Научная статья на тему 'Эколого-биохимические особенности накопления селена в кормовых культурах и кормах Приамурья'

Эколого-биохимические особенности накопления селена в кормовых культурах и кормах Приамурья Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
161
53
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЧВА / КОРМОВЫЕ КУЛЬТУРЫ / СЕЛЕН / КОРМА / СЕЛЕНОБОГАЩЕННЫЙ СОЕВЫЙ БЕЛОК / SOIL / FORAGE CROPS / SELENIUM / FORAGES / SELENIUM-ENRICHED SOY PROTEIN

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Перепелкина Любовь Ивановна

Изучено содержание селена в кормовых культурах Амурской области, определены причины накопления и снижения его в кормах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — Перепелкина Любовь Ивановна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Selenium content in forage crops of the Amur Region is studied, the causes of its accumulation and reduction in forages are revealed.

Текст научной работы на тему «Эколого-биохимические особенности накопления селена в кормовых культурах и кормах Приамурья»

Заключение

В результате исследований показано, что Lactuca sativa и Lepidium sativum можно охарактеризовать как анализирующие фоны. Это говорит о том, что на этих средах в полной мере проявляется эффект аллелопатии исследуемых культур. Brassica chinesis var. Japonica, Raphanus sativus и особенно Brassica juncea отличались менее значительной и более выровненной дифференцирующей способностью (по отношению ко всем изученным культурам-донорам) оценки аллелопати-ческой активности, и поэтому относятся к стабилизирующему фону. Полученная информация может быть использована при подборе информативных тестеров для оценки аллелопатической активности сельдерейных культур. Рассмотренные в работе взаимоотношения доноров и тестеров представляют интерес как модельный объект для изучения явления аллело-патии с привлечением математикостатистических методов.

Библиографический список

1. Гродзинский А.М., Гродзинский Д.М. Биологические методы исследования ростовых веществ у растений // Ростовые вещества и их роль в процессах роста и развития растений. — Л.: АН СССР, 1959.

- С. 106-116.

2. Гродзинский А.М. Экспериментальная аллелопатия. — Киев: Наукова думка, 1986. — 235 с.

3. Николаева М.Г., Лянгузова И.В., По-здова Л.М. Биология семян. — СПб.: НИИ химии, 1999. — 232 с.

4. Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян. — М.: Наука,

1969. — 279 с.

5. Baleev D.N., Buharov A.F. Allelopathic activity о{ seeds family of celery / / Plant breeding and seed production, 2009. — Vol. 15. — № 4. — Р. 29-33.

6. Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Сравнительная характеристика генеративных и вегетативных органов Apium graveolens на предмет аллелопатической активности // Наука и инновации в сельском хозяйстве: матер. Междунар. науч.-практ. конф. — Курск: КГСХА, 2011. — С. 108-110.

7. Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Дифференцирующая способность тестеров при исследовании аллелопатии овощных сельдерейных культур // Инновационные процессы в АПК. — М.: РУДН, 2011. — С. 166-167.

8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.

9. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды // Генетика.

— 1985. — Т. 21. — № 9. — С. 1491-1497.

+ + +

УДК 574:636.085 Л.И. Перепелкина

ЭКОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ СЕЛЕНА В КОРМОВЫХ КУЛЬТУРАХ И КОРМАХ ПРИАМУРЬЯ

Ключевые слова: почва, кормовые культуры, селен, корма, селенобога-щенный соевый белок.

Химический состав и питательность кормовых растений и кормов чрезвычайно динамичные, варьирующие по годам показатели, которые во многом зависят от почвенно-климатических условий.

В настоящее время в растениях установлены более 70 минеральных элементов и около 50 регулярно встречающихся в тканях животных и птицы. Системы классификаций этих элементов основаны, во-

первых, на количественном содержании элементов в организме и, во-вторых, на их значении для жизнедеятельности. По количественному признаку это макроэлементы и микроэлементы, в том числе и селен.

В последние годы во всем мире ученые уделяют большое внимание коррекции недостатка селена у различных видов животных. Обогащение им рационов животных — один из способов решения этой проблемы и в питании человека, так как при скармливании селена животным и птице в оптимальных нормах происходит

обогащение селеном до ПДК получаемой от них продукции.

До недавнего времени селен привлекал внимание исследователей главным образом в связи с его токсичным действием на животный организм: отмечены случаи острых и хронических отравлений сельскохозяйственных животных (овец, крупного рогатого скота и особенно птицы) в селеновых биогеохимических регионах [1].

Селеновый токсикоз возможен в том случае, если уровень содержания элемента в кормах будет превышать 2-5 мг/кг корма. Тяжесть заболевания и характер развития токсикоза зависят от многих факторов и, прежде всего, от обеспеченности рациона белком, содержания в кормах витамина Е (токоферолов), серы, которые снижают биологическую активность селена.

