本研究绵羊放牧草地位于中国科学院长岭草地农牧业试验站, 在吉林省长岭县境内, 地处东北松嫩平原南部, 海拔在137~144 m。该地区属于半干旱温带季风气候, 年均气温4.9 ℃, ≥ 10 ℃的积温为2 545.9~3 374.9 ℃· d, 年均降水量470 mm, 年均蒸发量1 600.2 mm。地带性土壤为淡黑钙土。放牧草地优势群落类型以羊草(Leymus chinensis)+杂类草群落为主。杂类草主要有虎尾草(Chloris virgata)、碱蓬(Suaeda glauca)、苣荬菜(Sonchus bracyotus)、野稗草(Echinochloa crusgalli)、芦苇(Phragmites communis)、狗尾草(Setaria glauca)等。

2014年从长岭草地农牧业试验站300多只常年放牧的羊群中, 根据年龄和体重选出相同品种3月龄母羔羊(20.82± 1.36) kg、3岁母羊(40.45± 2.56) kg、6岁母羊(48.66± 2.95) kg各8只, 进行耳号记录, 并喷打记号, 所有羊只随群常年自由放牧在长岭草地农牧业试验站300多公顷草地, 春夏每天06:00出牧, 18:00归牧, 秋冬每天08:00出牧, 16:00归牧, 自由饮水。所有羊只按正常饲养管理, 包括免疫、剪毛和驱虫。

分别在2014年5月24日(春季)、7月19日(夏季)、9月24日(秋季)及次年3月24日(冬季)在清晨放牧前对选定试验羊通过静脉采血10 mL, 室温斜放10 min, 3 000× g离心获得血清, 采集的血清-20 ℃冰箱保存。血液指标测定采用贝克曼全自动生化分析仪测定。

所有数据的初级处理采用Excel进行, 每个血液指标的含量用平均值和标准误来表示, 所有数据的两因子方差分析采用SAS 9.0 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA.)进行, 处理间差异利用LSD分析。

季节和年龄对放牧绵羊血液中总蛋白、白蛋白、尿素氮、甘油三酯和葡萄糖含量均有显著影响(P< 0.05)(表1), 且季节和年龄的互作效应对这些血液常规养分含量均有极显著影响(P< 0.01)。季节对放牧绵羊血液总蛋白含量有极显著影响(P< 0.01), 从春季到秋季逐渐升高, 冬季最低, 为65.03 g· L^-1; 年龄对总蛋白含量也有极显著影响(P< 0.01), 绵羊从羔羊到6岁母羊血液中总蛋白含量的变化范围为65.53~73.77 g· L^-1, 随年龄的增加而逐渐升高。季节对绵羊血液白蛋白含量有显著影响(P< 0.05), 夏季最高, 为14.32 g· L^-1, 冬季最低, 为13.08 g· L^-1; 年龄对血液白蛋白含量有极显著影响(P< 0.01), 6岁母羊白蛋白含量最高, 3岁母羊最低。绵羊血液尿素氮含量随季节波动较大, 从春季到冬季, 尿素氮含量逐渐降低, 变化范围为9.86~2.64 mmol· L^-1; 年龄对尿素氮有极显著的影响(P< 0.01), 呈先上升后下降的趋势, 3岁母羊血液尿素氮含量最高。季节和年龄对绵羊血液中甘油三酯及葡萄糖含量均有极显著影响(P< 0.01), 血液中甘油三酯含量为冬季最高, 春秋较低, 而葡萄糖含量为春季最高, 夏秋较低; 血液中甘油三酯和葡萄糖含量随绵羊年龄变化趋势相似, 随年龄的增长而下降, 都是6岁母羊含量最低, 分别为0.36和2.69 mmol· L^-1。

