Введение к работе
Актуальность темы. Современный этап развития цивилизации характеризуется невиданными до сих пор масштабами антропогенного воздействия на наземные и водные системы, в том числе на сферу агропромышленного производства. Интенсивное воздействие на природные и сельскохозяйственные экосистемы ухудшило среду обитания и стало выходить за пределы биологической приспособляемости организмов (Кашин, 1997-2008; Донник, 1999-2007; Бузлама, 2003; Ковальчук, 2004; Толкушина, 2005; Шкуратова и др. 2006, 2007; Лисуно-ва, 2009; Курешшова, 2009; Грачева, 2009; Борцова и др. 2009).
Южный Урал - это регион с развитым промышленным и сельскохозяйственным производством, характеризующийся огромным количеством техногенных выбросов металлургических предприятий, в том числе городов Карабаш и Кыштым, в этих регионах естественные биогеохимические провинции трансформируются и постоянно расширяются в техногенные с повышенным содержанием солей тяжелых металлов (Сердюк, 1983-1985, 1990; Нестеренко, 1995; Рабинович и др., 1996, 1997, 2002; Богачева и др., 1997; Хайбулин, 2003; Фи-личкин, 2005; Шушарин и др., 2003-2007; Быкова, 2008).
Особую опасность накопления во внешней среде с точки зрения биологической активности и токсических свойств представляют такие тяжелые металлы, как свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и др. (Грибовский, 1990, 1996, 1997, 1999; Алексеенко, 1996; Пономарев и др., 1997; Скальный, 1999, 2004; Уразаев, 2000; Таирова, 2001,2006; Колесников, 2008; Кириенко, 2009 и др.).
Известно, что антропогенные воздействия могут приводить организм сельскохозяйственных животных к экстремальному состоянию и существенному изменению показателей морфофункционального гомеостаза (Смердова, 2003; Донкова, 2004; Кузьмина, 2006; Чужакин, 2008). Однако, сведения о влиянии тяжелых металлов на организм стельных коров, пищевую ценность молозива и качество потомства весьма ограничены. Это существенно затрудняет внедрение патогенетически обоснованных, доступных и экономичных мер комплексной профилактики и лечения патологии органов воспроизводства, повышения качества молозива и сохранности молодняка в зонах экологического неблагополучия. Поэтому, оценка морфофункционального состояния организма стельных коров с учетом миграции тяжелых металлов в системе «почва - растительные корма — вода — стельное животное - молозиво», а так же изыскание путей деконтаминации внутренней среды организма от рассматриваемых ксенобиотиков является весьма актуальной проблемой современного животноводства и требует всестороннего изучения.
Цель работы: изучение миграции тяжелых металлов в системе «почва -вода - корма - стельная корова - молозиво», а так же оценка морфофункционального состояния животных в хозяйствах с различным уровнем техногенного загрязнения на территории Южного Урала.
Основные задачи:
-
Установить уровень загрязнения почвы, воды, растительных кормов тяжелыми металлами в хозяйствах, расположенных на территории Южного Урала: АО «Аргазинское» и учхоз «Ново-Троицкое».
-
Изучить уровень содержания тяжелых металлов в крови стельных коров в хозяйствах с разным уровнем техногенного загрязнения.
-
Дать оценку морфофункционального состояния организма стельных коров в хозяйствах с разным уровнем техногенного загрязнения по показателям морфобиохимического состава крови.
-
Изучить особенности суточной динамики пищевой ценности молозива с учетом уровня контаминации его тяжелыми металлами.
-
Исследовать роль энтеросорбента (хитозана) в снижении уровня загрязнения тяжелыми металлами внутренней среды организма стельных коров, молозива, улучшении его качества и прироста телят.
Защищаемые положения:
-
Неоднородность уровня загрязнения тяжелыми металлами почвы, воды, растительных кормов в хозяйствах, расположенных на территории Южного Урала: АО «Аргазинское» и учхоз «Ново-Троицкое».
-
Степень загрязнения внутренней среды организма стельных коров и молозива тяжелыми металлами определяется уровнем их содержания в почве, воде и растительных кормах.
-
Миграция тяжелых металлов в системе «почва - вода - корма -стельная корова - молозиво» сопровождается изменениями морфобиохимического состава крови животных и влияет на суточную динамику пищевой ценности молозива.
-
Снижение содержания тяжелых металлов в организме стельных коров и улучшение физико-химических показателей молозива обеспечивается применением энтеросорбента (хитозана).
Научная новизна. Дана сравнительная характеристика уровня загрязнения тяжелыми металлами почвы, воды, кормов и биологических сред (кровь стельных коров, молозиво) в хозяйствах Челябинской области: АО «Аргазинское» и учхозе «Ново-Троицкое», расположенных на различных расстояниях от техногенных источников загрязнения.
Выявлены основные морфофункциональные изменения в организме коров на разных сроках стельности в условиях техногенного загрязнения.
Определены закономерности суточной динамики физико-химических показателей молозива коров с учетом контаминации его тяжелыми металлами.
Установлено положительное влияние сорбента - хитозана на состав и качество молозива, рост и развитие телят молочного периода.
Практическая значимость. Определены основные тяжелые металлы, уровень которых превышает предельно допустимые концентрации в почве, воде и кормовых культурах (сено кострецовое, силос кукурузный, зеленые корма) в хозяйствах, расположенных на территории Южного Урала: АО «Аргазинское» и учхоз «Ново-Троицкое». Определено их влияние на показатели морфофункционального состояния стельных коров, что необходимо учитывать при ведении молочного животноводства в данных экологических условиях.
Обоснована эффективность применения энтеросорбента (хитозана) стельным коровам с целью снижения уровня тяжелых металлов в их организме и нормализации показателей морфофункционального состояния животных, улучшения качества молозива и повышения приростов молодняка.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на VII и IX Международных научно-практических конференциях «Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири» (г. Троицк, 2003, 2005); на I Международной практической конференции «Биоэлементы» (г. Оренбург, 2004), на Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию УГАВМ «Актуальные проблемы ветеринарной медицины» (г. Троицк, 2005), научно-практической конференции, посвященной 10-летию биологического факультета (г. Челябинск, 2008); Всероссийской очно-заочной научно-практической и научно-методической конференции с международным участием «Инновации в науке и образовании: опыт, проблемы, перспективы развития» (г. Красноярск, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе две - в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 139 страницах печатного текста, состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, выводов и практических рекомендаций. Список использованной литературы включает 344 источников, в том числе 27 иностранных. Работа содержит 6 диаграмм, 22 таблицы, 7 графиков, 1 схема.
