不同施肥处理对乌拉盖退化打草场植被特征的影响

闫晓红，邢 旗，陈 翔，张国栋，赵 韦，刘亚玲，郑丽娜

(内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司呼和浩特 010030)

不同施肥处理对乌拉盖退化打草场植被特征的影响

闫晓红，邢 旗*，陈 翔，张国栋，赵 韦，刘亚玲，郑丽娜

(内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司呼和浩特 010030)

为了快速恢复退化天然打草场的生产力，提高牧草产量，在锡盟乌拉盖管理区选择2处退化天然打草场样地，设置不同施肥水平进行草地培育试验示范。2015年和2016年两年的样地监测结果显示：(1)不同施肥处理与对照相比，整体上植物种类无明显变化，施肥促进了植物的生长；(2)5kg/亩、10kg/亩和15kg/亩3个施肥处理，10kg/亩施肥处理对牧草产量的影响最大，且显著高于对照(P<0.05)；(3)施肥可以抑制狼毒的生长而促进其它植物的生长，且各样地单位面积的干物质，施肥处理的狼毒占比均低于对照，优势植物和其它植物占比明显高于对照。

退化天然打草场；草地培育；施肥

1 前言

天然牧草是牧民放牧家畜的主要营养物质来源，是发展畜牧业的重要物质基础。由于受不良气候条件、草地管理措施滞后以及过度放牧等因素的综合影响，我国很多天然草地出现植被退化，优质牧草减少、生产力下降等问题〔1，2〕。因此改良大面积的退化草地，恢复草地生产力已成为草地工作者的重要任务。对退化天然打草场的恢复，最迫切的任务是要提高土壤肥力，加速牧草繁衍能力和改善牧草的种群结构〔1-4〕。草地施肥能够补充土壤速效养分，直接供给牧草营养需要，大幅度提高牧草产量，提高草地生态系统生产力〔5-7〕。进行合理退化草地施肥，提高牧草的生物量和品质，是加速退化草地恢复的关键技术措施之一。

近两年乌拉盖草原狼毒(瑞香狼毒，StellerachamaejasmeL.)的滋生蔓延，致使草地严重退化，草地质量变劣，草场生产能力下降，牧草产量降低，对畜牧业生产危害尤为严重。针对此问题，本试验研究选择当地狼毒退化天然打草场为研究对象，应用施肥技术进行草地修复与培育，通过试验研究为当地类似天然退化打草场的培育提供科学理论依据。

2 研究方法

2.1 试验区自然概况

试验地位于锡林郭勒盟乌拉盖管理区(北纬44°40′至46°40′，东经115°10′至120°7′)。气候属于半干旱半湿润大陆性气候，多年平均降水量322.3mm，年际变化较大，年内分布不均，降水量70%集中在6-8月份，且由东北向西南递减。无霜期90-110d。年平均气温-0.9℃，极端最低温度-42.1℃，极端最高气温38.4℃。2010年全区草原普查数据显示：乌拉盖管理区共有天然草原面积660.32万亩，草地类型包括5大类、9个亚类、23个型，生产力较高的地带性草甸草原类所占面积最大。境内拥有草原植物500余种，其中饲用植物占一半以上，优良牧草80余种。土壤主要以栗钙土、黑钙土为主。

2.2 试验方法

本试验选择乌拉盖草甸草原区草地类型相近的2个狼毒退化天然打草场(Ⅰ和Ⅱ号样地)，每个打草场设置360亩的试验示范区，采用免耕+施肥的草场培育技术进行草地改良。

每个试验示范区设置3个施肥水平(5kg/亩、10kg/亩和15kg/亩)，每小区面积96m×625m；对照(CK)不作任何处理。每个样地每个处理设置3个固定样方(每个样方为1m2)进行植被变化情况监测。每年6月15日至6月21日进行免耕机施肥处理，使用肥料：磷酸二铵(总养分≥64%，N-P2O5-K2O 18-46-0，瓮福(集团)有限责任公司)、尿素(总氮≥46.4%，山西晋丰煤化工有限责任公司)和氧化钾(氧化钾≥60%，德国钾盐公司)配合形成N∶P2O5∶K2O =3∶2∶1的复合肥料。施肥深度为7cm，行距20cm。施肥前后进行固定样方的植物种类、高度、盖度观测，8月中旬进行样地测产及土样采集分析。每个试验小区各取3个重复5cm×5cm，0-5cm的土样进行表土有机质、全氮和全磷营养分析。

