青海海西、海南州不同季节矿物元素的盈缺分析.pdf

中文摘要 本 试验于4 -5 月 冬春季 、 7 - 8 月 夏季 和1 0 1 1 月 秋季 对青 海 海西 州 和海 南州 土壤、 牧草 和家畜系 统采取 现 场调查、 实 地采样 和实 验室 分析相结 合的 方 法进 行矿物元素研究。 试 验一 青海省 海西州乌兰 县茶卡 种 羊场士 壤、 牧草和 绵 羊血 清和骨组织中 钙、 磷研 究结 果 表明 1 土壤p H 值大于8 . 0 , 碳酸钙含量丰富， 全磷和速效磷 含量较低。 2 夏季 牧草中的 钙含量为 8 . 0 8 g / k g ， 绵羊日 摄入量为 1 2 . 2 4 g , 磷为 1 . 5 6 g / k g ,日 摄 入量为2 . 3 6 g ， 基本能满足机体需要; 冬春季 和秋季牧草钙、 磷浓 度和日 摄入量较低， 不能满足动物体需要。 3 放牧绵羊体内的钙、 磷营养状况在夏季较好，而冬春季和 秋季处于亚健康状况。 试验二 青 海海南州 江西沟 种羊 场土壤、 牧草、 绵羊血 清 和被毛中 五种微量 元素 铜、 相、 锰、 锌和硒 研究结果 表明 1 土壤青海海南州土 壤硒含量为 0 . 0 6 1 m g / k g - 0 . 1 2 m g / k g ， 低于土壤缺硒的临界 值0 . 5 m g / k g ，属于 缺硒区;土壤铜、相、锰和锌 含 量处于或接近正常水平。 2 牧草 青海 海南 州秋季牧草中 铜浓度为3 . 7 7 m g / k g , 春 季牧草中铝浓度为0 . 3 1 m g / k g ，处于 缺乏状态; 冬春 季、 夏季和秋季牧草中硒处于 一 般缺乏状态 全年平均为 0 . 0 3 m g / k g ; 三个季节的牧草中 锰和锌浓度能满足机体 需求。 3 日摄入量青海海南州放牧绵羊从牧草中的铜、相和锌日摄入量在冬春 季和秋季不足或稍有不足; 硒的日 摄入量在三个季节均不 足; 锰在三个季节均能满足 畜体需要。 4 血清和被毛 青海海南州放牧绵羊血清铜和铝处于正常或高于正常水 平， 但被毛中浓度低于正常水平; 血清 和被毛中 硒的 浓度均低于正常水平， 处于缺乏 状态。 5 综上所述 青海海南州放 牧绵 羊铜和铝亚临床缺乏， 硒处于缺乏缺乏 状态， 建议适当补充铜和相复 合微量元素制剂， 特别要注意对硒元素的补充。 关键词矿 物元 素 ; 不同 季 节; 盈 缺 分 析 ; 土 壤 一 牧 草 一家 畜 S e a s o n a l C h a n g e s a n d S u f f i c i e n c y o r L a c k o f Mi n e r a l s i n t h e S o i l - F o r a g e - A n i ma l E c o s y s t e m i n Ha i x i a n d H a i n a n a r e a i n Q i n g h a i P r o v i n c e F a c u l ty o f A n i m a l S c ie n c e a n d T e c h n o lo g y o f G a n s u A g r i c u l tu r a l U n iv e r s i ty L a n z h o u ， 7 3 0 0 7 0 ,g a n s u ,P R C h in a S UMM ARY T h e t w o e x p e r i me n t s w e r e c a r r i e d o u t t o s t u d y t h e c o n t e n t s a n d t h e i r s e a s o n a l c h a n g e s o f m a c r o -m in e ra ls c a lc iu m a n d p h o s p h o r u s fr o m s o il, e d ib le g r as s , s e r u m a n d b o n e o f o n e y e a r o ld ra m o n th e f a rm o f c h a k a s t u d in h a ix i a r e a o f