Экологически безопасные технологии производства продукции животноводства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экологически безопасные технологии производства продукции животноводства

Экологические проблемы окружающей среды достаточно сложны, однако разные факторы несут живым существам и оставляют в природе в целом определенные опасности, отличающиеся характером, продолжительностью и силой негативного влияния [6, 7]. К сожалению таких факторов очень много и самый распространенный путь их влияния наметился через литосферу и гидросферу [1, 2, 3].

Значительное количество факторов, негативно влияющих на окружающую среду, проявляют свою агрессивность в составе продуктов питания животного происхождения и в общем потоке ксенобиотиков именно с пищей поступает человеку 60-80% [4, 5]. Однако способы и механизмы обезвреживания или ослабления влияния алиментарных загрязнителей, их антагонизм и синергизм выяснены еще недостаточно полно, поэтому целью нашей работы была разработка таких технологических мероприятий, которые бы обеспечили производство животноводческой продукции и сохранения чистоты окружающей среды в соответствии с действующими стандартами.

Методика и методы исследований. Для проведения биосферного мониторинга с определением фонового содержания в почве и миграции макро-и микроэлементов в т.ч. тяжелых металлов Hg, Cd, Pb, Cu, Zn в хозяйстве ООО агрофирма «Агротис» Маринского района Донецкой области был проведен научно-хозяйственный опыт по производству коровьего молока и оценка его соответствия отечественным и международным стандартам качества.

Было отобрано 36 коров-аналогов, установлено фоновый уровень макро-и микроэлементов в т.ч. тяжелых металлов (ТМ) в крови и молоке. Из отобранных коров были сформированы три группы по 12 голов в каждой (I - контрольная и II, III - опытные). Животные всех групп течение уравнительного периода получали рацион с превышением ПДК Hg, Cd, Pb, Cu, Zn. Коровы II-й опытной группы в опытный период помимо основного рациона получали дополнительно специальную антитоксическую минеральную добавку, а III-й - кормовую добавку и подкожную инъекцию биологически активного препарата «АВГОР-5» пролонгированного действия для уменьшения концентрации ТМ в организме и в молоке .

Зоохиманализу средних образцов почвы, кормов, воды, печени, почек, крови, мышечной ткани, молока, мочи проводили по общепринятым методикам в лаборатории экологического мониторинга и качества кормов и продуктов животноводства Института животноводства НААН.

Результаты исследований. Мониторингом подвижных форм тяжелых металлов в почвах сельхозугодий ООО агрофирмы «Агротис» Марьинского района было установлено превышение ПДК содержания Hg, Cd, Pb, Cu, Zn на глубине 10, 25, 45 см. Поступление - разностороннее, основной концентратор - почва.

По превышению ПДК тяжелых металлов в почве токсикохимический ряд загрязнения таков: Cd (7,28)> Pb (2,34)> Hg (2,05)> Cu (1,78)> Zn (1,22), т.е. этот ряд можно условно назвать «кадмиево-свинцовым» и рассматривать статическим в отношении миграционного звена «почва - корма».

В почвах было выявлено превышение ПДК подвижных форм Hg, Cd, Pb, Cu, Zn в среднем в 1,3-9,4 раза, а в кормах в среднем - 1,1-2,4 раза - по уровню загрязнения кормов ситуация кризисная , для которой характерно превышение подвижных форм тяжелых металлов в кормах - в 1,1-1,5 раза (В. В. Медведев, 2002).

По фактическому содержанию и кратностью (раза) превышение ПДК в кормах токсикохимические ряды тяжелых металлов, выстраивается в следующей последовательности: Cu (2,11)> Cd (1,70)> Hg (1,62)> Zn (1, 60)> Pb (1,30) - для сена злаково-бобового; Cd (2,20)> Zn (1,71)> Pb (1,70)> Cu (1,51)> Hg (1,21) - для сена люцернового; Cd (1,80)> Pb (1,60)> Zn (1,50)> Cu (1,41)> Hg (1,21) - для сенажа люцернового; Pb (1,80) > Cu (1,7)> Cd (1,49)> Zn (1,41)> Hg (1,30) - для силоса кукурузного.

