Содержание к диссертации
Введение
1. Цель и задачи 5
2. Обзор литературы 9
3. Собственные исследования 32
3.1. Природно-климатические условия южной юны Амурской области 32
3.2. Материал и методика исследований 38
3.3. Содержание минеральных веществ и радионуклидов в кормах южных районов Амурской области 57
3.3.1. Содержание нормируемых минеральных веществ в кормах 57
3.3.2. Содержание тяжелых-металлов (Pb, Cd) и радионуклидов (Sr-90 иСз-137) в кормах 59
3.4. Результаты научно-хозяйственных опытов 67
3.4.1. Результаты первого научно-хозяйственного опыта 67
3.4.2. Результаты второго научно-хозяйственного опыта 73
3.5. Результаты производственной проверки 75
4. Обсуждение результатов исследований 78
Выводы 87
Предложение производству 88
Список литературы 89
Приложения 104
- Природно-климатические условия южной юны Амурской области
- Содержание нормируемых минеральных веществ в кормах
- Содержание тяжелых-металлов (Pb, Cd) и радионуклидов (Sr-90 иСз-137) в кормах
- Результаты первого научно-хозяйственного опыта
Природно-климатические условия южной юны Амурской области
Амурская область находится на юго-востоке между 485Г - 573 с. ш. и 119- 13458 в.д. Амурская область характеризуется как горно-равнинная часть Дальнего Востока с муссонным по характеру формирования климатом, густой речной сетью, преобладанием бурых лесных почв, таежной растительностью и соответствующим ей животным миром. Амурская область это область контрастов природы. Природа является переходной от условий Дальнего востока к условиям Сибири.
Основные особенности климата здесь обусловлены взаимоотношениями между величайшими из материков Азией (полюс холода) и величайшим из морей - Тихим океаном (полюс тепла). В зимний период погода в Амурской области зависит от воздействия Сибирского антициклона. Зимой преобладают северо-западные ветры. Зимние муссоны приносят ясную сухую холодную погоду.
Погода с июня по август месяцы находится под влиянием Северотихоокеанского, Южно-азиатского антициклона и циклонов. Количество осадков летом зависит обычно от действия Северо-тихоокеанского антициклона. Поэтому в летнее время ветры дуют с океана на материк, принося с собой насыщенный влагой воздух.
Амурская область находится под влиянием правильно чередующихся по сезонам года зимнего и летнего муссонов. Среднегодовое количество осадков составляет 431 мм, а в европейской части в среднем 510 - 530 мм. Осадки выпадают преимущественно с апреля по октябрь. Наибольшее количество осадков приходится на июль — август. Зимой выпадает осадков мало 2 - 4% от годового количества. Зимние осадки отличаются малой интенсивностью и редко дают за сутки 2 мм воды. Летние осадки интенсивны и дают в среднем за каждый дождливый день от 6 до 8 мм воды. Неравномерное выпадение осадков течение года является отличительной чертой климата, определяющего биогеохимические особенности Амурской области. К началу весенних полевых работ верхний слой почвы бывает обычно хорошо увлажненным. Но уже в мае вследствие недостатка осадков, низкой влажности воздуха и сильных ветров почвенная влага быстро испаряется и 10-12-сантиметровый слой почвы высыхает. Значительная часть влаги, выпадающей в июне, испаряется, а остающаяся не возмещает влагу, потерянную почвой в мае. Поэтому в июне почва остается слабо увлажненной, а иногда и сухой. Летом влаги выпадает больше, чем испаряется. Это нередко ведет к переувлажнению почвы. В это время наполняются водой лиманы, повышается уровень рек и озер. Сильные дожди могут вызывать наводнения. На развитие сельскохозяйственных растений отрицательно влияет переувлажненность почвы, и это замедляет уборку урожая. В силу неоднородности климата и многообразия, местных физико-географических условий почвообразования почвенный покров Амурской области отличается сложным сочетанием по отдельным