Q in g h a i p r o v in c e , a n d o f tr a c e m in e ra ls C o p p e r , m o ly b d e n u m , m a n g a n e s e , z in c a n d s e le n iu m fr o m s o il, e d ib le g r as s , s e r u m a n d h a i r o f w e t h e r s o n th e fa r m o f j ia n g x i g o u s tu d in h a in a n a r e a o f Q in g h a i p r o v in c e . T h e t im e o f s a m p lin g w e re d e t e r m in e d o n th e w in te r -s p r in g A p r il to M a y , th e s u m m e r J u ly t o A u g u s t a n d t h e a u t u mn O c t o b e r t o N o v e m b e r . T h e r e s u l t s f r o m h a i x i a r e a s h o w e d as f o l l o w s 1 T h e p H v a l u e o f s o i l w as a b o v e 8 . 0 ; t h e c al c iu m c a rb o n a te in so il w a s s u ff ic i e n t w h ile t h e w h o le p h o sp h o r u s a n d t h e a v a il a b le p h o s p h o r u s w as d e f ic ie n t. 2 T h e c o n c e n tr a ti o n o f c al c iu m in e d i b le g r as s w as 8 .0 8 g / k g , a n d th e d a ily g ra z i n g in ta k e w as 1 2 .2 4 g , t h e c o n c e n tr a t io n o f p h o s p h o r u s w as 1 .5 6 g /k g a n d th e d a ily g ra z i n g in ta k e w a s 2 .3 6 g in su m m e r , w h ic h w a s s u f f ic ie n t to r a m . T h e c o n c e n t r a t i o n a n d d a i l y f e e d i n t a k e o f c a l c i u m a n d p h o s p h o r u s w as d e f i c i e n t i n w i n t e r - s p i n g a n d a u t u m n . 3 T h e n u t r i t i o n o f c al c i u m a n d p h o s p h o r u s i n r a m- b o d y i n s u mm e r w a s i n c o n d i t i o n , w h i l e s u b - h e a l t h i n w i n t e r - s p r i n g a n d a u t u m n . T h e r e s u l t s fr o m h a i n a n a r e a as f o l l o w s 1 T h e c o n c e n t r a t i o n o f s e l e n i u m i n s o i l w as fr o m 0 .0 6 m g / k g to 0 .1 2 m g / k g , le s s th a n t h e lo w e r l im it 0 .5 m g /k g a n d t h is a re a s w a s in th e l a c k o f s e l e n i u m . 