Вместе с тем селен — жизненно необходимый элемент. При недостатке элемента в кормах (ниже 0,1 мг/кг) у животных могут развиться эндемические заболевания, например, некроз печени, диатез, эндемический зоб и др.

Кроме того, селен является антагонистом особо токсичных химических элементов ртути, свинца и кадмия.

Биохимический механизм селеновой недостаточности слабо изучен. Известно, что он обусловлен взаимодействием селена с витамином Е.

Особый интерес представляют биогео-химические и метаболические взаимоотношения между йодом и селеном. Так, эндемический зоб сложно профилактиро-вать одними добавками йода в рацион на фоне недостаточности селена.

Селен энергично мигрирует в биосфере.

Большинство живых организмов содержат в тканях от 0,01 до 1 мг/кг селена. Потребность животных и человека в элементе составляет 0,05 до 0,2 мг/кг суточного рациона. Концентраторами селена являются некоторые микроорганизмы, грибы, морские организмы и растения. К ним относятся лекарственные растения: чистотел, земляника лесная, ромашка аптечная, шиповник и т.д. (всего около 30 видов). Сверхконцентратами являются мать-и-мачеха, китайский лимонник, черная смородина, эвкалипт, укроп, родиола розовая, бобовые (астрагал и акация) и др., накапливающие элемент до 2 мг/кг сухого вещества на территориях с нормальным содержанием селена [1, 2].

Амурская область входит в селендефи-цитную биогеохимическую провинцию. На это указывают и случаи заболеваний беломышечной болезни, Кешана и др. [3].

Кроме селена в биосфере Приамурья наблюдается дефицит всех нормируемых микроэлементов, содержание которых в биосфере Амурской области уже изучено, определены и научно обоснованы оптимальные нормы их включения в состав рационов животных и птицы. Изучение содержания селена в биосфере Приамурья и его связь в обмене веществ с другими минеральными веществами до настоящего времени не проводилось, что обосновывает необходимость изучения этого элемента и его включения в рационы животных и птицы.

Предложенные в настоящее время разными авторами РФ нормы скармливания селена курам ориентировочны и не могут быть приняты повсеместно в России, в том числе в условиях Амурской области.

С учетом вышеизложенного основная цель наших исследований заключалась в изучении содержания селена в агросфере, в организме животных и научнопрактическом обосновании его использования в кормлении кур.

Условия, материалы и методы

Работа выполнена в соответствии с общеуниверситетским планом проведения исследований. Изучение содержания селена проводили во взаимосвязанной системе: почва — растение (корм) — животный организм — продукция.

Содержание селена в почве, кормах, продукции определяли спектрофотометрическим методом в лаборатории кафедры кормления, разведения и генетики сельскохозяйственных животных ДальГАУ на спектрофотометре СФ-46; химический анализ кормов, помета, продукции и гематологические показатели — в лабораториях ДальГАУ и биохимической лаборатории по производству комбикормов ОАО «Амурагроцентр».

В течение 2000-2008 гг. было изучено содержание селена в почвах и растениях. По нашим данным, среднее содержание селена в почвах сельскохозяйственных районов Приамурья значительно ниже среднероссийских показателей. Так, в почвах европейской части РФ селена содержится 0,43 мг/кг. Среднее содержание селена в целом по Приамурью составляет 0,15 мг/кг, в пахотном горизон-

те — 0,08 мг/кг, или в среднем 18,6% от средних российских показателей.

Нами установлено, что содержание селена в кормах зависит от его уровня в почвах. Определено, что в разных районах области (центральные и южные) содержится неодинаковое количество селена. Собранные образцы растений разных видов как злаковые, так и бобовые в течение нескольких лет в одном месте, в один и тот же период содержали неодинаковое количество селена.

Сбор проб проводили из мест, где у крупного рогатого скота герефордской породы регистрировалась беломышечная болезнь, а это Октябрьский, Белогорский и Благовещенский районы (табл. 1).

Уровень селена в них колебался в пределах от 0,013 до 0,08 мг/кг сухого вещества. Максимальное содержание селена было в астрагале (0,08 мг/кг).

В зерновых кормах содержание селена зависит, во-первых, от вида растения, географического расположения районов и, во-вторых, от его содержания в пахотном слое почв. Так, многолетними исследованиями установлено, что в зерновых злаковых культурах в южных районах области содержание селена находится в пределах от 0,012 до 0,028 мг/кг сухого вещества, а в центральных — от 0,002 до 0,011 мг соответственно.

Аналогичная картина наблюдалась и по содержанию селена в бобовых: в

центральных районах — от 0,012 до

0,016 мг/кг сухого вещества, а в южных

— от 0,022 до 0,033 мг/кг соответственно.

