中度退化羊草打草場(chǎng)切根施肥改良技術(shù)規(guī)程編制說明

內(nèi)蒙古自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)中度退化羊草打草場(chǎng)切根施肥改良技術(shù)規(guī)程編制說明一、工作簡(jiǎn)況1、任務(wù)來源本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)市場(chǎng)監(jiān)管局關(guān)于下達(dá)2019年第2批內(nèi)蒙古自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知（內(nèi)市監(jiān)標(biāo)準(zhǔn)字2019300號(hào)）文件要求，結(jié)合國(guó)家農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)：半干旱牧區(qū)天然打草場(chǎng)培育及利用技術(shù)研究與示范子課題科爾沁沙化草原區(qū)打草場(chǎng)培育和利用技術(shù)研究與集成示范研究任務(wù)內(nèi)容，起草制定了本標(biāo)準(zhǔn)。2、起草單位中國(guó)科學(xué)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(xué)院、內(nèi)蒙古通遼市畜牧獸醫(yī)科學(xué)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(fēng)艷、賈偉星、高麗娟、楊曉松、斯日古楞、張軍。二、制訂標(biāo)準(zhǔn)的必要性和意義天然打草場(chǎng)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(chǎng)收獲的干草是半干旱牧區(qū)家畜冬春季主要飼草來源，對(duì)解決飼草季節(jié)不平衡、確保家畜安全過冬起著關(guān)鍵作用。其次，半干旱天然草場(chǎng)災(zāi)害性氣候頻發(fā)，如雪災(zāi)和旱災(zāi)，天然打草場(chǎng)是就近建立區(qū)域性應(yīng)急飼草儲(chǔ)備最直接、成本最低的途徑。最后，隨著草原生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制實(shí)施，大面積禁牧和草畜平衡增加了對(duì)圈養(yǎng)草料的用量需求，天然打草場(chǎng)對(duì)于落實(shí)國(guó)家草原生態(tài)保護(hù)建設(shè)補(bǔ)獎(jiǎng)?wù)摺⒋龠M(jìn)牧區(qū)畜牧業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變發(fā)揮著重要作用。科爾沁沙化草原區(qū)是半干旱天然打草場(chǎng)的重要分布區(qū)。科爾沁沙化草原脆弱而敏感，不合理的利用措施極易導(dǎo)致草原退化?？茽柷呱郴菰瓍^(qū)打草場(chǎng)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(chǎng)都被開墾為農(nóng)田，科爾沁沙地打草場(chǎng)是主要的和有特色的打草場(chǎng)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(chǎng)改良培育和合理利用技術(shù)積累比較薄弱，不合理的草地資源利用方式，將導(dǎo)致草原退化和沙漠化的形成與發(fā)展。施肥對(duì)退化草地的改良與恢復(fù)具有積極作用，能快速補(bǔ)充草地土壤中所缺少的營(yíng)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(fù)以及提高草地生產(chǎn)力的最有效和首選措施之一。“切根”作為一種較為成熟的技術(shù)逐漸被人們所重視，其特點(diǎn)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(jìn)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(duì)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(bǔ)充退化草地的土壤養(yǎng)分，切根可以疏松土壤結(jié)構(gòu)促進(jìn)羊草草原恢復(fù)，但是在切根改良的基礎(chǔ)上使用施肥改良措施對(duì)退化草地起到什么作用，目前報(bào)道較少。因此，以科爾沁沙地羊草草原割草場(chǎng)為研究對(duì)象，在切根的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行N、P元素養(yǎng)分添加，試圖通過對(duì)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(chǎng)的合理利用、退化草地的恢復(fù)和維護(hù)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(jié)科研工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真查閱了標(biāo)準(zhǔn)制定的有關(guān)文件，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的格式、內(nèi)容、術(shù)語表達(dá)方式等進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)，嚴(yán)格遵循GB/T 1.1標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)編寫要求和格式起草了“中度退化羊草打草場(chǎng)切根施肥改良技術(shù)規(guī)程”的討論稿。標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)指標(biāo)是依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范確定，起草小組成員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的討論稿進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)起草小組，開展相關(guān)資料的查閱和調(diào)研工作，制定了實(shí)施方案。2、2018年06月10月，對(duì)收集到的資料文獻(xiàn)進(jìn)行了分析、整理和研究，結(jié)合已取得的小區(qū)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定了適宜的條款及參數(shù)，編制了標(biāo)準(zhǔn)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(fù)研究等方面專家廣泛征求意見，匯總各相關(guān)部門反饋意見，修改標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，形成標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行函評(píng)，形成初稿。