Обобщенный показатель превышения содержания тяжелых металлов по сравнению с ПДК в целом в кормах рациона состовляет такой токсикохимический ряд: Cd (1,80)> Cu (1,69)> Pb (1,60)> Zn (1,56)> Hg ( 1,34), что дает основания классифицировать этот ряд как «кадмиевый» и отметить интенсивную миграцию Cd в сено и сенаж из люцерны и сниженную в кукурузный силос, определить наличие видовых (относительно растений) особенностей накопления тяжелых металлов в данной биогеохимической провинции.

По коэффициентам перехода из почвы в корма токсикохимический ряд (интенсивность миграции тяжелых металлов) оказался таким: Cu (10,21)> Zn (2,66)> Pb (1,16)> Cd (0,77)> Hg (0, 15) - для сена злаково-бобового; Cu (7,18)> Zn (2,84)> Pb (1,51)> Cd (1,00)> Hg (0,011) - для сена люцернового; Cu (6, 70)> Zn (2,50)> Pb (1,42)> Cd (0,82)> Hg (0,011) - для сенажа люцернового; Cu (8,13)> Zn (2,34)> Pb (1 , 60)> Cd (0,68)> Hg (0,013) - для силоса кукурузного. В общем в рацион коров из почвы интенсивность миграции была следующей: Cu (8,30)> Zn (2,58)> Pb (1,42)> Cd (0,82)> Hg (0,05), т.е. по каждому вида корма и по рациону в целом токсикохимический ряд был «медно-цинковым». Итак, в исследуемой биогеохимической зоне существует особенность опасного накопления в кормах кадмия относительно ПДК, а по интенсивности миграции из почвы - более усиленного перехода меди и цинка.

Содержание тяжелых металлов и качество молока в условиях загрязнения сельскохозяйственных угодий. Превышение ПДК в среднем составило по ртути в 1,2 раза, кадмия - в 2,1 (по детскому питанию-3,2) раза, свинца - 13,4, меди - 1,83 раза, цинка - 1,2 раза.

По миграции тяжелых металлов (коэффициент перехода) в цепи «корма - молоко» токсикохимический ряд также является в основном кадмиевым: Cd (0,15)> Pb (0,15)> Hg (0,13)> Zn (0,11) > Cu (0,05), что также может свидетельствовать об антагонизме Cd - Cu. Кадмий можно рассматривать как антиметаболит цинка. Об этом свидетельствует токсикохимический ряд ТМ по коэффициентам перехода из крови в молоко: Zn (0,58)> Pb (0,35)> Cu (0,11)> Hb (0,024)> Cd (0,00086) у коров контрольной группы , где Zn и Cd расположены с противоположных сторон этого ряда. Целый ряд токсических явлений, вызванных действием кадмия, удается предупредить дачей цинка, также подкожное введение биологически активного препарата «АВГОР-5» способствовало усилению антиэкоцидного действия ксенобиотиков.

После применения минеральной добавки и препарата элиминация тяжелых металлов из организма с мочой значительно усилилась: по ртути более чем в 1,5 раза, кадмия - 2,4 раза, свинца - 2,9 раза, меди - 1,57 раза, цинка - 1,8 раза (р ? 0,995; р ? 0,999).

В этом случае антитоксикохимический (элиминационный) ряд ТМ по КП из крови в мочу по животным контрольной группы был таким: Pb (0,212)> Cu (0,045)> Cd (0,012)> Hg (0,005)> Zn (0,0012), но по интенсивности выведение с мочой под влиянием МКД - Pb (4,58)> Cd (4,33)> Hg (3,40)> Zn (2,50)> Cu (1,84) и в условиях комплексного действия МКД и фитопрепарата - Cd (9,17)> Pb (7,14)> Hg (5,40)> Zn (3,00)> Cu (2,31), т.е. кадмий, свинец и ртуть более интенсивно выводятся с мочой, чем цинк и медь.

