全 文 :第19卷 第6期
Vol.19 No.6
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2011年 11月
Nov. 2011
四川阿坝县秋季牧草钙磷等矿物元素特征
及其与土壤钙磷含量的关系
艾 丹1,2,郭春华1,2*,徐亚欧1,黄艳玲1,2,严锦绣1,2,于婷婷1,2,杨虎林3
(1.西南民族大学生命科学与技术学院,四川 成都 610041;2.国家民委动物科学重点实验室,四川 成都 610041;
3.四川省阿坝县畜牧局,四川 阿坝 624600)
摘要:采用常规方法测定了四川阿坝县4个不同牧场秋季(9月)牧草矿物元素含量及土壤中的钙磷含量,以期为该
地区反刍动物的放牧饲养提供依据。结果表明:阿坝县4个地区秋季牧草矿物元素中钙、钠和锌的含量差异不显
著,磷、铁、铜、钾、镁、锰和硒含量差异显著(P<0.05),其中磷、锌和硒的含量不能满足反刍家畜的营养需求,需要
补饲;土壤中钙含量差异不显著,全磷和有效磷差异显著(P<0.05);牧草中的钙、磷含量与土壤中钙、磷含量之间
没有显著的相关性。
关键词:阿坝县;秋季牧草;土壤;矿物元素
中图分类号:S158.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2011)06-1060-04
Mineral Element Characteristics of Autumn Forage in Aba County
and the Relationships with Ca,P Contents of Soil
AI Dan1,2,GUO Chun-hua1,2*,XU Ya-ou1,HUANG Yan-ling1,2,
YAN Jin-xiu1,2,YU Ting-ting1,2,YANG Hu-lin3
(1.Colege of life Science and Technology,Southwest University for Nationalities,Chengdu,Sichuang Province 610041,China;
2.State Ethnic Affairs Commission Animal Science Key Laboratory,Chengdu,Sichuang Province 610041,China;
3.Aba Animal Husbandry and Veterinary Bureau,Aba,Sichuang Province 624600,China)
Abstract:Twenty grass forage and soil samples were colected from different regions and four different
pastures of Aba.Results indicated that Ca,Na and Zn contents of forage grasses had no significant differ-
ences between different regions.The content of P,Fe,Cu,K,Mg,Mn and Se in the forage grasses
between different regions was significantly different(P<0.05).The average content of P,Zn and Se is
insufficient for ruminant animal nutrient requirement.The content of Ca in the soil of different regions had
no significant difference.Total phosphorus and soluble phosphorus contents of soil were significantly dif-
ferent between different regions(P<0.05).Relevant analysis indicated that P and Ca contents of forage
grasses had no correlation with its soil contents.
Key words:Aba county;Forage;Soil;Mineral element
四川阿坝县地理位置独特,其畜牧业家畜主要
以藏系绵羊、山羊和牦牛等反刍动物为主。这些家
畜正常生命活动中必需的矿物质元素,主要从牧草
和饲料中获得,而牧草中矿物质元素的含量又直接
与土壤中相应元素的浓度有关。矿质营养元素缺
乏、不足或过多,都会引起动物营养代谢障碍,生产
和繁殖性能降低,发病甚至死亡[1]。