本项目试验样地信息见表1，试验小区施肥布置见图1。

表1 试验样地信息

图1 施肥试验设计布置图

2.3 统计分析

使用Microsoft Office Excel 2007对数据进行初步分析与制图，运用SPSS Statistics V17.0进行数据差异性分析。

3 结果与分析

3.1 植被基本情况

对2016年6月和8月Ⅰ号和Ⅱ号样地的植被调查数据进行差异性分析，结果显示：6月份不同施肥处理与ck相较，Ⅰ号和Ⅱ号样地植物种类和草群高度均无显著性差异(P>0.05)，植被总盖度10kg/亩的施肥处理显著高于对照(P<0.05)；8月份不同施肥处理与ck相较，Ⅰ号和Ⅱ号样地草群高度整体上仍均无显著性差异(P>0.05)；植物种类Ⅰ号样地10kg/亩的施肥处理显著高于对照(P<0.05)，而Ⅱ号样地10kg/亩的施肥处理显著低于对照(P<0.05)；植被总盖度Ⅰ号样地5kg/亩和10kg/亩的施肥处理显著高于对照，而Ⅱ号样地3个施肥处理的平均盖度均高于对照，P<0.05水平无显著性差异(见图2)。

图2 2016年植被基本情况

另外，2016年8月植被调查数据与2015年同期相比，植物种类无明显变化，植被整体的盖度、草群平均高度低于2015年(见图3)。

图3 2015年和2016年8月份植被基本情况对比

3.2 优势植物情况

2016年调查示范样地，优势植物基本情况见表2。数据分析结果显示：不同施肥处理与对照相比，单位面积优势植物干草产量均高于对照；且Ⅰ号样地各施肥处理均显著高于对照(P>0.05)，Ⅱ号样地10kg/亩的表现显著(P<0.05)。

表2 2016年8月份优势植物情况

注：*表示与ck相比，均值差值在0.05级别上较显著。

2016年优势植物占比与2015年相比，结果显示2016年均有所增加，且整体上施肥处理增长的幅度相对较大(见图5)。

图4 2015年与2016年优势植物变化情况

3.3 狼毒变化情况

2016年6月和8月对试验样地狼毒情况进行观测，狼毒密度和盖度统计分析数据见表3和表4。由结果可知：不同施肥处理与对照相比，Ⅰ号样地6月和8月狼毒密度均无显著性差异(P>0.05)，8月狼毒的盖度显著低于对照(P<0.05)；而Ⅱ号样地6月和8月的狼毒密度和盖度均低于对照，且密度10kg/亩和15kg/亩表现显著，盖度3个施肥处理均表现显著(P<0.05)。

表3 2016年6月不同施肥处理狼毒密度和盖度变化情况

注：*表示与ck相比，均值差值在0.05级别上较显著。

表4 2016年8月不同施肥处理狼毒密度和盖度变化情况

注：*表示与ck相比，均值差值在0.05级别上较显著。

另外，对8月份狼毒、优势植物及其它植物干物质进行数据统计分析，结果显示：不同施肥处理与对照相比，Ⅰ号和Ⅱ号样地单位面积产量中狼毒的占比均低于对照，且优势植物和其它植物占比之和均高于对照(见图5)。

图5 狼毒、优势植物及其它植物干物质占比情况

3.4 土壤情况

对不同施肥处理和对照区域的土样进行碳、氮、磷含量测定分析，结果显示，Ⅰ号和Ⅱ号样地各施肥处理全碳、全氮、全磷含量均高于对照(见表5)，施肥及时补充了样地的营养损失。

表5 0-5cm土壤碳、氮、磷含量变化统计表

3.5 牧草产量情况

对2016年8月Ⅰ号和Ⅱ号样地测产数据进行统计分析(见表6)，结果显示：Ⅰ号和Ⅱ号样地施肥处理的平均亩产均高于对照，且Ⅰ号样地10kg/亩的施肥处理显著高于对照(P<0.05)，Ⅱ号样地10kg/亩和15kg/亩的施肥处理均显著高于对照(P<0.05)。另外，与2015年测产数据相比，Ⅰ号和Ⅱ号样地整体产量均下降(见图6)，分析其原因，主要受2016年干旱少雨的气候因素影响所致。

