热带牧场与羔羊健康：枯落物与牧草品种在塞拉多（Cerrado）连续放牧下胃肠道线虫（Gastrointestinal Nematodes, GIN）动态中的作用

《Advances in Agriculture》：Tropical Pastures and Lamb Health: The Role of Litter and Forage Cultivars in the Dynamics of Gastrointestinal Nematodes Under Continuous Stocking in the Cerrado

　　

在热带放牧系统中，牧草结构与微环境之间的相互作用影响小型反刍动物胃肠道线虫（Gastrointestinal Nematodes, GIN）流行病学的关键作用。本研究评估了巴西塞拉多（Cerrado）旱季期间，热带牧草品种对羔羊GIN感染及相关健康指标的影响。随机区组设计包括臂形草属（Brachiaria）（Marandu、BRS Ipypor?和BRS Paiaguás）和黍属（Panicum）（BRS Quênia和BRS Tamani）的五个牧草品种，置于连续放牧及调整放牧率条件下。研究人员通过动物健康指标（FAMACHA评分和体况评分[Body Condition Score, BCS]）、寄生虫学参数（每克粪便虫卵数[Eggs Per Gram, EPG]、粪便培养和感染期幼虫[L3]回收）以及枯落物动态（积累、分解和半衰期）对羔羊进行评估。牧草品种影响了BCS、EPG、幼虫回收和枯落物动态（p < 0.05）。Marandu牧草表现出最高的平均EPG（799.5），而在Tamani上放牧的羔羊具有更高的BCS（3.14）和较低的寄生虫负荷。所有处理中羔羊体重均呈线性增长，Tamani草生长率最高（107 g day?1），Paiaguás草最低（63 g day?1）。血矛线虫属（Haemonchus spp.）占鉴定线虫的91.86%，在Quênia牧草各界面丰度更大。这些响应与枯落物动态的差异有关，可能改变了土壤-植物界面的微环境，影响幼虫存活和可用性。总体而言，牧草品种通过改变幼虫分布和传播风险影响GIN感染动态，支持热带羔羊生产系统中基于牧场的寄生虫控制策略。

研究背景与意义

在羔羊养殖中，理解环境与牧地因素如何相互作用并改变胃肠道线虫（Gastrointestinal Nematodes, GIN）动态对于维持动物健康至关重要，羔羊对此类寄生现象高度易感。寄生虫感染损害动物健康并对生产性能产生负面影响，降低全球生产系统的盈利能力。在欧洲，肉牛和羔羊生产中蠕虫感染的成本分别估计为4.73亿美元和2.30亿美元。GIN是文献中最常提及的病原体，其对不同环境的强适应性赋予了物种进化优势。中国是全球最大的羔羊肉生产国，占全球产量的31%，尽管处于领先地位，约60.23%的中国养羊生产者需在农资店寻求驱虫药使用指导，且建议往往非专业化，易导致耐药性发展。此外，GIN控制应考虑温度和湿度等环境气候因素影响感染期幼虫（L3）存活并促进羔羊反复感染。牧草选择与管理影响牧场微气候，影响牧地生态系统寄生虫污染程度。植被冠层高度和生长习性调节到达土壤的太阳辐射量，影响L3存活，过度暴晒可致幼虫干燥从而减少侵染。研究表明具匍匐生长的牧草增加GIN感染，但大量枯落物可提供微气候使L3发育存活并作为物理屏障。气候与放牧等因素改变枯落物沉积与分解，然而关于塞拉多（Cerrado）旱季不同属牧草植物枯落物在幼虫发育中作用的研究尚存知识空白。热带地区臂形草属（Brachiaria，同物异名Urochloa）和黍属（Panicum，同物异名Megathyrsus）牧草最为广泛，因其高度适应不同气候。GIN感染源于宿主、寄生虫与环境复杂交互，涉及宿主抵抗力与恢复力及感染期幼虫空间分布与宿主营养状态。 pasture特征影响微环境如枯落物动态可影响幼虫存活与宿主寄生虫交互。本研究假设牧草品种间冠层结构与枯落物动态（包括积累与分解率）差异改变牧场微环境，影响GIN感染期幼虫存活迁移及连续放牧下旱季羔羊感染动态。研究目的是评估塞拉多（Cerrado）旱季连续放牧下臂形草属和黍属热带牧草品种中GIN感染期幼虫在牧场、枯落物和土壤中的分布及羔羊GIN感染强度。该研究发表于《Advances in Agriculture》。

主要关键技术方法

研究人员在巴西南马托格罗索州特雷诺斯市南马托格罗索联邦大学兽医学院与动物科学学院教学农场开展田间试验，试验于2023年5月27日至10月13日旱季进行，为期139天。采用随机区组设计，设5个处理即3个臂形草属品种（Marandu、BRS Ipypor?、BRS Paiaguás）和2个大黍（Panicum maximum）品种（BRS Quênia、BRS Tamani），每处理2重复，共10个围拦单元每单元面积1281 m²。选用70只初始体重24.62 ± 0.55 kg、月龄2–5 ± 0.7月的非去势公羔羊杂交后代，来源不同商业群并均质分配，每围拦放7只连续放牧并按put-and-take技术调整可变放牧率。研究人员每14天评估动物体重、体况评分（BCS，1–5分制）及FAMACHA评分（1–5分制），用McMaster法测每克粪便虫卵数（EPG）并以联合驱虫药预处理；每28天采集牧场垂直剖面、近丛枯落物及0–5 cm土层样本回收GIN幼虫并形态学鉴定至属；每28天测现存枯落物质量、每14天测沉积枯落物以计算分解常数（k）与半衰期（t_1/2）；数据经Shapiro–Wilk正态检验后用SAS PROC GLIMMIX分析，EPG对数转换，显著则用Tukey检验（5%），分类变量用Pearson卡方，体重用回归分析，相关性用RStudio计算。