不同地区,由于地质、地形、土壤环境和气候条
件的差异,牧草和土壤中矿物质元素含量表现出明
显的差异,即使在同一地区,相同条件下,不同种类
的牧草中矿物质元素含量之间也有一定差异。为了
使家畜的矿物元素供应趋近其需要,必须了解当地
牧草的矿物质含量与特点。本试验对四川阿坝县4
个不同地区秋季牧草的钙、磷、铁、铜、锌、钠、锰、硒
收稿日期:2011-05-20;修回日期:2011-09-28
项目基金:四川省应用基础项目(07JY029-045)(07JY029-129)资助
作者简介:艾丹(1986-),女,回族,河南洛阳人,硕士研究生,研究方向为分子营养学,E-mail:ai409dan@126.com;*通信作者 Author for
correspondence,E-mail:www.gch33@yahoo.com.cn
第6期 艾丹等:四川阿坝县秋季牧草钙磷等矿物元素特征及其与土壤钙磷含量的关系
等矿物质元素及土壤中的钙磷含量进行了测定与分
析,以期为反刍家畜合理的饲养管理和矿物质元素
的补饲提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 牧草与土壤样品的采集和处理
样品采自四川阿坝自治州阿坝县,阿坝县位于
自治州西北部之藏、川、青3省交汇处,介于 N32°
18′~33°37′,E101°18′~102°35′之间。县境属高原
寒温带半湿润季风气候,春秋相连,干雨季分明。年
均降水量712mm,湿季(5-10月)降水集中,占全
年的89.6%。年均温3.3℃,日照充足,昼夜温差
大,全年无绝对无霜期,相对无霜期33d。研究区海
拔高度在3479~3764m之间,地理位置为N 32°12′
~33°07′,E 101°10′~102°17′。
牧草与土壤样品于2008年9月7日在麦尔玛
乡三大队(以下简称Ⅰ区)、麦昆乡草原村(以下简称
Ⅱ区),于9月8日在贾柯河乡四大队(以下简称Ⅲ
区)、贾柯河牧场(以下简称Ⅳ区)4个地区采集。牧
草样品每个地区按星点布局分别选取5个样方,每
样方1m×1m=1m2。在采过牧草的样方内,按对
角线法采集地下0~30cm处的均匀土壤;采集的样
品粉碎过60目,用四分法缩减到200g,制风干样,
放入密闭容器备用。样品采集点具体情况如表1
所示。
表1 阿坝县牧草采样点情况
Table 1 Forage sampling conditions in Aba County
采样地点
Sampling site
采样编号
Serial number
地形
Terrain
海拔/m
Altitude/m
北纬
North latitude
东经
East longitude
Ⅰ区 RegionⅠ Ⅰ-Ⅰ 半坡 3576 32°52′ 101°56′
Ⅰ-Ⅱ 沟底 3539 32°52′ 101°56′
Ⅰ-Ⅲ 半坡 3572 32°52′ 101°56′
Ⅰ-Ⅳ 高半坡 3597 32°52′ 101°56′
Ⅰ-Ⅴ 半坡 3576 32°53′ 101°55′
Ⅱ区 RegionⅡ Ⅱ-Ⅰ 高坡 3753 32°55′ 101°52′
Ⅱ-Ⅱ 平坝 3733 32°54′ 101°52′
Ⅱ-Ⅲ 高坡 3742 32°12′ 101°52′
Ⅱ-Ⅳ 半坡 3764 32°14′ 101°51′
Ⅱ-Ⅴ 半坡 3739 32°55′ 101°51′
Ⅲ区 RegionⅢ Ⅲ-Ⅰ 沟底(沟口) 3554 33°02′ 102°16′
Ⅲ-Ⅱ 半坡 3562 33°01′ 102°15′
Ⅲ-Ⅲ 沟口 3528 33°01′ 102°15′
Ⅲ-Ⅳ 坡地 3532 32°59′ 102°14′
Ⅲ-Ⅴ 沟口 3519 33°00′ 102°14′
Ⅳ区 RegionⅢ Ⅳ-Ⅰ 平坝 3499 33°03′ 102°11′
Ⅳ-Ⅱ 平坝 3495 33°04′ 101°10′
Ⅳ-Ⅲ 平坝 3492 33°04′ 102°08′
Ⅳ-Ⅳ 高半坡 3504 33°06′ 102°07′
Ⅳ-Ⅴ 平坝 3479 33°05′ 102°05′
1.2 分析方法
牧草与土壤钙含量用EDTA络合滴定法,磷用
钼黄比色法,用偏振原子吸收分光光度仪检测铜、
锰、铁、锌、钾、镁和钠元素含量,用示波极谱仪检测
钼、硒含量。
试验数据采用Excel 2003处理,用SPSS 17.0
进行统计处理,用Duncan法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 牧草矿质元素含量
由表2可知,牧草钙含量最高,大于0.5%,磷
含量在0.11%~0.14%之间,硒含量最低,不足
0.05mg·kg-1。钾、钠、镁、铜、铁、锰、锌的平均含
量分别为7373.45,4.89,966.12,17.44,306.61,
65.71,20.79mg·kg-1。不同地区牧草的磷、铜、