районам. Основными типами почв Амурской области являются буро-лесные, лугово-черноземные, буротаежные, горные и горные буротаежные. Все исследованные почвы в различной степени бедны йодом. В недостаточном количестве содержание кобальта, меди и цинка, марганца. Бурые лесные почвы распространены по дренованным участкам равнины - под светлохвойными сосновыми и лиственничными лесами. Эти почвы характеризуются слабокислой реакцией, малым содержанием гумуса и сравнительно невысокой емкостью поглощения. По уровню плодородия бурые лесные почвы относятся к категории худших в Амурской области. По сравнению с эталоном обнаружен дефицит валовых форм цинка - 27 %, меди - 74 %, йода - 86 %, что выводит эти почвы за нижнюю границу пороговых концентраций. Концентрация подвижных форм микроэлементов в бурых лесных почвах имеет также значительные колебания по сравнению с эталоном черноземных почв Русской равнины: кобальта - 79%, меди - 46%, цинка -23%. В норме данный тип содержит только марганец. Так как запасы питательных веществ невелики, то при освоении в них необходимо вносить органические и минеральные удобрения. Лугово-черноземные почвы в зависимости от стадии развития лугового процесса и различий мощности гумусового горизонта можно разделить на три группы: мощные, среднемощные и маломощные. Луговые почвы данной зоны характеризуются довольно высоким содержанием общего и гидролизу ем ого азота и фосфорной кислоты, что свидетельствует о высоком естественном плодородии этих почв. Однако растения все же испытывают недостаток в азотном питании, вследствие малой интенсивности нитрофикации, особенно в периоды переувлажнения почвы. Подвижных форм фосфора в луговых почвах содержится мало, хотя общие запасы его довольно высоки. Таким образом, содержание и распространение валовых форм микроэлементов в различных типах почв зависит от наличия их в гючвообразующих породах, характера растительности, микробиологической активности почв, физических и химических свойств почв и геохимических особенностей микроэлементов. Концентрации валового йода во всех типах почв являются недостаточным для удовлетворения потребности последующих звеньев биохимической пищевой цепи. Содержание йода в различных горизонтах профиля почв изменяется с глубиной. Около 30% исследованных почв содержат кобальт в концентрациях, достаточных для возможного удовлетворения потребности организмов, и такой же процент почв бедны этим элементом. Валовое содержание меди также недостаточно и составляет от 35 до 53% по сравнению со среднероссийскими показателями. Благовещенский район занимает южную часть Амурско - Зейской и Зейско - БуреинскоЙ равнины. Площадь 3 тыс. кв. км. Центр - г. Благовещенск. Река Зея рассекает территорию района на большую, северо-западную высокую аллювиальную равнину и меньшую, юго-восточную высокую пойму рек Зеи и Амура. В долине Зеи - болота, кустарник, сенокосные угодья. Преобладают бурые лесные оподзоленные почвы, в долине -пойменные и поименно-луговые.
Содержание нормируемых минеральных веществ в кормах
К наиболее токсичным металлам относятся кадмий, свинец, ртуть, стронций и другие. Все они включены в число, подлежащих контролю при международной торговле пищевыми продуктами.
В результате исследований по изучению содержания свинца и кадмия в кормах южных районов Амурской области был установлен их повышенный уровень по сравнению с ПДУ. В сене, приготовленном из всех видов злаковых однолетних и многолетних трав, в сравнении с ПДУ, содержалось больше свинца и кадмия в два раза. В зеленых культурах также отмечена повышенная концентрация свинца до 2,8 мг и кадмия- до 0,23 мг в расчете на 1 кг натурального корма. Аналогичная картина наблюдается в содержании токсичных металлов и в зерновых кормах. Уровень этих металлов в несколько раз превышает ПДУ. В таблице 6 проведен анализ кормов на содержание в них радионуклидов: I (СПК «Волковский»), II (ТОО «Новобуреское»), центральные III (СПК «Амурский партизан»), IV (СПК «Богучанский») V (ТОО «Амур») и VI (СПК «Октябрьский»). Все названные хозяйства являются базовыми. Максимальное накопление стронция-90 в объемистых кормах соответствует СПК « Богучанский», минимальное количество накоплено в кормах ТОО «Амур» (табл. 6 и рис.2). По максимальному накоплению цезия-і37 в объемистых кормах самым неблагополучным является СПК «Амурский партизан», Тамбовского района, а по минимальному накоплению этого радионуклида СПК «Волковское», Благовещенского района (табл. 6, рис.3). Из материалов, представленных в таблице 6, содержание стронция-90 и цезия-137 колеблется в пределах от 1,2 Бк/кг до 36,ЗБк/кі и от 2,2Бк/кг до 32,0Бк/кг в злаково-бобовой траве соответственно. Наибольшее содержание стронция-90 36,ЗБк/кг содержится в СПК «Богучанский», Архаринского района, наименьшее - в СПК «Октябрьский», Октябрьского района. По содержанию цезия-137 наиболее неблагоприятным является СПК «Амурский партизан», Тамбовского района 32,0 Бк/кг. Наименьшее содержание цезия-137 в злаково-бобовой траве содержится в СПК «Октябрьский», Октябрьского района 2,2 Бк/кг. В полове сои содержание стронция-90 колеблется от 2,3 Бк/кг до 23,7Бк/кг. Экологически неблагополучным является СПК «Богучанский», Архаринского района. Бк/кг Минимальное содержание этого радионуклида находится в образцах СПК «Амурский партизан», Тамбовского района 2,3 Бк/кг. Цезий -137 в небольших количествах содержится во всех хозяйствах. Меньше всего его содержится в полове сои, отобранной на исследования в ТОО «Амур», Константиновского района 2,83 Бк/кг, а в образцах ТОО «Новобурейское», Бурейского района цезия-137 содержится в 4,3 раза больше -12,2 Бк/кг. Наличие цезия-137 в полове ячменя в хозяйствах Тамбовского, Константиновского и Октябрьского районах приблизительно одинаковое 8,15Бк/кг, 8,22Бк/кг, 7,72Бк/кг соответственно. Наименьшее содержание этого радионуклида обнаружено в СПК «Волковское», Благовещенского района -2,92 Бк/кг. В СПК «Амурский партизан», СПК «Богучанский» и ТОО «Амур» удельная радиоактивность стронция-90 находится в диапазоне от 3,13 Бк/кг до 3,62 Бк/кг. В ТОО «Новобурейское» удельная радиоактивность превышает 8 Бк/кг.
В соломе ячменя, сои, овса и пшеницы содержание стронция-90 находится в пределах от 1,3 Бк/кг в соломе пшеницы ТОО «Новобурейское», Бурейского района до 33,4 Бк/кг в овсяной соломе СПК «Богучанский», Архаринского района. Максимальное содержание радионуклида находится в ячменной соломе ТОО «Новобурейское» 8,34 Бк/кг, а минимальное - в СПК «Амурский партизан», Тамбовского района 2,84 Бк/кг. В СПК «Богучанский», «Октябрьский» и ТОО «Амур» наличие стронция-90 4,28 Бк/кг, 4,86 Бк/кг, 4,25 Бк/кг соответственно. Меньше всего цезия-137 находится в соломе ячменя СПК «Волковекое» -1,35 Бк/кг, в 8,2 раза меньше, чем в образцах ТОО «Новобурейское», Бурейского района (11,1 Бк/кг).
Среднее содержание цезия-137 по хозяйствам южных районов в соевой соломе составляет 4,25 Бк/кг и колеблется от 1,44 Бк/кг в СПК «Амурский партизан» до 7,21 Бк/кг в ТОО «Амур». Среднее содержание стронция-90 не превышает 6 Бк/кг и составляет 5,73 Бк/кг. В ТОО «Амур», СПК «Октябрьский» приблизительно одинаково-4,11 Бк/кг и 4,62 Бк/кг соответственно. В СПК «Богучанский» содержание стронция-90 превышает средний показатель в 2,11 раза и составляет 12,1 Бк/кг, а в СПК «Волковское», Благовещенского района составляет 7,9 Бк/кг.
Максимальное значение стронция-90 содержится в соломе овса СПК «Богучанский», Архаринского района - 33,4 Бк/кг, в остальных хозяйствах уровень содержания находится в диапазоне от 2,02 Бк/кг в образцах СПК «Амурский партизан» до 8,02 Бк/кг в ТОО «Новобурейское». Уровень содержания цезия-137 не превышает 10 Бк/кг.