По данным содержания селена в почве и кормах нами рассчитаны его КБН.

В среднем значения КБН в кормовых культурах южных районов составляет 15,38%, а в центральных — 17,24%. Наибольший КБН наблюдается у бобовых трав и колеблется от 18,8 до 22,3%, наименьший — в зерне злаковых и колеблется от 3,3 до 9,4%.

Изучив содержание селена в почвах, кормах и определив его дефицит, нами проведен научно-хозяйственный и физиологический опыты по изучению влияния скармливания оптимальных норм селена в органической и минеральной формах на молодняке кур в составе комбикормов марки ПК-1 (табл. 2). Опыт проводили в течение 2009 г. в условиях Николаевской птицефабрики Бурейского района, Амурской области в четыре возрастные периода, которые определяли в соответствии с современным нормированием кур.

В качестве неорганической формы селена использовали селенит натрия, а органической — селенметионин и селенобога-щенный соевый белок.

В результате проведенного научнохозяйственного опыта установлено, что прирост живой массы цыплят из опытных групп был выше по сравнению с контрольными во все возрастные периоды (табл. 3). Однако наиболее высокими они были во второй и третьей опытных группах, где цыплята получали в составе комбикормов селен в органической форме. Так, среднесуточный прирост цыплят в возрасте от одной до семи недель из первой опытной группы, получавших селенит натрия, был выше контрольных на 1,22,4%, из второй и третьей групп — на 4,8%, а в возрасте от восьми до двадцати недель — на 6,8%.

В период научно-хозяйственного опыта, проведенного на молодняке кур в третий возрастной период (15-20 недель), был проведен балансовый опыт (табл. 4).

Изучение переваримости нормируемых органических веществ молодняком кур подтвердило результаты, полученные в научно-хозяйственных опытах, по изменению живой массы. Так, наиболее высокие коэффициенты переваримости протеина и жира были у цыплят, которым скармливали селен в органической форме. Что касается клетчатки, то обогащение рационов цыплят селеном никак не повлияло на ее переваримость. К тому же не наблюдалось разницы в показателях прироста живой массы цыплят и коэффициентах переваримости между второй и третьей опытными группами. При изучении баланса азота и использования его цыплятами лучшие данные были получены также во второй и третьей группах (табл. 5).

Наиболее высокий коэффициент усвоения азота наблюдался во второй и третьей группах, между которыми не было разницы.

Наиболее лучшие результаты по гематологическим показателям были во второй и третьей опытных группах, но не выходили за пределы физиологической нормы (табл. 6).

Таким образом, включение в состав полнорационных комбикормов селенме-тионина и селенобогащенного соевого белка вместо селенита натрия способствовало повышению среднесуточных приростов молодняка кур за счет усвоения питательных веществ и интенсивности обменных процессов.

Таблица 1

Содержание селена и его коэффициент биологического накопления в кормовых культурах сельскохозяйственных районов Амурской области

Районы Типы почв Содержание селена, мг/кг Кормовые культуры Содержание селена, мг/кг КБН

Южные Лугово- черноземовид- ные 0,138 Злаковые травы 0,023 16,67

Бобовые травы 0,026 18,84

Зерно злаковых 0,012 8,69

Зерно сои 0,022 15,94

Аллювиально- луговые 0,148 Злаковые травы 0,028 18,91

Бобовые травы 0,033 22,29

Зерно злаковых 0,014 9,45

Зерно сои 0,024 16,22

Среднее 0,143 Среднее 0,022 15,38

Централь- ные Бурые лесные 0,061 Злаковые травы 0,010 16,39

Бобовые травы 0,014 22,95

Зерно злаковых 0,002 3,28

Зерно сои 0,016 26,23

Лугово-бурые, бурые лесные глеевые 0,056 Злаковые травы 0,011 19,64

Бобовые травы 0,012 21,43

Зерно злаковых 0,002 3,57

Зерно сои 0,013 23,21

Среднее 0,058 Среднее 0,010 17,24

X

Ш

25

20

15

10

5

0

авУ

&

&

ЦТ

-I?

Ж

ь°

□ лугово-черноземови

дные

□ аллвиально-

луговые

□ бурые лесные

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

□ лугово-бурые

Рис. Значения КБН кормовых культур в сельскохозяйственных районах Амурской области

Таблица 2

Схемы научно-хозяйственных опытов по изучению влияния скармливания различных форм селена курам в разные возрастные периоды

Г руппа Возраст в неделях

1-7 | 8-14 | 14-20 | 20-40

содержание селенсодержащих добавок в 1 кг комбикорма (ПК)

Контроль- ная Полнорационный комбикорм ПК-2 без добавок Полнорационный комбикорм ПК-3 без добавок Полнорационный комбикорм ПК-4 без добавок Полнорационный комбикорм ПК-1 без добавок