铁、钾、镁和锰元素含量差异显著(P<0.05),而钙、
钠、锌和硒元素含量差异不显著。
2.2 土壤钙磷含量
不同地区土壤钙含量0.40%~0.47%,平均为
0.43%,差异不显著,但全磷含量差异显著(P<
0.05),表现为Ⅳ区>Ⅲ区>Ⅰ区>Ⅱ区;有效磷含
1601
草 地 学 报 第19卷
量差异也达到显著水平(P<0.05),Ⅳ区>Ⅰ区>
Ⅲ区>Ⅱ区(表3)。相关性分析发现,牧草钙磷含
量与土壤钙磷含量之间没有显著的相关性。
表2 阿坝县不同地区牧草矿质元素含量
Table 2 Mineral element content of forage in Aba County
矿质元素
Mineral element
Ⅰ区
RegionⅠ
Ⅱ区
RegionⅡ
Ⅲ区
RegionⅢ
Ⅳ区
RegionⅣ
平均
Average
Ca/% 0.52±0.09a 0.65±0.11a 0.52±0.09a 0.66±0.09a 0.59±0.11
P/% 0.11±0.01a 0.11±0.00a 0.12±0.01ab 0.14±0.02b 0.13±0.02
K/mg·kg-1 8894.50±2507.05a 6624.76±1118.3ab 7758.08±937.56ab 6216.48±663.45b 7373.45±1712.85
Na/mg·kg-1 46.71±7.58a 35.05±9.46a 47.99±29.52a 49.82±15.18a 44.89±16.49
Mg/mg·kg-1 969.08±129.58ab 1021.7±166.51ab 1185.01±468.76a 688.68±259.19b 966.12±314.74
Cu/mg·kg-1 24.91±4.87a 20.18±3.97a 12.89±0.94b 11.76±2.25b 17.44±6.33
Fe/mg·kg-1 326.60±57.55a 336.33±144.76a 344.89±44.97a 218.64±2.54b 306.61±78.25
Mn/mg·kg-1 46.72±9.2ab 77.2±15.99ab 101.33±62.06a 37.59±21.31b 65.71±40.00
Zn/mg·kg-1 17.45±1.09a 22.46±1.85a 21.91±5.91a 21.33±2.34a 20.79±3.59
Se/mg·kg-1 0.05±0.01a 0.03±0.00b 0.04±0.01a 0.04±0.01a 0.04±0.01
注:同行数据不同小写字母间表示差异显著(P<0.05);表中各采样区样本数n=5,下同
Note:Different smal letters mean significant difference at the 0.05level;sample number n=5,the same as below
表3 阿坝县不同地区土壤钙磷元素含量
Table 3 Ca and P content in the soil of Aba County
采样地区
Sampling site
Ⅰ区
RegionⅠ
Ⅱ区
RegionⅡ
Ⅲ区
RegionⅢ
Ⅳ区
RegionⅣ
平均
Average
Ca/% 0.42±0.06a 0.40±0.04a 0.46±0.10a 0.47±0.07a 0.43±0.24
全P Total P/% 0.97±0.33ab 0.88±0.13b 1.27±0.41ab 1.34±0.36a 1.12±0.36
有效P Available P/mg·kg-1 11.10±2.84a 2.02±1.26b 4.59±2.45ab 11.70±7.56a 7.35±5.79
3 讨论
矿质营养元素与动物机体抗氧化系统的功能有
着重要的关系,含量过低或过高都会引起机体抗氧
化系统功能下降,导致抗氧化体系同自由基之间的
动态平衡被破坏,引起机体的损伤,甚至导致生物体
出现各种疾病,以致衰老和死亡。钙磷是动物体内
最丰富的矿物质元素,牛羊一旦缺乏钙磷,最初可出
现异嗜,如啃食砖块、破布等,或互相舔食,幼畜则出
现佝偻病,成畜发生骨骼变形、骨质疏松,易骨折,母
畜发情不规律、乏情及受胎率降低等[2]。一般认为
成年绵羊基础日粮钙的最低需要量为0.18%,磷为
0.17%;育肥犊牛需钙0.6%~0.24%,磷0.43%~
0.22%(按日粮干物质计算)[3]。本试验中牧草的钙
平均含量为0.59%,能满足反刍动物的营养需求;
而磷平均含量为0.13%,不能满足反刍动物的营养
需求。
铜是牧草生长和动物生长发育必不可少的微量
元素,李光辉等[3]认为牧草中铜含量高于5mg·kg-1
可维持牧草的正常生长,低于3~5mg·kg-1为缺
乏,牧草缺铜会引起放牧家畜缺铜,从而引发贫血、