季节对绵羊血液中钠含量有极显著的影响(P< 0.01)(表2), 且夏季最高, 秋季最低; 而年龄对血液中钠含量无显著影响(P> 0.05); 季节和年龄对血液钠含量不存在显著的互作效应。季节对绵羊血液中钾含量有极显著影响(P< 0.01), 且季节对血液钾含量的影响趋势同对钠含量的影响相似, 也是夏季最高, 秋季最低; 年龄对钾含量也有极显著影响(P< 0.01), 钾在羔羊血液中含量最高, 为5.03 mmol· L^-1, 在3岁母羊血液中最低, 为4.72 mmol· L^-1; 季节和年龄对血液钾含量无显著的互作效应。季节和年龄对绵羊血液中氯含量有极显著影响(P< 0.01), 且氯含量在夏季最高, 秋季最低; 在3岁母羊血液中最低, 为109 mmol· L^-1; 季节和年龄的互作效应对绵羊血液中氯含量有显著影响(P< 0.05)。季节和年龄对绵羊血液中钙有极显著影响(P< 0.01), 绵羊春、夏、秋和冬季血液钙含量分别为2.41、2.53、2.37和2.44 mmol· L^-1, 夏季最高, 秋季最低; 血液中钙含量在放牧绵羊羔羊-6岁母羊的变化范围为2.50~2.38 mmol· L^-1, 随年龄的增加而逐渐下降, 羔羊血液钙含量最高; 季节和年龄对血液钙无显著的互作效应。季节对绵羊血液磷含量有极显著影响(P< 0.01), 磷含量随季节变化较大, 从春季到秋季磷含量逐渐降低, 到冬季又升高; 年龄对绵羊血液磷含量有极显著影响(P< 0.01), 羔羊-6岁母羊的血液磷含量与钙含量表现相似的趋势, 随年龄的增加而下降; 季节和年龄的互作效应对血液磷含量有显著影响(P< 0.05)。季节对血液中镁含量有极显著影响(P< 0.01), 从春季到秋季变化范围为0.96~1.04 mmol· L^-1, 呈上升趋势, 秋季含量最高; 年龄对绵羊血液中镁无显著影响(P> 0.05); 季节和年龄对血液中镁含量不存在显著互作效应。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 松嫩草地绵羊放牧时间和年龄对血液常规指标的影响 Table 1 Effect of season and age on routine blood indices of sheep grazing in Songnen grassland 指标 Parameter 年龄Age 季节Season SEM P 羔羊 Lamb 3岁母羊 3-year- old ewe 6岁母羊 6-year- old ewe 春 Spring 夏 Summer 秋 Autumn 冬 Winter 年龄 Age 季节 Season 年龄× 季 Age× season 总蛋白TP/ (g· L-1) 65.53 72.31 73.77 67.14 69.97 75.68 65.03 7.50 < 0.001 < 0.001 0.01 白蛋白ALB/ (g· L-1) 14.33 13.11 14.38 13.61 14.32 13.46 13.08 1.77 0.002 0.02 0.001 尿素氮BUN/ (mmol· L-1) 5.45 6.16 5.45 9.86 6.05 5.68 2.64 2.99 < 0.001 < 0.001 < 0.001 甘油三酯TG/ (mmol· L-1) 0.50 0.37 0.36 0.35 0.38 0.36 0.51 0.17 < 0.001 < 0.001 < 0.001 葡萄糖GLU/ (mmol· L-1) 4.22 3.36 2.69 4.29 3.34 2.57 4.02 0.91 < 0.001 < 0.001 < 0.001 TP, total protein; ALB, albumin; BUN, blood urea nitrogen; TG, triglycerides; GLU, glucose.

表1 松嫩草地绵羊放牧时间和年龄对血液常规指标的影响 Table 1 Effect of season and age on routine blood indices of sheep grazing in Songnen grassland

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 松嫩草地绵羊放牧季节和年龄对血液矿物质的影响 Table 2 Effect of season and age on blood mineral indices of sheep grazing in Songnen grassland 指标 Parameter 年龄Age 季节Season SEM P 羔羊 Lamb 3岁母羊 3-year- old ewe 6岁母羊 6-year- old ewe 春 Spring 夏 Summer 秋 Autumn 冬 Winter 年龄 Age 季节 Season 年龄× 季 Age× season 钠Na/ (mmol· L-1) 147 146 147 147 150 141 147 4.38 0.157 < 0.001 0.191 钾K/ (mmol· L-1) 5.03 4.72 4.88 4.82 5.09 4.74 4.87 0.39 0.001 0.001 0.540 氯Cl/ (mmol· L-1) 110 109 110 108 111 105 111 3.91 0.009 < 0.001 0.015 钙Ca/ (mmol· L-1) 2.50 2.43 2.38 2.41 2.53 2.37 2.44 0.16 0.001 0.001 0.262 磷P/ (mmol· L-1) 2.20 1.54 1.52 1.95 1.74 1.38 1.91 0.51 < 0.001 < 0.001 0.015 镁Mg/ (mmol· L-1) 0.97 0.99 1.00 0.96 0.97 1.04 0.97 0.10 0.492 0.002 0.717

表2 松嫩草地绵羊放牧季节和年龄对血液矿物质的影响 Table 2 Effect of season and age on blood mineral indices of sheep grazing in Songnen grassland

