育联合示范基地（44°82′N，82°01′E，海拔621m），地处准噶尔盆地西南缘，隶属于北天山山地与博尔塔拉河谷平原过渡带，区域内地形以低山丘陵和平原为主，土壤类型为灰钙土，属于温带大陆性干旱气候，年均降水量208.5mm，年均蒸发量1562.4mm，年均温度8.7℃，全年无霜期平均为180d。②试验设计本试验采用完全随机区组设计，设置灌溉量和生物炭2个因素，共8个处理：W1C0、W1C2、W2C0、W2C2、W3C0、W3C2、W4C0、W4C2，每个处理设置5个重复，共计40个小区样地，小区面积3m×4m，间隔1m。其中，年灌溉量依照干旱地区紫花苜蓿（新牧4号）生产常规灌溉量等梯度增减设置4个水平，减量30%：W1（450mm）、减量15%：W2（550mm）、常规灌溉梯度：W3（650mm）、增量15%：W4（750mm）。生物质炭总量依照农作物常用施用量设置2个水平：C0（0t/hm2）、C2（20t/hm2），于播种前一次性施入。2024年4月底划分试验小区，将生物质炭均匀撒在处理小区表面，翻耕（25cm）平整，其他小区土壤耕作处理相同。随后进行覆膜垄沟播种，垄高25cm，沟垄比为70:40cm，用宽700mm的白色薄膜覆盖沟，苜蓿采用穴播的播种方式，每条沟内种4行，行距15cm，每小区播种量相同（18kg/hm2）。试验设计为每15天进行1次灌溉，但灌溉间隔天数随实际降水情况进行调整，一年共灌溉12次。③样品采集及测定指标根据实际生产情况，在紫花苜蓿初花期进行刈割，齐地面刈割活体植物并称重，即为植物鲜重（g），装入信封袋中，带回实验室置于烘箱中105℃杀青30min后，80℃烘24h至恒重后称干重（g），记为该植物干物质产量，加和记为地上现存生物量。将每年第一茬各小区测定牧草干物质产量的烘干样品全部粉碎混合均匀用于测定牧草营养品质。样方取样结束后，按照紫花苜蓿刈割留茬高度（5cm）刈割，称重，进行产量测定，记作现存鲜重产量，随机取200g，带回实验室置于烘箱中105℃杀青30min后，80℃烘24h至恒重后称重，计算干鲜比。牧草营养品质测定主要为：粗蛋白、粗灰分和中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维，粗蛋白（Crudeprotein，CP）采用凯氏定氮仪测定；粗灰分（Coarseash，ASH）采用燃烧法；中性洗涤纤维（Neutraldetergentfibre，NDF）和酸性洗涤纤维（Aciddetergentfibre，ADF）的测定采用范式纤维分析法测定。土壤样品采用土钻法，在上述剪去地上植物的样方中，按对角线取样法，用直径为5cm的土钻取2钻土壤（0-15cm土层）样品，混合后装入做好标签的自封袋中，每块样地每2个按照编号混合成1个土壤样品，即每小区取1个混合土样。带回实验室，在室内捡出植物根系、石砾等杂物后自然风干，并将土样磨碎、混匀，然后分别过2mm、1mm、0.25mm筛贮存，以备土壤样品的室内分析。土壤有机碳采用重铬酸钾外加热法。④对紫花苜蓿年产量和经济效益的影响由图1所示，灌溉量与生物质炭施用对紫花苜蓿年产量有显著影响（P<0.05）。在W1与W2灌溉梯度下，2024年C2处理紫花苜蓿年产量较C0处理提高（图a）。2025年紫花苜蓿年产量在同一灌溉梯度下，C2处理均较C0处理提高，且在W2灌溉条件下，C2处理较C0处理显著提高（P<0.05，图b）。在C0处理下，2025年W4处理年产量最佳且显著高于W1处理（P<0.05，图b），在C2处理下，2025年W2处理年产量最佳且显著高于W1处理（P<0.05，图b）。图1灌溉量与生物质炭施用对紫花苜蓿年产量的影响注：W1：灌溉量450mm，W2：灌溉量550mm，W3：灌溉量650mm，W4：灌溉量750mm，C0：施入生物质炭0t/hm2，C2：施入生物质炭20t/hm2。同一颜色柱条上的字母代表该生物质炭处理下，各灌溉水平间存在显著性差异，*代表同一灌溉水平下，生物质炭处理间存在显著性差异。*表示P<0.05，**表示P<0.01，下同。根据2024、2025年新疆地区的市场销售价格，计算紫花苜蓿两年平均干草产量，对本研究的经济效益进行初步评估。不同牧草各处理的经济收入为16198.26-22422.93CNY/hm2间；其中W1C2处理最低，为16198.26CNY/hm2，W2C2处理最高，为22422.93CNY/hm2。表1经济效益的初步评估处理年平均产量t/hm2收益CNY/hm2纯利润CNY/hm2W1C010.2218402.8117098.11W2C011.8421306.7319733.03W3C012.2922117.1020274.40W4C013.2423840.3721728.67W1C210.9519702.9616198.26W2C214.5526196.6322422.93W3C213.3524028.7219986.02W4C213.7424723.8420412.14⑤对紫花苜蓿营养品质的影响如图2所示，生物质炭施用对紫花苜蓿粗蛋白含量有显著影响（P<0.05）。在同一灌溉梯度下，C2处理紫花苜蓿粗蛋白含量均较C0增加，且在W1灌溉梯度下，2025年紫花苜蓿C2处理较C0处理显著增加（P<0.05）。在C0处理下，紫花苜蓿粗蛋白含量随灌溉量增加而增加，在W4处理达到峰值；在C2处理下，紫花苜蓿粗蛋白含量随灌溉量增加呈先增加后降低的趋势，在W2处理达到峰值。图2灌溉量与生物质炭施用对紫花苜蓿粗灰分、粗蛋白的影响由图3可知，灌溉量与生物质炭施用对紫花苜蓿相对饲喂价值有显著影响（P<0.05）。在同一灌溉梯度下，C2处理紫花苜蓿相对饲喂价值均较C0增加。在W1灌溉梯度下，2025年C2处理紫花苜蓿相对饲喂价值较C0显著增加（P