研究结果

FAMACHA与体况评分（BCS）

品种对FAMACHA评分无影响（p = 0.2753），多数动物评分为3。品种显著影响动物BCS（p = 0.0083），Marandu草上动物BCS最低，Tamani草上最高。

BCS、EPG与放牧率

品种影响（p < 0.05）BCS、EPG和动物放牧率。Marandu草动物EPG最高（799.51），Ipypor?和Paiaguás最低；Marandu放牧率最高约8.3%高于其他品种（平均4.4只），Tamani BCS最高（3.14）。

粪培养线虫属组成

品种对鉴定GIN属别无影响（p > 0.05），血矛线虫属（Haemonchus）占比最高平均91.86%，库珀线虫属（Cooperia）全程未检出。

牧场-枯落物-土壤界面GIN幼虫

品种影响各界面GIN幼虫（p < 0.05）。毛圆线虫属（Trichostrongylus spp.）频率仅受枯落物和土壤界面影响，枯落物中Quênia最高，土壤中Tamani最高，牧场中分布相似。血矛线虫属（Haemonchus spp.）在Quênia草牧场、枯落物和土壤界面数量最多（分别为150、90、141）。土壤幼虫频率仅枯落物界面受品种影响，Marandu最多；L1/L2幼虫牧场频率相似，枯落物Marandu较高，土壤Paiaguás较高。所有品种动物体重线性增长，Tamani日增重最高107 g day^?1，Paiaguás最低63 g day^?1。

相关性分析

BCS与体重正相关，与FAMACHA负相关；EPG与FAMACHA正相关，与体重负相关；BCS与EPG、FAMACHA与体重无显著相关。

枯落物动态

品种影响（p < 0.05）现存枯落物质量、分解率和半衰期。臂形草属（Brachiaria spp.）Marandu、Ipypor?、Paiaguás现存枯落物质量高62.09%达3308 kg ha^?1 DM^?1 OM，高于黍属（Panicum maximum）Quênia和Tamani。沉积枯落物质量无差异平均8.94 kg ha^?1 DM^?1 OM。Tamani分解率最高（0.035 g g^?1 d^?1 OM），半衰期最短（31天）；Marandu分解率低（0.023）半衰期最长（61天）。

讨论部分总结

研究揭示旱季品种对牧场-枯落物-土壤界面感染期幼虫（L3）动态的影响反映于寄生虫负荷与羔羊生产性能。血矛线虫属（Haemonchus spp.）为各界面及动物体内优势属，具经济与卫生重要性。EPG是寄生虫负荷重要指标，BCS综合反映牧草营养条件与健康状态。线虫感染负面影响生产性能，EPG、BCS与FAMACHA交互复杂受放牧密度等影响。Tamani因叶量丰富（599.19 kg ha^?1 叶干物质）营养好表现佳，体现营养对抗GIN感染的恢复力（resilience），印证结合临床指标集成健康管理指南。枯落物质量与分解率调节土壤微气候与幼虫存活，高积累如Marandu维持湿润护L3，快分解如Tamani减湿曝晒限幼虫持久。旱季高温低湿限幼虫存活迁移，幼虫留地表，气候与环境管理重要。Quênia虽放牧率低但感染期幼虫频率高，示寄生虫压力非仅动物密度亦赖环境存留。Marandu高放牧率、高EPG、低BCS示宿主密度与牧场条件共驱动态。BCS均值2.84–3.14在理想范围，健康不可脱离营养，联合FAMACHA、BCS、EPG决策勿单凭参数，依生产性能干预优化管理减驱虫药滥用。Tamani羔羊BCS好增重高虽EPG中等，示优质牧草促感染下恢复力。品种选配营养与放牧管理可有效减轻旱季GIN负效，枯落物分解与土壤微气候改策减存活。需综合考虑植物–枯落物–土壤–动物–环境系统因素、适种品种、减L3持久管理及靶向驱虫的集成控制策略。GIN生态学、生产性能与寄生虫控制策略整合是放牧系统可持续蠕虫侵染控制途径。

结论部分翻译

牧草品种通过改变冠层结构和枯落物动态影响胃肠道线虫（GIN）动态，从而改变牧场微环境，进而影响感染期幼虫（L3）在牧场、枯落物和土壤中的存活与分布。这些效应反映在动物的感染强度上，表明品种间结构差异可改变放牧系统中的宿主–寄生虫–环境相互作用。GIN感染水平也可能与单位面积动物数量有关。无论品种如何，血矛线虫属（Haemonchus spp.）均为优势属，强化了其在热带系统中的流行病学重要性。此外，即使在较高感染水平下，补充饲喂的羔羊仍维持生产性能，突出了营养在寄生虫病恢复力中的作用。从应用角度看，牧草品种选择结合枯落物管理与牧场结构调控，是调节环境污染和减轻热带放牧系统GIN影响的相关策略。这些发现强化了整合牧场管理、营养与健康实践以提高热带地区反刍动物生产系统可持续性的重要性。