نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• پوریا پزشک نژاد ¹
• محمد اسدی ²
• سهیل میرحبیبی ³

¹ گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان ایران. رایانامه: pooria.pezeshknejad_s00@gau.ac.ir

² گروه تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. رایانامه: Mohammad.asadi_s97@gau.ac.ir

³ نویسنده مسئول، گروه علوم دامی، واحد گلپایگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گلپایگان، ایران. رایانامه: smirhabibi@iau.ac.ir

چکیده

هدف: استان گلستان با دارا‌بودن مراتع ارزشمند، با چالش‌های ناشی از تغییرات اقلیمی و فعالیت‌های انسانی مواجه است که منجر به کاهش بهره‌وری و اختلال در عملکرد این اکوسیستم‌ها شده است. از‌آنجا‌که خاک بستر اصلی تأمین عناصر معدنی برای زنجیره غذایی خاک- گیاه- دام محسوب می‌شود، بررسی وضعیت عناصر پرمصرف و کم‌مصرف در این سیستم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. مطالعات میدانی اخیر نشان از بروز ناهنجاری‌های متابولیکی در گوسفندان این منطقه دارد که احتمالاً ناشی از کمبودهای معدنی در سطوح مختلف این زنجیره غذایی است. این پژوهش با‌ هدف بررسی همبستگی مواد معدنی موجود در خاک و علوفه‌های مراتع استان گلستان بر سطوح عناصر سرم میش‌های شیری دالاق انجام شد. بررسی روابط همبستگی بین سطوح این عناصر در ماتریس‌های مختلف و تحلیل تأثیر متغیرهای محیطی بر فراهمی زیستی آن‌ها، از اهداف فرعی این مطالعه محسوب می‌شود.
روش پژوهش: مطالعه حاضر در خردادماه 1403 در استان گلستان صورت گرفت. تعداد 50 نمونه خاک از پنج منطقه مختلف استان (مراوه‌تپه، اینچه‌برون، قلعه میران، چهارباغ و گمیشان) گرفته شد. تعداد 50 نمونه علوفه بالغ مرتعی، هر یک شامل ترکیبی یکنواخت از گونه‌های علوفه‌ای موجود در منطقه و با وزن خشک 50 گرم، برداشت و پس از بسته‌بندی جهت اندازه‌گیری عناصر موردنظر به آزمایشگاه منتقل شدند. با هدف بررسی غلظت سرمی عناصر خون گوسفندان، از 50 رأس گوسفندان دالاق مناطق مورد آزمایش (هر منطقه 10 نمونه) خون‌گیری شد و نمونه‌های خون به آزمایشگاه منتقل شدند. اطلاعات حاصل از آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تیمار و ۱۰ تکرار با استفاده از نرم‌افزار آماری SAS 9 با (05/0tukey; P<) تجزیه آماری و آنالیز همبستگی پیرسون با استفاده نرم‌افزار R (1، 5، 4) انجام شد.
یافته‌ها: براساس نتایج تجزیه خاک، عناصر پرمصرف شامل کلسیم (0001/0=P)، منیزیم (0001/0=P)، پتاسیم (0311/0=P) و گوگرد (0017/0=P) اختلاف معنی‌داری بین مراتع داشتند و این موضوع نشان‌دهنده حساسیت بیش‌تر این عناصر به ویژگی‌های اکولوژیک و خاک مناطق مختلف است. بررسی علوفه‌ها نشان داد که تنها غلظت فسفر (0033/0=P) اختلاف معنی‌داری بین مراتع داشتند، درحالی‌که غلظت سایر عناصر پرمصرف و کم‌مصرف در محدوده مشابهی بودند و تفاوت معنی‌داری بین مناطق نداشت. غلظت عناصر در خون دام‌ها نیز الگوی مشابهی را نشان داد، به‌طوری‌که تنها کلسیم (0217/0=P) و فسفر (0011/0=P) اختلاف معنی‌داری بین مراتع نشان دادند. نتایج تحلیل همبستگی نشان داد که الگوی ارتباط بین عناصر معدنی در زنجیره خاک- علوفه- سرم دام‌ها یکنواخت نبوده و به نوع عنصر وابسته است. ریزمغذی‌های فلزی شامل آهن، روی، مس و منگنز در مقایسه با عناصر پرمصرف، ضرایب همبستگی قوی‌تر و منسجم‌تری بین خاک، گیاه و سرم خون دام‌ها نشان دادند، درحالی‌که همبستگی عناصر پرمصرف در این زنجیره به‌طورعمده ضعیف‌تر و متغیرتر بود.
نتیجه‌گیری: با درنظرگرفتن مجموع عناصر معدنی بررسی‌شده در این پژوهش، تفاوت‌هایی در وضعیت تغذیه‌ای دام‌های چراکننده بین مراتع موردمطالعه مشاهده شد. براساس الگوی کلی عناصر در خاک، علوفه و سرم خون، مراتع قلعه میران و گمیشان در مقایسه با سایر مناطق، از ثبات و هماهنگی بیش‌تری از نظر غلظت عناصر معدنی در طول زنجیره خاک، علوفه و سرم نشان دادند. در مقابل، مرتع چهارباغ با وجود فراهمی برخی عناصر در خاک و علوفه، نشانه‌هایی از عدم تعادل عناصر پرمصرف، به‌ویژه در نسبت کلسیم به فسفر، را در سطح سرمی دام‌ها نشان داد، که احتمالاً ناشی از جذب یا تنظیم هومئوستاتیک این عناصر در دام است. مراتع قلعه میران و گمیشان در مجموع شرایط مناسب‌تری نشان دادند، درحالی‌که در مراتع مراوه‌تپه و اینچه‌برون نوسانات بیش‌تری در غلظت برخی عناصر الگوی کم ثبات‌تر مشاهده شد و مرتع چهارباغ الگوی متفاوت‌تری از نظر تعادل عناصر معدنی در سطح سرمی دام‌ها داشت. به‌طورکلی، یافته‌ها مؤید آن است که سلامت و کارایی زنجیره انتقال مواد معدنی در مراتع بیش از آن‌که تنها به غنای خاک وابسته باشد، به پایداری و تعادل بیولوژیک این زنجیره بستگی دارد.