腹泻、运动失调和被毛褪色等症状。郑忠朝[4]认为,
绵羊对铜的需要量为7~11mg·kg-1。阿坝县几
个地区牧草中的铜含量虽然存在显著差异,但均能
满足反刍动物的营养需要。铁元素影响叶绿素合
成,因此缺铁时植物常表现出失绿症这种生理病害。
周志宇[5]认为牧草铁元素的正常含量范围在25~
500mg·kg-1,本试验中牧草的铁含量虽然存在显
著性差异,但仍在这一正常范围之内,可用于家畜的
饲喂。杨军芳[6]的研究表明,牧草镁含量应不低于
751mg·kg-1,本试验中牧草的镁含量存在显著差
异,除Ⅳ区外,均可达到这一标准。有研究表明,在
饲料牧草干物质中,铁和锰的适宜水平分别为25~
30mg·kg-1和20~60mg·kg-1。本试验中牧草
的铁含量远远高于这一水平,锰含量达到这一水平。
锌是动物体内重要的“生命元素”,是动物体内多种
酶的组成成分或激活剂,参与多种生化反应,若动物
体内锌营养缺乏会引起幼畜生长缓慢,成年绵羊被
毛脱落等症状。本试验中牧草的锌含量不存在显著
差异,平均含量为20.79mg·kg-1,低于缺锌临界
值(30mg·kg-1)[7],可见该地区牧草可能缺锌。
硒的生化功能是多方面的,其中最重要的是硒有抗
氧化作用,抗氧化作用的实现主要通过酶和非酶2
2601
第6期 艾丹等:四川阿坝县秋季牧草钙磷等矿物元素特征及其与土壤钙磷含量的关系
个途径。据报道,绵羊硒需要量为 0.1~0.2
mg·kg-1[1],本试验中牧草的硒含量差异不显著,
平均值为0.04mg·kg-1,由此可见所测4个地区
的牧草含硒量偏低,不能满足当地动物对硒的需要。
土壤作为牧草的营养基础,是其养分和水分的
主要来源。通常情况下,土壤钙含量主要受地球化
学作用的影响,与成土过程和母质有关。在湿润地
区的土壤,由于受强淋溶作用的影响,土壤中的钙含
量在1%以下,有时低于0.1%[8]。本试验所测不同
地区土壤钙的平均含量为0.43%,说明本地土壤含
钙量丰富,不存在缺钙现象。土壤磷源于成土母质,
因此土壤全磷首先决定于母质全磷。测定结果与高
丽丽[9]关于西藏土壤有机质及氮磷钾状况及其影响
因素分析中的全磷含量很接近,所以全磷可能与成
土母质全磷含量、有机质的多少成正相关性。土壤
有效磷含量在2.02~11.7mg·kg-1范围内,变化
较大。按全国第2次土壤普查-耕地土壤养分状况
和肥力分级标准(土壤有效磷含量>20mg·kg-1
为“极高”水平,15~20mg·kg-1为“高”水平,10~
15mg·kg-1为“中”水平,5~10mg·kg-1为“低”
水平),Ⅰ区与Ⅳ区为有效磷中水平地区,Ⅱ区与Ⅲ
区为有效磷低水平地区。除海拔的影响外,放牧时
动物的粪便、放牧的程度与牧草的种类都能够引起
土壤有效磷的变化[10]。
本研究通过相关性分析得出阿坝县牧草钙磷含
量与相应土壤钙磷含量的相关性不显著。土壤中的
钙、磷含量受到外界的影响会产生堆积或减少,同时
牧草中钙、磷也会受到牧草本身机制的调节,也就是
说牧草需要多少钙、磷来满足生长所需它就吸收多
少,并不会因为土壤中钙、磷多而多吸收。所以牧草
中的钙、磷含量与土壤中钙、磷含量的多少无关,其
原因可能是钙、磷的吸收与牧草种类等有关。
4 结论
阿坝县4个秋季牧场的牧草矿物元素中钙、钠
和锌的含量差异不显著,磷、铁、铜、钾、镁、锰和硒差
异显著,其中磷、锌和硒的含量不能满足反刍家畜的
营养需求,需要补饲。牧草中的钙、磷含量与土壤中
钙、磷含量的多少无关。
参考文献
[1] 赛福丁·阿不拉,斯坎达尔·买合木提,孜库拉.南疆部分地区
土壤-牧草-畜体系统中主要微量元素含量的初步调查研究
[J].新疆农业科学,2010,47(3):554-558
[2] 王万邦.浅述反刍动物对矿物元素的利用[J].甘肃畜牧兽医,
1999,29(2):29-30
[3] 李光辉,贺普霄.家畜微量元素疾病[M].合肥:安徽科学技术
出版社,1990:23-29
[4] 郑忠朝,白跃宇,张雄.新编科学养羊手册[M].郑州:中原农
业出版社,2002:34-37
[5] 周志宇.阿拉善荒漠草地类微量元素含量特征的研究[J].中国
沙漠,2000,20(4):426-429
[6] 杨军芳,周晓芬,冯伟.土壤与植物镁素研究进展概述[J].河北
农业科学,2008,12(3):91-96
[7] 王艳萍,曾维斌,张力,等.冷季可可西里牧草-土壤中主要微
量元素分析[J].黑龙江畜牧兽医,2010(5):91-94
[8] 袁可能.植物营养元素的土壤化学[M].北京:科学出版社,
1983:54-56
[9] 高丽丽.关于西藏土壤有机质及氮磷钾状况及其影响因素分析
[D].雅安:四川农业大学,2004:12-13
[10]谢林花.关于长期不同施肥对石灰性土壤磷形成转化及剖面分
布的影响[D].杨陵:西北农林科技大学,2001:24-26
(责任编辑 李美娟)
3601