6、2020年1月，報(bào)批稿報(bào)送市場(chǎng)監(jiān)督管理局，進(jìn)行備案。四、制定標(biāo)準(zhǔn)的原則和依據(jù)，與現(xiàn)行法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系；本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)沒有沖突。在標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中，嚴(yán)格貫徹國(guó)家有關(guān)方針、政策、法律和規(guī)章，嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與相關(guān)的各種基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)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(shù)指標(biāo)、參數(shù)、試驗(yàn)驗(yàn)證的論述；1、引用和參考的標(biāo)準(zhǔn)資料標(biāo)準(zhǔn)起草單位嚴(yán)格按照GB/T1.1-2009進(jìn)行編寫。2、技術(shù)指標(biāo)及檢測(cè)方法的確定在標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，起草單位針對(duì)退化羊草打草場(chǎng)恢復(fù)的需求，提出了中度退化羊草打草場(chǎng)恢復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)，形成了本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。3、參數(shù)、試驗(yàn)驗(yàn)證及統(tǒng)計(jì)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(chǎng)。適宜草場(chǎng)類型：中度退化羊草打草場(chǎng)，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(chǎng)中零星堿斑面積占總面積 15%以下的草場(chǎng)（項(xiàng)目組多年試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析）。作業(yè)時(shí)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(diǎn)：利用9QP-830型草地破土切根機(jī)進(jìn)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(yàn)驗(yàn)證及統(tǒng)計(jì)分析該技術(shù)規(guī)程依托于小區(qū)控制試驗(yàn)，具體方法如下：樣地選取長(zhǎng)期割草利用的沙化草原區(qū)的退化打草場(chǎng)，刈割頻率為每年一次。試驗(yàn)采取單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4種處理，3個(gè)區(qū)組，共計(jì)12個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)面積為3 5 ，中間設(shè)置1 的緩沖帶。然后利用9QP-830型草地破土切根機(jī)對(duì)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)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(jìn)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(shí)群落的地上生物量相對(duì)較高，所以將N、P元素添加比例設(shè)置為21。設(shè)置個(gè)肥料添加梯度。分別為 CK（對(duì)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(jī)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(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)設(shè)置一個(gè)1 m1 m樣方，用計(jì)數(shù)法確定群落總密度，記錄每個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jié)構(gòu)和特征的變化。同時(shí)采集地下不同層次的土壤樣品，測(cè)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(chǔ)上的施肥對(duì)科爾沁羊草(Leymus chinensis)割草場(chǎng)植物群落特征、草地生產(chǎn)力和物種多樣性的影響。試驗(yàn)設(shè)置個(gè)肥料添加梯度，分別為 CK（對(duì)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(jié)果表明，施肥當(dāng)年（2014年），施肥促使群落高度、蓋度和地上生物量增加，對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shì)。施肥第三年（2016年），施肥對(duì)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(duì)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(dá)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(jié)合可以促進(jìn)優(yōu)勢(shì)物種羊草的生長(zhǎng)，有利于草地生產(chǎn)力的提高和草地的恢復(fù)。（表1、2、3和圖1）表1 不同施肥處理對(duì)植物群落數(shù)量特征的影響群落指標(biāo)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(duì)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(duì)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(shì)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(jié)果本標(biāo)準(zhǔn)初稿完成后，征求了相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的多位專家的意見和建議，得到了專家的一致認(rèn)可，無任何重大意見分歧。起草小組根據(jù)專家意見進(jìn)行了多次修改和完善，形成了最終的征求意見稿。七、采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的，說明采標(biāo)程度，以及國(guó)內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況目前，國(guó)際或國(guó)內(nèi)尚未發(fā)布關(guān)于退化打草場(chǎng)切