2 T h e c o n c e n t r a t i o n o f C o p p e r i n e d i b l e g r as s i n a u t u mn w as 3 .7 7 m g / k g , t h e mo l y b d e n u m i n w i n t e r - s p r i n g w a s 0 .3 0 9 m g / k g , t h e a v e r a g e c o n c e n t r a t i o n o f s e l e n i u m f r o m w i n t e r - s p r i n g t o a u t u m n i n e d i b l e g r as s w a s 0 . 0 2 8 mg / k g , w h i c h w a s d e f i c i e n t ; a n d t h e c o n c e n t r a t i o n o f Ma n g a n e s e a n d .Z i n c w as a l s o l o w e r t h a n t h e r e q u i r e me n t o f w e t h e r . 3 T h e d a ily g r a z in g in t a k e o f C o p p e r , m o ly b d e n u m a n d z in c w a s litt le o r s e r io u s ly le s s t h a n t h e re q u i r e m e n t s o f w e t h e r i n a u t u m n a n d w i n t e r - s p r i n g , a n d t h e d a i l y f e e d s e l e n i u m w a s n o t s a t i s f i e d w i t h t h e r e q u i r e me n t o f w e t h e r i n t h r e e s e a s o n s . 4 T h e c o n c e n t r a t i o n o f C o p p e r a n d Mo l y b d e n u m i n s e r u m c a me fr o m g r a z i n g w e t h e r w a s n o r ma l o r h i g h e r t h a n t h e u p - l i mi t r e s p e c t i v e l y , b u t t h a t i n t h e h a i r w a s l o w e r t h a n t h e n o r m a l v a l u e r e s p e c t i v e l y . A n d t h e c o n c e n t r a t i o n o f s e l e n i u m i n s e r u m a n d h a i r w a s l o w e r t h a n t h e i r s t a n d a r d r e s p e c t i v e l y , i n th e d e f ic i e n c y c o n d it io n . 5 A c c o r d in g t o th e re s u lt s m e n t io n e d a b o v e , C o p p e r , M o ly b d e n u m in g ra z in g s h e e p w as s u b - h e a lth a n d th a t o f S e le n iu m w a s la c k , A n d a s u g g e s t th a t a c e rta in a d d itiv e c o n t a in i n g , C o p p e r , M