3.1.1 不同季节对松嫩草地放牧绵羊血液常规养分的影响 季节对绵羊血液指标的影响主要受草地牧草养分含量的变化影响, 所以同一绵羊在不同季节采食牧草, 其血液中的常规成分与矿物成分含量会存在一定差异。刘福元等^[3]研究发现, 牧草中粗蛋白、粗脂肪在2、4月维持在较低的水平, 以后逐渐上升, 6月以后逐渐下降。阎萍和潘和平^[4]报道, 在青海环湖地区牧草在幼嫩期的粗蛋白6月含量高达15.22%, 而枯黄期至翌年2月下降到4.74%。范小红等^[5]在监测青海省海晏县牧场牧草品质全年动态中发现, 牧草粗蛋白含量在5月至9月变化范围为12.05%~19.21%, 10月至翌年4月变化范围为3.68%~7.20%。还有研究也证明牧草的营养物质含量随季节变化明显, 其中粗蛋白质含量表现为夏季> 秋季> 春季> 冬季^[6]。产生这种现象的主要原因是我国北方冬春季牧草处于枯草期, 蛋白质和能量缺乏, 干草质量低劣^[7], 而夏季牧草返青, 秋季牧草种子又含有大量蛋白, 牧草品质优良, 能给绵羊机体带来较多的蛋白营养。这验证了本研究的结果, 绵羊血液总蛋白与白蛋白含量均表现为夏秋季较高, 冬春季较低。王彪^[8]与蒋世海等^[9]也得出相似结论。

血液中尿素氮主要受日粮中蛋白质含量的影响^[10]。本研究中尿素氮含量从春季到冬季分别为9.86、6.05、5.68、2.64 mmol· L^-1, 冬季尿素氮含量最低, 说明冬季放牧绵羊采食的蛋白质含量最低, 主要原因除了冬季牧草蛋白含量低之外, 还有绵羊采食量在冬季也较低, 据孙海霞^[11]的报道松嫩草地放牧绵羊的采食量趋势为春季和夏季较高, 冬季较低。

甘油三酯是动物体内含量最多的脂类, 机体内大部分组织可利用其分解产物提供能量。本研究测得春夏秋冬四季绵羊血液中甘油三酯含量的范围为0.35~0.51 mmol· L^-1, 呈递增趋势, 冬季含量最高, 这可能与绵羊为了抵御寒冷而增加体脂分解有关。在本研究中, 绵羊血液葡萄糖含量从春季到秋季逐渐降低, 而冬季又上升, 这可能是因为绵羊此时运动减少, 使肝脏中糖分累积造成。

3.1.2 不同年龄对松嫩草地放牧绵羊血液常规养分的影响 放牧绵羊血液生化指标的变化不仅与季节有关, 还与机体所处的不同年龄阶段有关。陈勇等^[12]对不同年龄贾洛羊生理生化指标进行测定, 研究得出血液中总蛋白在1岁、2岁和3岁时指标值表现为逐渐升高后维持相对稳定, 这与本研究中羔羊、3岁与6岁母羊血液中总蛋白含量变化趋势相似。绵羊血液中尿素氮的含量除营养外还与年龄有一定关系, 该试验中绵羊在3个年龄段尿素氮呈先升后降的趋势, 3岁母羊含量最高为6.16 mmol· L^-1。张继才等^[13]对4-6月龄、1-1.5岁、4岁和> 4岁4个年龄段的放牧云岭牛血液理化指标检测中得出, 尿素氮含量先增加后减少, 在1-1.5岁时含量最高, 与本研究结果一致。但也有研究表明, 在SD大鼠血液尿素氮含量检测中发现各个月龄间尿素氮的含量没有显著的规律性^[14], 这可能由于动物种属不同引起。本研究在羔羊、3岁母羊、6岁母羊3个年龄阶段测得血液甘油三酯的含量分别为0.50、0.37和0.35 mmol· L^-1, 随年龄的增加而逐渐减少。显然绵羊年龄的增长使机体增加对脂肪的利用率可能是使甘油三酯降低的一个主要因素。有研究测定分析不同年龄贵州黑山羊母羊血液中甘油三酯的含量, 结果也呈现随年龄增长而下降的趋势^[15]。Sreihour和Bauman^[16]利用同位素标记法试验得出绵羊体内80%~90%的葡萄糖由丙酸合成, Donna等^[17]和Huntington等^[18]试验证明肝脏中合成的葡萄糖有43%~67%是由瘤胃发酵的丙酸提供。而随着绵羊年龄的增加, 瘤胃各菌群数量会略有下降, 所以在本研究中从羔羊到6岁母羊, 血液葡萄糖含量逐渐减少。本研究发现季节和年龄对放牧绵羊血中总蛋白、白蛋白、尿素氮、甘油三酯和葡萄糖含量均存在显著的互作效应, 6岁母羊在夏秋季时血液总蛋白与白蛋白含量较高, 3岁母羊在春季时血液尿素氮含量最高, 而羔羊在冬季时血液中的甘油三酯与葡萄糖含量最高。