Среднее содержание цезия-137 по хозяйствам южных районов в пшеничной соломе составляет 6,09 Бк/кг. В СПК «Амурский партизан», ТОО «Амур», СПК «Октябрьский» 10,0 Бк/кг; 8,9 Бк/кг; 7,14 Бк/кг соответственно. Максимальное содержание стронция -90 содержится в пробах соломы, отобранных в СПК «Богучанский» - 11,0 Бк/кг, в пробах СПК «Волковское» наличие радионуклида составляет 6,92 Бк/кг, в остальных районах значения колеблются от 1,3 Бк/кг в ТОО «Новобурейское» до 4,11 Бк/кг в СПК «Октябрьский».
В злаково-разнотравном сене содержание стронция-90 и цезия-137 в Бурейском, Архаринском и Октябрьском районах примерно одинаково. В СПК «Волковское» стронция-90 содержится 4,11 Бк/кг, цезия-137- 3,32 Бк/кг; в ТОО «Новобурейское» 13,2 Бк/кг и 11,1 Бк/кг соответственно; в пробах сена СПК «Богучанский» удельная радиоактивность стронция-90 составляет 24,2 Бк/кг, цезия-137 - 22,1 Бк/кг; наличие радионуклидов стронция-90 и цезия-137 в сене СПК «Октябрьский» составляет 17,4 Бк/кг и 19,0 Бк/кг соответственно. Меньше всего стронция-90 содержится в сене СПК «Амурский партизан» Тамбовского района - 3,02 Бк/кг, цезия-137 примерно столько, сколько в ТОО «Амур» 6,9 Бк/кг и 7,1 Бк/кг соответственно.
По содержанию стронция-90 в зерне сои неблагополучным является СПК «Богучанский», Архаринского района 19,0 Бк/кг-это в 7,6 раза превышает значение удельной радиоактивности в СПК «Амурский партизан», Тамбовского района.
Содержание тяжелых-металлов (Pb, Cd) и радионуклидов (Sr-90 иСз-137) в кормах
Анализ кормов на содержание йода показал, что во всех кормах его недостаточно и находится в пределах от 0,01 до 0,05 мг в 1 кг сухого вещества, что значительно ниже усредненных данных и соответствует содержанию этого элемента в аналогичных кормах из хозяйств, не благополучных по эндемическому зобу.
Концентрация меди в 1 кг сухого вещества растительных кормов колеблется в пределах 0,2 до 4,3 мг. Известно, что для обеспечения нормальной жизнедеятельности и продуктивности животных необходимо, чтобы в кормах в 1 кг сухого вещества содержалось не менее 15- 20 мг меди.
Концентрация кобальта в кормах не превышает 0,8 мг на 1 кг сухого вещества: в зеленых травах его содержится в пределах 0,02- 0,08 мг, в грубых кормах 0,01- 0,02 мг, в силосе - 0,02 мг, в зерновых кормах всего 0,02 мг, при норме 0,1- 1 мг в 1 кг сухого вещества. По представленным данным микроминерального состава кормов можно считать, что анализируемые нами корма для крупного рогатого скота дефицитны по йоду, меди, цинку, марганцу, железу и кобальту. К наиболее токсичным металлам относятся кадмий, свинец, ртуть, стронций и другие. Все они включены в число, подлежащих контролю при международной торговле пищевыми продуктами. В результате исследований по изучению содержания свинца и кадмия в кормах южных районов Амурской области был установлен их повышенный уровень по сравнению с ПДУ. В сене, приготовленном из всех видов злаковых однолетних и многолетних трав, в сравнении с ПДУ, содержалось больше свинца и кадмия в два раза. В зеленых культурах также отмечена повышенная концентрация свинца 7,98 - 8,72 мг и кадмия- 0,22 - 1,34 мг в расчете на 1 кг натурального корма. Аналогичная картина наблюдается в содержании токсичных металлов и в зерновых кормах. Уровень этих металлов в несколько раз превышает ПДУ. Максимальное накопление стронция-90 в объемистых кормах происходит в северных районах, а минимальное количество содержится в южных районах. По максимальному накоплению цезия-137 в объемистых кормах наблюдается аналогичная картина. Из материалов, представленных в таблице 4 и рисунках 2-4, содержание стронция-90 и цезия-137 колеблется в пределах от 1,2 Бк/кг до 36,3 Бк/кг и от 2,2 Бк/кг до 32,0 Бк/кг в злаково-бобовой траве соответственно. Наибольшее содержание стронция-90 36,3 Бк/кг содержится в северных районах, а наименьшее - в южных. Экологически неблагополучными являются северные районы. Минимальное содержание этого радионуклида находится в южных районах 2,3 Бк/кг. Цезий - 137 в небольших количествах содержится во всех хозяйствах. По содержанию стронция — 90 в зерне сои неблагополучными являются северные районы- 19,0 Бк/кг, это в 7,6 раза превышает значение удельной радиоактивности. По содержанию цезия -137 в зерне сои также самыми неблагополучными являются северные районы - 24,0 Бк/кг. Меньше всего этого радионуклида содержится в образцах сои юга области - 2,42 Бк/кг. В остальных районах наличие цезия - 137 находится приблизительно на одном уровне- 6,21 Бк/кг до 7,2 Бк/кг. В зерне овса содержание стронция - 90 во всех районах находится в пределах — 8,2 Бк/кг — до 10,0 Бк/кг. Больше всего содержится цезия — 137 в северных районах — 7,2 Бк/кг, относительно благополучными являются южные - 1,2 Бк/кг, а в центральных - колеблется от 3,2 Бк/кг до 5,4 Бк/кг.