o ly b d e n u m a n d e s p e c ia lly S e le n iu m s h o u l d b e s u p p l i e d f o r t h e s h e e p wa s p u tt e d f o r w a r d . K e y w o r d s m i n e r a l s e l e me n t s; l a c k a n d s u f f i c i e n t ; s e a s o n c h a n g e s; s o i l - f o r a g e - a mi ma l m 硕士学位论文文 献 综 述2 0 0 5 年 前言 矿物 质营养的失调 包括缺乏、中 毒和不平衡已 经成为限制放牧家畜生产 的主要因素之一，它严重影响着发展中国家放牧家畜的生长，并导致比传染病更 加严重的 后果[]] 。 在放牧情况下， 家畜 矿物质亚临床缺乏， 不易被觉察， 一旦发现， 则已严重影响大面积家畜的生长和发育。研究放牧家畜的矿物质营养，必须以主 要营养源牧草为背景，而牧草的营养元素又主要来源于土壤，因此， 很有必 要对土壤、 牧草和放牧家畜这 个系统中的矿物元素进行研究， 对正确施用矿物元 素肥料、科学运用矿物元素添加剂、保障畜禽健康以及防止矿物质元素缺乏或中 毒症等方面，均有重要的作用「21 1 . 1常.元素 钙、磷和 微景元素 铜、 钥、 锰、 锌和 硒的代谢特点 1 . 1 . 1 钙和磷 植物中的钙水平受土壤 p H 值、 石灰化度等的影响; 其磷含量与牧草种类有关， 一 般为2 m g / k g -l l m g / k g 干物质基础 c u 。 动物体内 矿物质的7 0 是钙和磷， 其 中 约9 9 的钙和8 0 - 8 5 的 磷存在骨骼和牙齿中。 正常时 约 1 的 骨盐不断与 体液中的钙、 磷进行交换， 并保持 动态平衡闭 ; 在钙、 磷供应不足时， 可动用骨组 织，释放出钙、磷以维持机体血清钙、磷的相对稳定。动物管状骨灰分中钙磷比 随年龄增长变化不大， 但略有增加的趋势。 初生犊牛钙磷比 最佳值为1 . 7 -1 . 8 1 , 成 年 动 物 骨 灰 分 钙 磷比 稳 定 于2 1 ， 其 中 钙 约 为3 7 - 3 8 , 磷为1 8 一 1 9 fi1 o 机体对钙磷代谢有相当 完善的 调控机制， 主要由甲 状旁腺素 P T H 、降钙素 C T 和维 生素 D 三种激素通过三个靶器官 骨骼、肾脏和肠道 来调节[“ . P T H 对颈动脉的血钙浓度非常敏感，当血钙浓度下降，刺激 P T H分泌，增强肾脏对钙 的重吸收，减少尿钙的损失量，抑制近曲小管对磷的重吸收，起到排磷保钙的作 用。C T主要抑制破骨细胞的形成和活性，促进破骨细胞转化为骨细胞，从而降低 血钙水平，促进骨质矿化。同时， C T可 抑制肾 小管对钙磷的 重吸收，增加钙磷的 排泄，其分泌受血液 C a z 的反馈调节。1 , 2 5 - O H , D 是维生素 D 参与钙代谢的 生理活性形式， 它可促进肠道对钙、 磷的 吸收，使血钙和血磷维持在较高 水平， 有利于 骨的钙 化，能 增加破骨细胞数 量， 提高其对P T H 的反应性， 促进骨质溶解， 也能促 进骨细胞对钙对转运， 控制骨的 生成和钙化作用，而表现骨的代谢和更新 加快;增加肾小管对钙、磷的重吸收，减少钙、磷随尿的排出。 动物长期钙、磷摄入量不足或钙磷比例不当，引起血液钙、磷含量降低，A K P 硕士学位论文 2 0 0 5 年 活性 和经脯 氨酸浓度异常，而 造成骨软病、 拘楼病等 一系列的骨营养代谢病〔7， 。 1 . 1 .2铜 早在1 8 0 0 年就己 在动植物体内发现 铜， 直到1 9 2 8 年H a r t 及其同事才证实铜 是动 物体血红蛋白 合成必不可少的元素。 大多数植物的含铜量为 2 “ 2 0 m g / k g D M . 禾本科植物缺铜时植株丛生，顶端从叶尖开始逐渐变白 ，严重时不抽穗、不结实 或 籽粒不 饱满「3， 。 家畜由于铜摄入量不足， 或摄入铜虽充足但由于 其拮抗因 子而致的缺铜，临 床表 现为 贫血、 骨关节异常、 被毛受损和共济失调等 特征，多发生于放牧牛羊〔6] 目 前，动物铜缺乏症几乎遍布世界各地，美国、 加拿大、英国、新西兰、中国 等 许多国家均有流行。