Применение минеральной кормовой добавки и фитобиопрепарата способствовало увеличению в крови до пределов физиологической нормы общего белка у коров II и III опытных групп по сравнению с контрольной группой (Р ? 0,999), что свидетельствует о нормализации синтеза белка и белкового обмена в организме животных. Снижение интенсивности миграция тяжелых металлов по коэффициентам их перехода в молоко составило такой антитоксикохимичний ряд: Pb (-2,50)> Cu (-2,24)> Cd (-1,79)> Zn (-1,57)> Hg ( -0,89). Фитобиопрепарат более эффективно блокирует цинк, а минеральная добавка - медь. Итак, по эффекту суммарного воздействия от скармливания минеральной кормовой добавки и инъекции фитобиопрепарата на снижение интенсивности миграции ТМ в системе «кровь - молоко» и усиления элиминации ТМ в системе «кровь - моча» антитоксикохимический ряд ТМ (во сколько раз КП ТМ из крови в мочу преобладает КП ТМ из крови в молоко) выглядит так: Cd (-22,9) <Pb (-10,8) <Cu (-2,12) <Hg (-1,00) <Zn (-0 , 09). Увеличивается также коэффициент элиминации в мочу (Hg - 1,04-1,65; Cd - 1,05-2,70; Pb - 1,26-3,42; Cu - 1,10-1,90; Zn - 1 ,21-1,63), что свидетельствует о высокой экологической целесообразности применения контрмер.

Дополнительное применение минеральной добавки и фитобиопрепарата имело не только экологическую целесообразность, но и высокую экономическую эффективность: рентабельность производства молока по такой технологии наивысшей была в III опытной группе и составляла 66,7%

Выводы

1. Экологическим мониторингом Донецкого региона выявлено зону и факторы биогеохимической аномалии биогеоценозов. В хозяйстве ООО агрофирма «Агротис» Маринского района содержание тяжелых металлов в почве и кормах значительно превышало ПДК. Выявлено интенсивную миграцию ксенобиотиков Hg, Cd, Pb, Cu, Zn в трофической цепи почва - растения (корма) - организм коров - молоко.

2. По миграции тяжелых металлов (коэффициент перехода) в цепи «корма - молоко» токсикохимический ряд является в основном кадмиево-свинцовым. В антитоксикохимическом отношении эффективнее противодействует минеральная кормовая добавка по отношению к свинцу и кадмию, аналогично влияет фитобиопрепарат, но кроме того фитобиопрепарат более эффективно, чем кормовая добавка, блокирует цинк, а минеральная кормовая добавка - накопление в молоке меди.

Литература

экологический почва животноводство

1. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю. В. Алексеев. - Л.: Урожай, 1997. - 147 с.

2. Закономерности миграции техногенных загрязнителей в трофической цепи лактирующих коров. Экология / Исамов Н. Н., Сироткин А. Н., Фесенко С. В. [и др.]. М.: Мир, 1998. - 441-446 с.

3. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях : перев. с англ. / А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. -М. : Мир, 1989. - 439 с.

4. Маменко О. М. Виробництво продукції тваринництва в екстремальних ситуаціях / О. М. Маменко // Вісник аграрної науки. - 1996. - № 1. - С. 41-49.

5. Маменко О. М. Екологічні аспекти виробництва продуктів тваринництва / О. М. Маменко //Вісник аграрної науки. - 2007. - № 4. - С. 31-35.

6. Медведев В. В. Мониторинг почв Украины / В. В. Медведев. - Харьков : ПВ «Антиква», 2002. - 428 с.

7. Надточій П. П. Екологія грунту та його забруднення / Надточій П. П., Германенко В. Г., Вольвач Ф. В. - К. : Аграрна наука, 1998. - 286 с.

Размещено на Allbest.ru