Максимальное значение стронция - 90 в зерне ячменя соответствует 8,21 Бк/кг в северных районах, немного меньше в центральных - 7,06 Бк/кг и минимальное - 2,9 Бк/кг содержится в ячмене юга области.
В пробах зерна пшеницы концентрация стронция - 90 достигает 16 Бк/кг, в остальных районах наличие этого радионуклида находится в диапазоне от 4,2 до 7,6 Бк/кг. По содержанию цезия - 137 зерно пшеницы является относительно благополучным кормом для скармливания животным.
В процессе проведения научно-хозяйственного опыта нами проводился анализ кормового рациона, принятый в СПК «Волковскнй» на содержание в нем нормируемых питательных веществ, и установлен дефицит нормируемых микроэлементов. Установленный дефицит микроэлементов компенсировали за счет минеральных кормовых добавок, разработанных по двум рецептам (табл. 3). Разница в составе двух кормовых добавок выражается в количественных показателях компонентов. При проведении первого научно—хозяйственного опыта компенсацию дефицитных микроэлементов проводили за счет включения кормовых добавок в рацион молодняка крупного рогатого скота в соответствии с установленным их дефицитом.
Кроме этого на животных третьей и четвертой группы воздействовали низкоэнергетическим магнитолазерным излучением. Облучение бычков проводилось на область позвоночника от холки до приставки хвоста сканированием с экспозицией 10 минут по 5 минут с обеих сторон на расстоянии 10 - 12 см от срединной сагиттальной линии.
Бычки контрольной группы получали основной рацион, принятый в хозяйстве, с большим дефицитов йода, меди, цинка, железа, марганца и кобальта.
Результаты первого научно-хозяйственного опыта
Телята второй группы получали дополнительно к основному рациону микроминеральную добавку, изготовленную по рецепту № 1. Животным четвертой группы скармливали этот же рацион что и второй с дополнительным воздействием низкоэнергетическим магнитолазерным излучением. В результате первого научно - хозяйственного опыта нами установлена эффективность обогащения рационов откармливаемого молодняка микроминеральной кормовой добавкой с дополнительным воздействием низкоэнергетического магнитолазерного излучения. Ели при постановке телят на опыт они имели приблизительную живую одинаковую массу, то в конце опыта телята из 2 и 4 опытных групп превосходили своих сверстников из контрольной группы на 6 — 7,8 %. Результаты первого научно — хозяйственного опыта показали, что низкоэнергетическое магнитолазерное излучение не оказало существенного влияния на среднесуточный прирост бычков. Интенсивность экскреции кадмия через почки была максимальная у бычков из контрольной группы, а в опытных группах практически была одинаковой. Что касается выведения кадмия через желудочно-кишечный тракт, то оно происходит значительно ниже, чем через почки. Свинец, наоборот, лучше выводится через желудочно-кишечный тракт и меньше с мочой. Наилучшие показатели экскреции свинца были в 4 опытной группе. Таким образом, изучение совместного действия на организм бычков минеральной подкормки и низкоэнергетического магнитолазерного излучения позволило найти возможность снизить отрицательное действие токсичных металлов и радионуклидов на организм. Низкоэнергетическое лазерное излучение не вызывает в живой ткани ощутимого нагревания с изменением структуры. Основным акцептором является кровь, так как она поглощает наибольшее количество фотонов лазерного света. Под действием света происходит перераспределение активности ферментов, регулирующий мембранный транспорт и доступность для клетки биологически активных веществ. Механизм совместного магнитолазерного воздействия основан на улучшении процессов микроциркуляции и обмена веществ в участке применения и на системном уровне. Для подтверждения полученных результатов нами проведен гематологический анализ крови бычков.