我国的内蒙古、甘肃、青海、新疆、宁夏等地反当动物 牛、 羊、骆驼、鹿 发生摆摇病，甘肃省河西走廊和新疆的部分地区放牧的羔羊地方 性共济失调发病率高 达 3 0 左右， 引起严重的经济损失97 动物铜缺乏的初期体内储备的铜 如肝脏铜大量消耗，但血液铜水平变化 不明 显，随 铜摄入量继续不足， 血液 铜水平逐渐下降， 持续一段时间 后，机体组 织中含铜酶活性下降，进一步发展为细胞功能改变，进而表现为铜缺乏的临床症 状。 因此， 血液铜不是动物铜缺乏的 敏感指 标，但如果测得血液铜含量降低， 则 动物缺铜已 持续相当 长一 段时间了〔9] 被毛是动物机体组织的一部分，在生长期许多微血管伸到毛根中，毛根基层 细胞与血液、 淋巴及细胞外液密切接触得到营养物质， 微量元素沉积于毛的基部[7] 因 此，被毛 微量元素含量能反映机体微量元素代谢状况。 且被毛容易 采集和保存， 常用于微量元素营养状况的诊断，但应注意被毛中 微量元素的 个体差异较大， 样 品 洗涤方法 和外源性污染对其含量影响 较大[[6] 1 . 1 .3铝 铝是动植物生长所必需的微量元素之一，广泛存在于土壤、水、空气、植物 及动物组织中。植物中铝的浓度变化很大，其含量主要取决于土壤中铝的浓度， 也与土壤的性质、酸碱度、植物种类、气候等因素有关。 在正常的饲养条件下，动物很少发生铝缺乏，A n k e 1 9 7 7 在试验条件下观察 了山 羊的铝缺乏。 他用生 长、 妊娠和哺乳山 羊的四 重复试验发现低于0 . 6 m g / k g 的 铝会导致山 羊的铝缺乏。 铝缺乏的山羊 平均日 增重比 对照组降 低 2 5 ，缺铝母羊 所产羔羊的平均日增重降低 2 5 ，缺铝山羊的饲料消耗降低 2 9 ，缺钥母羊的产 羔率为 对照组的4 5 ， 且羔羊的 死亡率高， 期望生活周期仅为两年【w 硕士学位论文 文 献 综 述2 0 0 5年 铝中毒常见于高铝的碱性土壤地区。钥的毒性作用与日 粮中铜、硫和蛋白 质 的含量密切相关。试验表明，瘤胃中硫和铝相互反应生成硫化钥或硫钥酸盐，并 与饲料中的铜形成 C u - M o - S - 蛋白质复合物，被吸收后，能干扰组织中铜的代谢并 且抑制含铜酶的活性，而使家畜更快地表现出 铝中毒。因此，反当动物对大量吸 收铝的易感性取决于以下因素 ①铜的含量和动物对铜的吸收。随着铜含量和铜 吸收量下降， 动物对铝的耐受性下降; ②饲料中无机硫的 含量。饲料中高 硫可导 致低铜; ③铝的 化学形式。水溶性铝有剧毒; ④动物品种和年龄。羊较牛易感， 并且幼龄动物更易感;⑤季节。一般植物在春季开始蓄积铝，秋季达到高峰，特 别在 温暖多雨的季节， 植物生长旺盛，对铝的富集能力最强‘12l 在动物饲草料中，铜与铝的比例 6 -1 0 1为理想， 2 - 3 1为临界值，低于 2 1 则发生高钥性铜缺乏症。 不管摄入多少铜， 若饲料中铝含量大于 1 O m g / k g 即 可 导致中毒。 对于相缺乏的诊断，可根据流行区域以 及持续性腹泻、 消瘦、 贫血、被毛退 色、皮肤发红等特征症状 ，结合饲草料、血液和组织中铜和铝浓度的分析可诊断， 特别是饲草料铜与铝含量的比 例有直接意义‘“ . N R C建议绵羊对钥的需要量为 0 . 5 m g / k g D M ， 最大耐受水平为 1 0 m g / k g D M 。 1 . 1 . 4 锰 自1 9 3 1 年 O r e n t 与K e m m e r 等先后 发现锰是动物所必需的 微量元素后，大量 研究表明，锰在动物机体中有重要营养作用是精氨酸激酶、丙酮酸狡化酶的重 要组成部分，也是部分激酶、转移酶、 水解酶等的激活剂;具 有促进生 长、 增强 免 疫力和提高动 物繁殖性能等作用‘ isl锰的吸收发生在十二指肠，被吸收的 锰进 入血液后，迅速分布到肝、骨与被毛中，贮存起来。 各 种动 物因品种不同 对锰的需要 量差异 较大， 一般认为，牛、羊、马为 2 0 - 4 0 m g / k g 。 缺锰时，反当动物的 繁殖性能 受影响较大， 母畜不育， 其发情率和首次 受精率低;新生幼畜先天性骨骼畸形，发育异常，关节肿大，腿弯曲，有的出现 共济失调和麻痹，生长缓慢;公畜则精子畸形，不能适期配种，并出现关节周围 炎， 跟键跋行，犬坐姿势叫。 