I опытная ПК-2 + 0,33 мг Ыа^е03 (0,15 мг Se) ПК-3 + 0,44 мг Ыа^е03 (0,2 мг Se) ПК-4 + 0,55 мг Ыа^е03 (0,25 мг Se) ПК-1 + 0,66 мг Ыа^е03 (0,3 мг Se)

II опытная ПК-2 + 0,4 мг селенметионина (0,15 мг Se) ПК-3 + 0,5 мг селенметионина (0,2 мг Se) ПК-4 + 0,625мг селенметионина (0,25 мг Se) ПК-1 + 0,75 мг селенметионина (0,3 мг Se)

III опытная ПК-2 + 7,5 мг селенобогащенного белка сои (0,15 мг Se) ПК-3 + 10г селенобогащенного белка сои (0,2 мг Se) ПК-4 + 12,5г селенобогащенного белка сои (0,25 мг Se) ПК-1 + 15г селенобогащенного белка сои (0,3 мг Se)

Таблица 3

Влияние скармливания различных форм селена на рост молодняка кур, (М±m)

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Цыплята от 1 до 7 недель

Живая масса в начале опыта, г 58,9 ± 1,47 59,0 ± 1,85 59,0 ± 2,01 58,9 ± 1,96

Живая масса в конце опыта, г 411,7 ± 1,40 420,2 ± 1,04' 428,6 ± 1,00' 428,5 ± 1,04'

Абсолютный прирост, г 352,8 361,2 369,6 369,4

Среднесуточный прирост, г 8,4 8,6 8,8 8,8

% к контрольной группе 100 102,3 104,8 104,7

Цыплята от 8 до 14 недель

Живая масса в начале опыта, г 496,7 ± 1,23 496,5± 1,88 497,6± 2,00 496,7± 1,96

Живая масса в конце опыта, г 927,9 ± 1,30 937,5 ± 1,38* 953,3 ± 1,40' 951,9 ± 1,92'

Абсолютный прирост, г 431,2 441,0 455,7 455,2

Среднесуточный прирост, г 8,8 9,0 9,3 9,29

% к контрольной группе 100 101,9 105,7 105,6

Молодняк кур от 15 до 20 недель

Живая масса в начале опыта, г 895,0 ± 2,12 894,9± 2,09 895,4± 2,20 895,3± 2,14

Живая масса в конце опыта, г 1264,6 ± 3,15 1272,5 ± 3,28* 1290,2 ± 3,10' 1290,1 ± 3,41'

Абсолютный прирост, г 369,6 378,0 394,8 394,8

Среднесуточный прирост, г 8,8 9,0 9,4 9,4

% к контрольной группе 100 102,2 106,8 106,8

* Р < 0,05.

Таблица 4

Переваримость питательных веществ, %

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Протеин 74,9 77,5 80,9 81,1

Жир 63,0 64,8 69,7 69,6

Клетчатка 10,8 10,8 10,9 10,8

Таблица 5

Усвоение и баланс азота, (М±m)

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Принято с кормом, г 2,11 2,11 2,11 2,11

Выделено с пометом, г 0,71 0,67 0,56 0,56

Усвоено, г 1,40 1,44 1,55 1,55

Коэффициент усвоения, % 66,4 68,3 73,5 73,5

Таблица 6

Морфологические и биохимические показатели крови молодняка кур, (М±m)

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Эритроциты, 10,2/л 2,80 ± 0,05 2,97 ± 0,04' 3,06 ± 0,05' 3,05 ± 0,05'

Лейкоциты, 109/л 20,10 ± 0,15 20,6 ± 0,03 20,50 ± 0,04 21,00 ± 0,03

Гемоглобин, г/л 80,09 ± 0,60 81,15 ± 0,05' 83,11 ± 0,06' 83,12 ± 0,4'

Общий белок, г/л 52,3 ± 0,3 55,2 ± 0,3' 56,1 ± 0,6' 57,0 ± 0,2 '

Кальций, ммоль/л 4,08 ± 0,02 4,19 ± 0,02' 4,43 ± 0,02' 4,40 ± 0,01'

Фосфор, ммоль/л 1,42 ± 0,05 1,54 ± 0,03' 1,69 ± 0,03' 1,68 ± 0,0'

* Р < 0,05.

Библиографический список

1. Ермаков В.В. Геохимическая экология как следствие системного изучения биосферы / / Проблемы биогеохимии и геохимической экологии: тр. Биогеохим. лаб. — Т. 23. — М.: Наука, 1999. — С. 152-183.

2. Хазипов Н.З., Аскарова А.Н. Биохимия животных. — Казань, 2003. — 310 с.

3. Вощенко А.В. Алиментарная селенодефицитная эндемическая дисталацион-ная кардиомиопатия (кешанская болезнь).

— Чита, 1998. — 96 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.