表6 2016年8月不同施肥处理干草产量情况

注：*表示与ck相比，均值差值在0.05级别上较显著。

图6 2016年和2015年样地干草产量对比

4 结论与讨论

综合2015年和2016年2年的样地监测数据，获得以下结论：不同施肥处理与对照相比，整体上植物种类无明显变化，施肥促进了植物的生长；施肥明显抑制狼毒的生长而促进其它植物的生长，且各样地单位面积的干物质，施肥处理的狼毒占比均低于对照，优势植物和其它植物占比明显高于对照；5kg/亩、10kg/亩和15kg/亩3个施肥处理，10kg/亩施肥处理对牧草产量的影响最大，且显著高于对照(P<0.05)；从试验样地各施肥水平对退化打草场修复与培育影响的综合考虑，10kg/亩施肥处理为类似草地修复与培育的最佳施肥量。

综合以上结论，施肥对植被的影响方面，本试验结果与陈文业等〔3〕、德科加等〔4〕、祁向前等〔8〕等的研究结果一致，因为施肥增加了土壤肥力，降低了物种对有效资源的竞争强度，从而促进植物的生长，使群落生物量增加。另外在狼毒治理方面，施肥表现出对狼毒明显的抑制作用，分析其主要原因，可能由于狼毒根深可达1m，对深层土壤的营养竞争更强，施肥有利于植物群落中优势植物和其它植物直接利用土壤表层营养快速生长，且有待进一步研究。

〔1〕李小坤，鲁剑巍，陈防.牧草施肥研究进展〔J〕.草业学报，2008，17(2)：136-142.

〔2〕潘利，张玉娟，阎子盟，唐士明，黄顶.国内外草地施肥研究进展〔J〕.安徽农业科学，2014,42(30):10578-10580.

〔3〕陈文业，赵明，李广宇，等.不同类型施肥水平对甘南沙化高寒草甸植物群落特征及生产力的影响〔J〕.自然资源学报，2012，27(2)：254-267.

〔4〕德科加，周青平，徐成体，蒋卫平.施肥对青海省山地草原类草场地上生物量的影响〔J〕.中国土壤与肥料,2010(3):38-40.

〔5〕德克加，周青平，刘文辉，等.施氮量对青藏高原燕麦产量和品质的影响〔J〕.中国草地学报，2007，29(5)：23-27.

〔6〕张学洲，李学森，顾祥，等.氮、磷、钾不同施肥配比效应对人工混播草地产量与品质的影响〔J〕.新疆农业科学，2010(11)：19-22.

〔7〕赵慧星，李小坤，鲁剑巍，等.钾肥分期施用对苏丹草生长和产量的影响〔J〕.土壤肥料，2005(6)：39-42.

〔8〕祁向前.高寒草甸草地施肥灌溉试验研究〔J〕.草业与畜牧，2012(11)：23-25.

Restoration and cultivation of Degraded Natural Cutting Pasture in wulagai

Yan Xiaohong, Xing Qi*, Chen Xiang, Zhang Guodong, Zhao Wei,Liu Yaling,Zheng Lina

(Inner Mongolia M·Grass Ecological Environment (Group) co., Itd., Hohhot 010030)

In order to restore the productivity of degraded natural pasture quickly and to improve grass yield, two plots are chosen in wulagai of XiMeng, and are set by different fertilizer levels to cultivate. The results of plots monitored in the two years of 2015 and 2016 showed that: (1) After fertilization, there were no significant changes in plant species as compared with the control, but promoted plant growth; (2) after fertilized 5 kg / acre, 10 kg / acre and 15 kg / acre, the effect of 10 kg / acre fertilization on the forage yield was the greatest, and was significantly higher than that of the control (P <0.05); (3) Fertilization could restrain the growth ofStellerachamaejasmeL. and promote the growth of other plants. With the proportion of dry matter per unit area, the fertilization treatment was lower than that of control, and the proportion of dominant plants and other plants was obviously higher than the control.

Degraded natural cutting pasture; pasture cultivation; fertilization

S812.4

A

2095—5952(2017)01—0054—08

2016-12-12

内蒙古草原生态畜牧产业研究院股份有限公司草原生态恢复项目

闫晓红(1986-)，女，汉族，内蒙古锡林郭勒盟人，中级畜牧师、中级园林工程师，从事退化草地修复及草原生态相关研究。E-mail:393505595@qq.com。

[*通讯作者]邢旗 E-mail:nmcky@163.com