CC BY
25
УДК 636.22/.28.033:546.815
МОНИТОРИНГ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ - ТРЕБОВАНИЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МЯСНОГО
СЫРЬЯ
MONITORING OF TOXIC ELEMENTS IN THE ENVIRONMENTAL OBJECTS - REQUIREMENT FOR THE PRODUCTION OF ORGANIC RAW MEAT
Забашта Николай Николаевич, д.с.-х.н., Головко Елена Николаевна, д.б.н. ФГБНУ СКНИИЖ, Российская Федерация, Краснодар Zabashta Nikolay Nikolaevich, Dr. Agr. Sci., Golovko Elena Nikolaevna, Dr. Biol. Sci.,
North-Caucasus Research Institute of Animal Husbandry, Krasnodar, Russian Federation
Аннотация: в статье приведены результаты мониторинга над содержанием токсичного элемента свинца в объектах окружающей среды экологически безопасных потенциальных сырьевых зон, используемых при откорме крупного рогатого скота на органическую говядину.
Ключевые слова: корма; токсичность; свинец; органическое мясное сырьё; мониторинг; почва; безопасность.
Abstract: the paper presents the results of monitoring of the content of the lead toxic element in the environmental objects of environmentally friendly potential raw areas used for fattening cattle for organic beef.
Key words: feed; toxicity; lead; organic raw meat; monitoring; soil; safety.
Производство органического мясного сырья на базе экологически безопасных сырьевых зон актуально в сохранении и поддержании здоровья нации [5, 6]. Источниками поступления в мясное сырье токсичных элементов тяжелых металлов (свинца, кадмия, ртути, цинка, меди и др.) и полуметалла мышьяка являются в первую очередь кормовые растения. А в корма они попадают из пахотного и подпахотного горизонтов почв. Также ис-
точниками токсичных элементов являются металлосодержащие пестициды, агрохимикаты (минеральные удобрения, меллиоран-ты почв, кормовые добавки, консерванты кормов), атмосферные осадки, промышленные аэрозоли, потоки загрязненных воздушных масс [2, 4]. При попадании в почвенный слой часть мышьяка трансформируется при взаимодействии с веществами и минералами, входящими в состав почвы. Реальную угрозу для экосистем представляет не валовое содержание мышьяка, а его содержание в подвижной форме. Мышьяк в данной форме из загрязненной им почвы проникает в растения и оказывает на них негативное воздействие. Поступающие из почвенных растворов токсичные элементы накапливаются в корневой системе и в других органах растений. Через почву по цепям питания мышьяк может поступать в организм животных и человека. Природные сорбенты способны в значительной мере трансформировать мышьяк в малоподвижные формы, ограничивая его доступность растениям. Токсичные элементы обладают свойством накапливаться в организме животных и продуктах животноводства (молоко, мясо) с увеличением концентрации в несколько или даже десятки и сотни раз по сравнению с их содержанием в почве, воде и растениях. Производство органического мясного сырья на базе экологически безопасных сырьевых зон актуально в сохранении и поддержании здоровья населения [5].
Методика. Проведен мониторинг над накоплением остатков свинца и мышьяка в кормовых растениях, выращиваемых хозяйствами-поставщиками органического мясного сырья в ЮФО за последние пять лет. Исследования проводили в трех хозяйствах-поставщиках органической говядины, расположенных в различных почвенно-климатических регионах края, входящих в сырьевую зону ЗДМК «Тихорецкий»: ООО ПЗ «Наша Родина» Гулькевичского, ЗАО агрофирма племзавод «Нива» Каневского, ОАО ПЗ «Ленинский путь» Новокубанского района Краснодарского края. На полях, занятых под основными кормовыми культурами, производили отбор проб почвы с пахотного горизонта (0-30 см) и растительных образцов кормовых культур.
Образцы почвы анализировали на содержание валовых и подвижных форм тяжёлых металлов. Извлечение подвижных форм изучаемых элементов осуществляли ацетатно-
аммонийным буферным раствором при рН-4,8. Информативной оценкой накопления металлов в почве является соотношение его концентраций к региональному фоновому значению, а при отсутствии таковой - к кларку в почве (Кк) [3]. Однако для этого показателя отсутствует оценочная шкала, что снижает его ценность как инструмента оценки степени загрязнения. Авторами предлагаются следующие оценочные градации: величина Кк меньше единицы свидетельствует об отсутствии загрязнения, от 1 до 2 - слабая степень загрязнения, больше 2 - сильное загрязнение [1, 3].
В почве, растениях кормовых культур, кормах, мясном сырье количественное содержание токсичных элементов определяли на атомно-адсорбционном спектрофотометре.
Результаты исследований и их обсуждение. Интенсивность антропогенной нагрузки на сельскохозяйственные угодья в последние годы неуклонно растёт. Наиболее часто наблюдается незначительный уровень содержания свинца в говядине, особенно в субпродуктах, однако он не превышает максимально допустимый уровень для детского питания (для говядины 0,1 мг/кг, для субпродуктов 1 категории 0,5 мг/кг). Хозяйства, в которых проводили исследования, расположены в зоне умеренно-континентального климата. Почвенный покров представлен мощными и сверхмощными выщелоченными черноземами. Сумма положительных температур составляет около 3350°С.