动物原发性锰缺乏主要是土壤和牧草锰含量不足。一般认为，土壤锰含量低 于3 m g / k g ， 活性锰低于0 . l m g / k g 即为缺 锰。 我国 北方质地较松的 石灰性土壤为 缺 锰地区，锰在碱性土壤中以高价态存在，植物对其吸收和利用率低。 动物体内肝脏中锰的含量较为稳定，而被毛和骨骼中锰含量则随饲粮中锰含 硕士学位论文2 0 0 5年 量的 变化而波动较大， 即可通过被 毛和骨骼中 锰含 量变化 初步诊断机体是否缺锰， 同时监测土壤、日粮和血锰含量来帮助锰缺乏的诊断。 1 . 1 . 5锌 自然界中锌以其稳定态化合物形式存在于多种矿石中。土壤中锌含量不高， 平均值为5 0 - 1 0 0 m g / k g ， 其含量与母岩类型、 有机质的 含量、 p H 值以 及土 壤结构 密切相关。 植物中锌因 其种类不同 而有较大的 差异， 正常含 锌量为2 5 - 1 5 0 m g / k g , 锌是家畜生长的 必需微量元素，它是多 种金属酶 和胰岛素的组成成分， 不仅 参与和影响体内的蛋白质 、碳水化合物、脂类和维生素的代谢过程，也参与胰岛 素、前列腺素、促 肾上腺素等激素的分泌活动;还具有促进舌粘膜味蕾细胞迅速 再生，调节食欲，抑制肠道有害细菌，延长食物在消化道停留时间，提高消化系 统分泌机能及组织细胞中酶的活性等作用;也与生殖、免疫、味觉、被毛生长、 伤口愈合及维生素代谢有着密切关系。动物最低锌需要量随年龄、生理状况、环 境因素及健康状况而变化。为 维持最适生长， N R C推荐绵羊所需锌的浓 度为 2 0 - 3 0 m g / k g . 动物锌缺乏的特征症状为生长停滞、饲料利用率低、皮肤角化不完全、骨骼 发育异常及繁殖机能障碍等[p sl 。 严重的 锌缺乏症可通过临床症状和病理学变化初 步诊断，但其早期诊断比较困难， 可通过测定日 粮锌、血清锌、被毛锌、股骨锌 等浓度的变化来监测锌的早期缺乏。 王宗元[[L67 等 1 9 9 5 认为，除血、 乳、毛、 股骨外，其它组织中锌含量不能反映日 粮中锌的摄入量;但张才骏〔“ 1 1 9 9 7 认 为，日 粮缺锌时包括肝脏在内的组织锌含量 均下降。 确定锌缺乏的最好指标是对 锌元素缺乏的动物补充锌，几天后其采食量明显增加，生长也得到改善。身体中 大部 分锌是在骨骼里，并且骨骼中 锌的 交换很慢，当 饲喂 缺锌饲料，或是病愈期 间锌的需要量增大时，不容易从骨骼中获得。因此为维持正常生长机能或补偿消 耗的锌，必须从外源得到满足。 1 . 1 . 6硒 自1 8 7 1 年硒被发现以 来， 因它所具有的 理化特性和特殊的生物学功能，吸引 了国内外环境科学、土壤学、 地球化学、医 学、畜 牧兽医、生物化学等学科研究 者的重视，己有大量的研究报道。 硒的 主要生理功能 是以 谷胧甘肤过氧化物酶的 形式发挥抗氧化作用，防止细胞膜的脂质结构遭到氧化破坏，对细胞的正常功能 起保护作用，还具有提高 抗体的免疫能力， 刺激抗体生成，增加免疫球蛋白的 作 用 [p] 硕士学位论文文献综述2 0 0 5 年 中国 农业科学院畜牧研究所对我国2 8 个省、 市、自 治区的 1 1 0 3 个县的饲料 牧草硒含量进行了测定， 表明 有 7 9 0 个县的 饲料牧草平均含量低于0 . 0 5 m g / k g , 其 中青海、吉林、黑龙江、陕西、四川和西藏等省 区的饲料严重缺硒，青海省 的严重程度居全国第四位。青海省畜牧兽医科学院对环湖地区 1 2 种饲料牧草测定 结果表明， 平均含硒量0 . 0 1 7 m g / k g ， 仅为正常营养最低需要量的2 0 -2 5 .饲料 牧草缺硒会引起动物机体缺硒， 导致家畜生产力低下甚至死亡， 如 1 9 6 0- 1 9 7 8 年 青海省三角城羊场 、湖东羊场、英德而羊场和河卡羊场都曾因缺硒引起羔羊白肌 病而大量死亡‘B; 1 9 8 4- 1 9 8 6年，河南 省连年发生因 硒缺乏的牛腹泻病、 仔猪碎 死症、雏鸡神经性疾病、羔羊与幼驹衰竭死亡症，均是由于土壤、牧草或饲料缺 硒所致。 土壤硒的形 态和分布受土壤性质组成及土 壤p H 值等的影响〔Is 。 我国硒分布有 明显的地域性，从东北黑龙江省到西南云南省走向的狭长地带，是严重缺硒及一 般缺硒地区。