3.2.1 不同季节对松嫩草地放牧绵羊血液常规常规矿物质的影响 血液中钠、钾、氯、钙、磷和镁离子在机体的主要作用是构成晶体渗透压、维持体液平衡及传递神经信号^[19], 由于放牧草场中这些矿物质含量存在季节性差异^[20], 因此季节对放牧绵羊血液中矿物元素含量有显著的影响。本研究的测定结果表明, 在夏季绵羊血液中钠、钾、氯和钙含量最高, 在秋季最低。有研究显示, 可食牧草钠含量变化范围呈6月> 12月> 9月的趋势, 6月极显著高于9月和12月^[21], 所以夏季绵羊采食的钠含量高。试验羊群刚刚进入该试验区域时, 牧草资源比较丰富, 但随着放牧时间增加, 牧草的现存生物量会减少, 这样绵羊在采食时就会不可避免的食入一些土壤, 因此绵羊血液中钠含量也与采食土壤中的钠含量有关。李亚奎等^[22]在不同季节对牧场土壤进行采样测定, 结果也发现夏季采样点土壤全钠最高, 为2.07 g· kg^-1。王彪^[8]和李亚奎等^[23]分别报道不同地区的放牧绵羊血液钙含量, 均显示夏季显著高于冬、春和秋季, 与本研究结果相似。绵羊血液中磷的含量随牧草中磷含量的增加而增加, 孙海霞等^[24]对不同季节羊草化学组成研究中得出, 从春季到冬季牧草中磷含量的变化范围为0.07%~0.01%, 春季含量最高。与本研究春季绵羊血液含磷量最高结果一致。一般认为, 牧草磷含量在0.2%~0.35%时, 才能满足绵羊对磷的需求^[25], 与以上相比, 说明牧草中的磷含量要低于正常水平, 而本研究中, 在牧草磷含量较低的冬春季节, 绵羊血液中磷含量却在正常范围内(正常绵羊血液磷含量大约为45 mg· L-1[26], 即1.45 mmol· L^-1), 据研究这可能是由于冬春季牧草磷的匮乏程度要大于钙, 加上绵羊采食量低, 这就需要绵羊从骨骼中获取大量的磷, 从而维持血液无机磷的正常浓度^[25]。季节对绵羊血液中的镁有显著影响, 秋季要显著高于春、夏和冬季, 出现这一现象的原因可能是春、夏和冬季牧草含钙量高于秋季, 限制了绵羊对镁的吸收, 所以导致在这3个季节镁含量较低, 另外还可能是春季牧草含氮量高^[23], 氮通过提高绵羊瘤胃pH, 影响了镁的溶解度和吸收率。

3.2.2 不同年龄对松嫩草地放牧绵羊血液常规矿物质的影响 本研究表明, 年龄对绵羊血液中钠含量和镁含量没有显著影响, 这与田兴贵等^[19]研究结果一致。3岁母羊血液中钾、氯含量最低, 分别为4.72、109 mmol· L^-1, 有研究表明, 小香羊也是在3岁时钾含量最低, 为5.09 mmol· L^-1, 但与5月龄测定结果无显著差异^[19], 说明血液中矿物质在不同年龄段间稍有差异可能与其机体发育有关, 其生理学意义还需进一步研究。而葛仕豪等^[27]研究发现, 济宁青山羊3岁时, 血液中氯含量最高, 这可能是由于羊品种或饲养环境不同所导致。在本研究中, 3个不同阶段的绵羊血液中钙、磷的变化范围分别为2.50~2.41和2.20~1.95 mmol· L^-1, 均随着年龄的增长而下降。有报道称, 在自然放牧条件下, 贵州黑山羊从5月龄到3岁血液中钙的变化范围为2.30~2.16 mmol· L-1[15], 随年龄的增长而下降, 与本研究结果相似, 出现这一现象的原因可能是, 随着绵羊年龄的增长, 机体对钙、磷的吸收率减少, 导致血液钙、磷含量降低。