По количеству выпадающих осадков, обследуемые хозяйства находятся в зоне недостаточного увлажнения. Среднегодовое количество осадков колеблется на уровне 325-550 мм. Это влияет на движение свинца из подпочвенных в верхние горизонты. Количество подвижных форм тяжелых металлов из года в год может меняться.
Наши исследования показали, что природно-климатические условия произрастания, биологические особенности самого растения, а также технология возделывания кормовых культур, оказывают свое влияние на накопление тяжелых металлов в растениях кормовых культур и, следовательно, в кормах.
В верхнем 30-сантиметровом слое почвы происходят колебания в содержании свинца. Накопление свинца в кормах, а в
дальнейшем и в мясном сырье, в значительной степени зависит от содержания его подвижных форм в почве и потенциальной доступности для растений соединений этого элемента. Содержание валовых форм свинца в 2014-2016 гг составило от 12,5 до 15,0 мг/кг; количество подвижных форм свинца в почве было низким - от 0,2 до 0,8 мг/кг. Наиболее низким содержание свинца было в почвах ОАО ПЗ «Ленинский путь» Новокубанского района.
Мы установили прямую зависимость между содержанием подвижных форм свинца в почвах под основными кормовыми культурами, накопление их в растениях и в мясном сырье.
Тяжёлый металл свинец в большей степени накапливается в люцерне и других бобовых травах, а в меньшей степени - в кукурузе, т.к. корневая система кукурузы обладает барьерными свойствами по отношению к токсичным элементам.
Авторами установлено, что свинец из силосной массы легче усваивается в процессе переваривания корма и накапливается в организме скота [5]. Это связано с тем, что рганические кислоты (молочная, уксусная), присутствующие в силосе, повышают доступность солей тяжёлых металлов к всасыванию из пищеварительной системы скота в оргавнизм животных. Поэтому даже при незначительном содержании тяжёлых металлов в силосной массе они накапливаются в значительных количествах в мясном сырье.
Самое высокое содержание их отмечается в весенний период, когда в рационах крупного рогатого скота преобладает кукурузный силос. Поэтому мы рекомендуем выращивать основные кормовые культуры на почвах с низким и средним содержанием подвижных форм металлов в пахотном горизонте и контролировать их содержание в кормах, выращенных на этих полях.
Кормовые культуры за последние пять лет отличались невысоким содержанием свинца, что объясняется низким содержанием подвижных форм свинца в почве, следовательно, и в вегетативной массе кормовых растений.
Однако в сенаже из люцерны ОАО ПЗ «Ленинский путь» Новокубанского района содержание свинца составило 1,8 мг/кг при МДУ 2,0 мг/кг. Наименьшее содержание свинца наблюда-
лось в сенаже из суданской травы. Самым низким оно было весной 2017 года - 0,52 мг/кг, самым высоким в 2014 году - 0,57 мг/кг, при этом, оставаясь меньше МДУ в 4 раза. Установлено, что свойством накапливать этот элемент, причём в количестве, пропорциональном содержанию его подвижных форм в почве обладает люцерна.
Выводы. Исследования, проведенные в хозяйствах сырьевой зоны, свидетельствуют о том, что наблюдается довольно высокий уровень содержания свинца в мышечной ткани крупного рогатого скота, особенно во внутренних органах, однако, без превышения максимально допустимых уровней для детского питания (для говядины МДУ 0,1 мг/кг, субпродуктов 1 категории - 0,5 мг/кг). Мышьяк отсутствует в органическом мясном сырье поставщиков органической говядины, его содержание менее МДУ (0,0025 мг/кг).
Список литературы
1. ГОСТ 17.4.1.02-83 Охрана природы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. - М.: 1983. — 12 с.
2. Водяницкий, Ю. Н. Хром и мышьяк в загрязненных почвах. Обзор литературы / Ю. Н. Водяницкий // Почвоведение, 2009. - № 5. — С. 551—559.
3. ГН 2.1.7.2511-09 Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве (утверждены постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 18 мая 2009 г. N 32).
4. Дзанагов, С. X. Баланс гумуса и питательных веществ в полевых севооборотах основных природных зон Центрального Предкавказья / С.Х. Дзанагов // Основные проблемы географии Центрального Предкавказья, Орджоникидзе: СОГУ, 1989. - С. 30—40.
5. Забашта, Н.Н. Мониторинг безопасности, химического состава, качества кормов и органического мясного сырья / Н.Н. Забашта, Е.Н. Головко, О.А. Полежаева // Монография. - Краснодар, 2016. - 280 с.
6. Забашта, Н.Н. Зависимость между содержанием токсичных микроэлементов в рационе и степенью их накопления в мя-
се и внутренних органах свиней / Н.Н. Забашта, Е.Н. Головко // Сборник научных трудов Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства. - 2014. - Т. 2. -№ 3.- С. 159-164.