但我国湖北恩施县和陕西紫阳县双安乡，土壤含硒量分别高达 3 7 . 2 5 m g / k g , 2 6 . 3 5 m g / k g fm l ，为富 硒地区。 土壤中硒含量 、饲草料及血液、被毛和组织中硒含量分析是诊断硒缺乏或中 毒的主要依据。 一般认为在硒含量低于0 . 5 m g / k g 的土 壤上生长的饲草料含硒量可 能不 足。 牧草中 硒含量大于0 . l m g / k g 才可 满足 动物对 硒的营养需要。 羊的 血清硒 在0 . 0 8 - 0 . 5 0 m g / L 为正常， 0 . 0 3 -r 0 . 0 5 m g / L 为临界 缺乏， 0 . 0 0 6 0 . 0 3 m g / L 为 缺 乏Y ,] N R C 推荐绵羊 硒的需要量为0 . 1 -0 . 2 m g / k g ， 最大耐受水平为2 m g / k g 。 硒的安 全范围较小，应避免大量补硒。 2矿物元素在土坡、牧草和家畜系统中 季节性变化 矿物元素在土壤、牧草和家畜系统中呈现季节性变化，其实质是气温、降雨 量、光照、家畜营养状况及代谢状况相互影响的结果。 在冷季，气温低，降雨少，光照不充分，土壤中可被植物利用的矿物元素含 量低，从根部吸收的矿物元素数量较少，牧草的生理活动缓慢，光合作用不强， 故牧草营养成分浓度很低，纤维比例较高;牧草进入放牧家畜消化道后，因养分 的匾乏使微生物活性下降，养分需较长时间才能被消化，导致牧草采食量很低; 同时，牧草纤维含量高，适口性较差，影响家畜的采食量。这样，在养分浓度和 采食量都很低的情况下，家畜的养分摄入不足，放牧家畜长期处于饥饿或半饥饿 状态，摄取食量不能满足机体 最低需要量【22 ]。动物为维持生命，必须动用机体组 硕士学位论文2 0 0 5年 织中 养分来满足其基本需要。 所以 ， 动物常常表现出 掉膘， 体重下降。 在初夏阶 段， 虽然气温、降雨量和光照比 较充分，牧草养分含量很高，但刚开始转青， 覆盖 率 太低， 动物跑青导致入不敷出，再次大量掉膘[22] 在暖季， 气温较高，光照和降雨充 足，土壤中元素的矿化作用加强， 易被牧 草利用的元素的浓度升高。同时，牧草生长旺盛，吸收作用、运输作用与光合作 用加强，代谢也增强，牧草的蛋白质和矿物质等含量升高，纤维含量降低，适口 性 好，家畜采食量大幅度提高。而且， 瘤胃 微生 物养分供应充足， 活性增强， 对 饲草纤维的消化利用提高，从而动物摄入的蛋白质、能量和部分矿物质能满足正 常需要，并在同 化作用大于异化作用的 情况下， 这些营养物质转化为体组织， 使 动物生产性能提高。 家畜 营养状况及代谢状况随季节 变化而变化。 在冷季， 家畜饲草料 供给不 足， 机体消瘦，加上天气寒冷，为维持正常的体温动物体发生一些变化，如被毛增厚， 表皮血管收缩，体内酶活性和静止代谢降低，营养物质包括矿物质利用率低。天 气转暖后，机体复苏，酶活性增强，静止代谢也升高，同时饲草料鲜嫩可口，营 养价值高，羊只不但能 吃饱而且能吃好，畜体 对营 养物质利用率增强[24 3 研究进展 在地球长期的历史发展进程 中，地壳表面环境条件存在不少区域性差异，在 一定程度上影响和控制着世界范围内人类和动植物的发展 ，并造成了生物生态的 区域性差异.如果这种环境条件的区域性差异超出了人类和其它生物所能适应的 范围，就有可能造成人类和动植物的各种地方病。克山病是一种曾流行于我国北 方及东北地区的地方病，为多种畜禽共患病，多发生于幼龄畜禽，冬春多发。家 畜的缺锌病首次报道于北美，荷兰也发生过较为严重的缺锌病，挪威、芬兰和希 腊均报道过此病。我国新疆地区近 8 0 的土壤含锌不足，内蒙古的哲里木盟、东 胜市、翁牛特旗和山西的大部分地区及辽宁省的彰武县境内，在冬末春初流行因 缺锌所致的脱毛症。 我国对畜禽矿物元素营养较为系统的 研究起始于二十世纪 7 0年代后期， “ 六 五”至 “ 七五”期间，我国的科技工作者，对此项基础性研究进行了不同深度和 广度的调研，如对青海、宁夏等十几个省区土壤、 牧草和家畜中矿物元素含量 进 行了 调查和研究， 并进行了盈缺分析。 2 0 世纪9 0 年代康承伦【2 5 27]等对青海省 三角 城种羊场不同季节绵羊体内 的矿物元素 钠、钾、 钙、磷、镁、硫 的测定中 发 现， 该种羊场春季、 夏季和秋季绵羊磷摄入不足。 