Анализ крови показал положительное влияние скармливания микроминеральной подкормки и низкоэнергетического магнитолазерного излучения на содержание гемоглобина и эритроцитов, хотя у телят из контрольной группы эти показатели в приделах физиологической нормы. По увеличению гемоглобина и эритроцитов в крови можно судить об интенсивности обмена веществ в организме за счет введения в рацион микроминеральной подкормки и магнитолазерного излучения.
Цель проведения второго научно — хозяйственного опыта было изучение влияния скармливания микроминералъной добавки, изготовленной по рецепту № 2, и воздействия низкоэнергетического магнитолазерного излучения на откармливаемых бычков в возрасте от 15 до 18 месяцев. Основной задачей этого опыта явилось определение степени накопления стронция - 90, цезия - 137, свинца и кадмия в мясе. В результате проведенного второго научно — хозяйственного опыта в соответствии со схемой было установлено, что подопытные животные имели разные среднесуточные приросты и зависели от условий проведения опыта по группам. Опыт проведен на трех группах телят в возрасте 15 месяцев и до конца откорма (18 месяцев). В результате проведенного второго научно-хозяйственного опыта нами установлено, что бычки из третьей опытной группы имели самые высокие среднесуточные приросты. Несколько ниже среднесуточные приросты имели бычки из второй группы. Как и в первом опыте, бычки в возрасте от 15 до 18 месяцев, во втором опыте положительно реагировали на микроминеральную подкормку совместно с действием низкоэнергетического магнитолазерного излучения, Наряду с учетом среднесуточного прироста во втором научно-хозяйственном опыте нами проведен химический анализ мяса на содержание в нем стронция - 90, цезия - 13 7, свинца и кадмия. Об экономической эффективности балансирующей добавки мы можем судить по величине чистого дохода, который определяем путем вычитания дополнительных затрат на балансирующую кормовую добавку из стоимости дополнительного прироста. Анализ применения кормовой добавки показал экономическую эффективность ее скармливания. Экономический эффект по группе составил 13990 руб. 1. Химический анализ растительных кормов типичных для юга Приамурья СПК «Волковский» показал, что в них недостаточно, по сравнению со среднероссийскими показателями содержится нормируемых микроэлементов йода, меди, кобальта, цинка, железа и в избытке -стронция - 90, цезия - 137, свинца и кадмия. 2. Проведенный анализ кормления откармливаемых бычков по соответствию их потребности в питательных веществах с научно — обоснованными для Приамурья детализированными нормами кормления показал, что рационы дефицитны по содержанию в них йода, меди, кобальта, цинка, железа и в избытке содержат стронций — 90, цезий — 137, свинец и кадмий. 3. Для обеспечения потребностей откармливаемых телят дефицитными микроэлементами йодом, кобальтом, медью, марганцем, цинком, железом, нами разработаны рецепты микроминеральной подкормки для молодняка крупнорогатого скота. 4. В процессе проведения двух научно - хозяйственных опытов установлено, что обогащения рационов бычков минеральными добавками и их обработка НЭМЛИ способствовало в первом случае повышению среднесуточного прироста и в обоих - выведению из организма тяжелых металлов и радионуклидов. 5. При совместном воздействии НЭМЛИ на область позвоночника от холки до приставки хвоста с экспозицией 10 мину), по 5 минут с обеих сторон сканированием на расстоянии 10 - 12 см и скармливании минеральной добавки у откармливаемых бычков происходит интенсивное выделение с экскрементами изучаемых радионуклидов и тяжелых металлов, что дает возможность получения экологически чистого мяса.