کلیدواژه‌ها

• خاک
• علوفه مرتعی
• عناصر معدنی
• میش دالاق

عنوان مقاله [English]

Correlation of mineral in soil, forage, and blood serum of Dalagh dairy ewes in the ragnglands of Golestan province

نویسندگان [English]

• Pooria pezeshknejad ¹
• mohammad asadi ²
• shoheil mirhabibi ³

¹ Department of Soil Science, Gorgan university of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran. E-mail: pooria.pezeshknejad_s00@gau.ac.ir

² Department of Animal Sciences Research, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of Gorgan, Gorgan, Iran. E mail: Mohammad.asadi_s97@gau.ac.ir

³ ,Corresponding Author, Department of animal science, Golpayegan Branch, Islamic Azad University, Golpayegan, Iran. E mail: smirhabibi@iau.ac.ir

چکیده [English]

Objective: the Golestan Province has rangelands of high value but these are threatened by climate change and human activities that can lower productivity and ecosystem function. Since soil is the primary substrate for supplying mineral elements to the soil-plant-livestock food chain, assessing the status of macro and micro-elements within this system is of special interest. Recent field studies indicate that there may be metabolic disorders in the sheep of the region, which may be caused by mineral deficiencies at various levels of this food chain. The present study was aimed at investigatingthe association ofthe minerals in the soil and forage of rangelands Golestan Province with the serum element levels in lactating Dall lambs and also correlating the levels of these elements across different matrices and to determining the effect of environmental factors on their bioavailability.
Method: The present study was conducted in June 2024 in Golestan Province, Iran. Fifty soil samples were collected from five different areas of the province (Maraveh Tappeh, Incheh Borun, Ghaleh Miran, Chahar Bagh, and Gomishan). Fifty samples of mature rangeland forage, containing a uniform mixture of forage species from the area and a dry weight of 50 g, were harvested, packaged, and transferred to the laboratory to measurethe target elements. To determine serum element concentrations in sheep, blood samples were taken from 50 heads of Dalagh sheep in the study areas (10 per area) and sent to the laboratory. The data were statistically analyzed in a completely randomized design with 5 treatments and 10 replications using SAS 9 software (Tukey; P<0.05). Pearson correlation analysis was performed using R software (version 4.5.1).
Results: Soil analysis results indicated the macro-elements calcium (P=0.0001), magnesium (P=0.0001), potassium (P=0.0311), and sulfur (P=0.0017), differed significantly among rangelands and were more sensitive to to ecological and soil characteristics of the regions, whereasonly phosphorus concentration (P=0.0033) differed significantly among rangelands in forage analysis and theother macro and micro-elements were in the same range and were not significantly different among the rangelands. Concentration of elements in animal blood serum also reflected this pattern, except for calcium (P=0.0217) and phosphorus (P=0.0011) which were significantly differentamong rangelands. Correlation analysis indicated that the correlation pattern between mineral elements in the soil-forage-animal serum chain was not consistent and varied based on element type. The metallic micronutrients (iron, zinc, copper, and manganese) showing stronger and more consistent correlation coefficients among soil, plant, and animal blood serum than the macro-elements, and correlations for macro-elements were generally weaker and more variable within this chain.
Conclusion: Among the rangelands studied, based on the general pattern of mineral elements in soil, forage, and blood serum, the Ghaleh Miran and Gomishan rangelands were more stable and balanced in terms of mineral concentration throughout the soil-forage-serum chain, while the Chahar Bagh rangeland, although some elements were available in soil and forage, had a macro-element imbalance (e.g., calcium-to-phosphorus ratio) at the serum level in animals, possibly due to absorption or homeostatic regulation of these elements in livestock.. The Ghaleh Miran and Gomishan rangelands, on the other hand, had more favorable conditions, whereas the Maraveh Tappeh and Incheh Borun rangelands showed greater fluctuations and a less stable pattern in the concentration of some elements, and the Chahar Bagh rangeland displayed a different pattern with regard to mineral balance at the animal serum level. The results support the conclusion that the stability and biological balance of the mineral transfer chain is more important than soil richness in determining the health and efficiency of this chain in rangelands.

کلیدواژه‌ها [English]

• Dalagh ewe
• Mineral elements
• Pasture forage
• Soil