张才骏[28.29〕等对青海省环湖地区 硕士学位论文 2 0 0 5年 牧草及绵羊的血浆、肝脏和被毛中的微量元素含量的研究发现该地区绵羊处于 低锌、低锰和高铝 的营养状况;血浆铜和锌浓度在夏季或秋季出现峰值，血浆铝 浓度在夏季和冬季 出现两次峰值，牧草铜和锌含量较低，牧草和土壤锰含量明显 低于正常 值，而钥含量超过正常范围。刘宗 平〔1 1 9 9 2 等检测了 甘肃榆中 县放牧 的健康土种绵羊和 山羊全血及被毛中 9种微量元素的含量，结果表明，土壤、牧 草中 缺硒，其它元素均在正常范围内 被毛中 锌、铜、硒含量显著高于全血的水 平，而铁相反，且被毛中锌、铝变异较大，部分元素与羊的年龄存在相关关系， 其中山 羊全血锌、 铁含量随年龄增长而升高， 铜则随 年龄增长而呈下降趋势。 郝 正里等[“ 1 9 9 8 测定了来自 甘肃省 8 个地区 1 4 3 头牛、羊等动物被毛中 的元素 含量， 结果表明， 甘肃省牛、羊普遍缺铜;全 部采 样区绵、山羊 表现锰营养不 足; 庆阳地区牛严重缺硒，武威地区牛和酒泉地区的绵、山羊硒含量正常。甘肃省河 西走廊和民 勤县砾石荒漠土壤和牧草中铁、铜、 锰含量极显著高于沙质荒漠 P 0 . 0 1 ， 牧草铜 铝仅为 1 . 3 . 1 ， 且两种荒漠牧草中 硒、 锰、 锌含量低于反 色动物 营 养需要量[92] 。王治恩〔“ 1 9 8 7 对位于内蒙古 科尔沃草原中部的珠日 河牧场的 水、土、草及绵羊被毛中锌进行了测定分析发现，所测样品中锌含量均低于各自 的正常值。青藏高原的西藏环拉萨地区和内蒙古锡林浩特地区系统中硒均低于缺 乏临界值， 提示羊群中 缺硒[[74 ,5 5]，宁 夏地区 土壤微量元素铜、 铁、 锰、 锌含量平均 值 与M c D o w e l l 建 议 微 量 元 素临 界 含 量 值 铜 8 m g / k g 、 锌 3 0 m g / k g 、 铁 5 0 m g / k g , 钻 0 . l m g / k g , 铝 6 m g / k g , 比 较发现宁夏 地区铁 足够，铜满足，硒普 遍缺乏 75 。 焦婷[w 、 刘彩琴【J0 2 0 0 3 和张力‘阳 2 0 0 4 对青海省 三角城种羊场再次进 行了系统研究发现 ，该地区土壤处于低铜、低锌、低铝和低硒的状态。放牧绵羊 处于低铜，临界缺锌、铝，严重缺硒的营养状态;1 2月份到来年 6月份常量矿物 元素均表现为匾乏。 与此同时，众多科研工作者对草地各环节的元素循环也进行了一定的探讨。 陈亚明「1 1 9 9 1 对祁连山高山禾草一 篙草型草地 磷在各阶段的转化效率和循环途 径的研究认为进入 1 0 月份后，磷在土一草转化阶段的转化率锐减，应加强家畜 磷的 补饲。 张小川等〔401 1 9 9 0 对内蒙古高寒 草甸生 态系统土壤一植被系统中氮、 磷、钾、钙和镁循环的研究表明9 9 以上的磷、钾、钙和镁存在于土壤分室中， 而植物分室中的矿物元素则主要贮存于根系中。 本试验对青海海西州钙、磷和海南州铜、铝、锌、锰和硒在土壤、牧草和放 牧家畜机体中浓度进行调研，对其季节性变化和盈缺状况进行分析和探讨，为进 硕士学位论文 2 0 0 5年 一步研究和利用草地畜牧生态系统提供有益的借鉴。本试验为社会公益研究专项 资金项目 “ 青藏高原生态系统试验与示范”研究内容的一部分。 硕士学位论文试 验 一 2 0 0 5年 试验一 青海省海西州不同 季节钙和磷的盈缺分析 在草原生态系统中，矿物质与蛋白 质、能量一样具有举足轻重的作用「411 ， 其 中，矿物元素钙和磷对动植物的生长和生产具有很大的影响，调查显示，我国大 多地方的家畜有缺磷的情况，因钙磷代谢联系紧密，为此，我们专门针对青海省 海西 州的 放牧绵羊的 钙、磷盈 缺状况作 深入研究。 1 试验材料与方法- 试验地自然概况 青 海省海 西蒙古 族藏族自 治 州乌兰 县茶 卡种羊场 以 下 简称 “ 海西” ， 位于东 经 3 5 0 1 0 ， 北纬 9 1 0 2 5 ， 属典 型的 高 原大陆 性气 候。 年 平均温度1 5 m m ，土壤类型属于灰钙土。草地类型属于微温干 旱草地。冬春季、秋季草场海拔为 3 O O O m -3 2 0 0 m ，气候较为干旱，加之为内陆盆