CC BY
17
УДК 556.56.01
А.С. Митюков, В.Н. Рыбакин
Институт озероведения РАН, mitals@yandex.ru
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ САПРОПЕЛЕЙ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ
Использование сапропеля в животноводстве дает как экономический, так и значительный положительный биологический эффект. Сапропель и его производные оказывают влияние на состояние здоровья животных за счет повышения их резистентности, которую они получают от целебных компонентов, нормализующих обмен веществ, воспроизводительные и защитные функции организма. Сапропель издавна использовался как лечебное и профилактическое средство. Как показали эксперименты, введение в рацион натурального сапропеля дает прибавку 38.2 г среднесуточного прироста живой массы телок опытной группы по сравнению с контрольной группой. Высокие приросты живой массы достигаются при использовании в качестве кормовой добавки ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии (УДГСС), полученной путем щелочной экстракции и ультразвуковой кавитации экстракта сапропеля. Результаты проведенных исследований показывают, что ультрадисперсная гумато-сапропелевая суспензия даже при периодической подкормке оказывает значительное положительное влияние на развитие животных.
Ключевые слова: сапропель; суспензия; телка; прирост; живая масса.
Введение
Сапропели - донные отложения пресноводных водоемов. Это сложный органоминеральный комплекс, где все составляющие находятся во взаимодействии друг с другом. Органическое вещество сапропеля является совокупностью растительных и животных остатков, а также продуктов их распада. В его состав входят полимерные соединения, образовавшиеся в процессе биотической и абиотической деструкции, продукты синтеза органических веществ, а также жизнедеятельности микроорганизмов. Для органического вещества сапропелей характерно низкое содержание углерода (4.7-6.0%) и достаточно высокое содержание кислорода (23-39%) (Плаксин, Лихолобов, Кривонос, 2008; Лиштван, Лопотко, 1976).
Биологически активная компонента сапропеля включает в себя целый комплекс разнообразных веществ: азотистые и гормоноподобные соединения, ферменты, витамины, каротины, пигменты, органические кислоты, спирты и другие биологически активные вещества. Минеральная часть сапропеля содержит соединения железа, магния, калия, алюминия, серы, фосфора и другие макро- и микроэлементы.
Все эти компоненты делают сапропель уникальным натуральным сырьем для получения на его основе разнообразных удобрений, пищевых и кормовых добавок, которые могут быть использованы в сельском хозяйстве.
При применении сапропеля в животноводстве в качестве кормовых добавок, у животных повышается естественная сопротивляемость организма к заболеваниям, увеличивается продуктивность и прирост живой массы. При скармливании сапропеля скоту проявляются лечебные свойства, животные выздоравливают, тем самым снижая затраты на медикаменты. Наличие в сапропеле половых гормонов улучшают воспроизводительные качества животных и ускоряют их половое созревание.
Биологически активные вещества сапропеля оказывают местное и общее действие на организм за счет содержащихся в нем витаминов А, Д, Е, С и группы В, набора незаменимых аминокислот, минералов, антиоксидантов, гуминовых кислот и других веществ. Комплексное воздействие компонентов сапропеля нормализует
минеральный, витаминный обмен веществ, стимулирует систему кроветворения, иммунные и гормональные реакции. Выявлено влияние сапропеля на клеточные и гуморальные факторы иммунитета, развитие центральных органов иммунной системы, гематологические показатели, естественную резистентность птиц и выработку антител (Митюков и др., 2016).
На данный момент сапропелевый фонд в Российской Федерации изучен совершенно недостаточно (около 2.0%) и на основе этого можно констатировать только прогнозные запасы, которые установлены из количества
озер, среднестатистических данных по толщине отложений и отношению площади, занимаемой сапропелем, к величине зеркала озера. На 01.01.1990 г. общие предполагаемые ресурсы озерного сапропеля РФ определены в 91.0 млрд т (при 60% влажности). Так как сапропель является уникальным и значимым сырьем для многих сфер народного хозяйства, в настоящее время необходимы изучение и разработка его месторождений.
Материалы и методы исследования
ИНОЗ РАН были проведены эксперименты по влиянию ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии, полученной из сапропеля Псковской области, на рост и развитие животных. Препарат использовался в качестве кормовой добавки на телках черно-пестрой породы в период выращивания от 6- до 18-месячного возраста, а также применялся как удобрение при выращивании пшеницы. Суспензия изготавливалась на базе ИНОЗ РАН по авторской методике с использованием щелочного вытеснения и ультразвукового воздействия.
Результаты исследования
Установлено, что от введения в рацион сапропеля животные дополнительно получали в день 111.5 г сухого вещества, 7.7. г сырого протеина, 0.44 г кальция, 8.3 мг меди, 73.1 мг цинка, 3.8 мг кобальта и 23.7 мг марганца. Эффективность введения в рацион сапропеля составила 36 г, а среднесуточный прирост опытной группы 764 г. Превышение в среднесуточном привесе телок, получавших сапропель, составило 4.9% от контроля.
Ультразвуковая обработка гуминовых веществ сапропеля значительно меняет их состав, структуру и биогеохимическую активность. С помощью ультразвуковой обработки сапропеля были впервые получены ультрадисперсные гумато-са-пропелевые суспензии (УДГСС) с частицами размеров 86-89 нм. Установлено, что полученные суспензии эффективно дезактивируют распространенные в окружающей среде тяжелые металлы и при включении в рацион питания сельскохозяйственных животных приводят к значительному среднесуточному приросту живой массы (Митю-ков и др., 2016; Румянцев и др., 2017). Было правомерно предположить, что УДГСС, содержащие наночастицы с высокоразвитой поверхностью и наличием химически активных функциональных групп, должны обладать высокими сорбци-онными свойствами не только по отношению к неорганическим веществам, но и к субстанциям биологической природы типа вирусов и патоген-
ных микроорганизмов. Поэтому возникла необходимость проверить УГДСС в различных вариантах действия на организм телок, в том числе на прирост живой массы. Было проведено несколько экспериментов по использованию ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии. В первом эксперименте в контрольной группе телок среднесуточный прирост живой массы составил 788.9 г. За этот же период опытная группа, получавшая дополнительно к рациону 20 мл ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии, дала среднесуточный прирост живой массы 939.5 г, что выше чем в контрольной группе на 150.6 г или на 19.1% (р<0.5).
Такие высокие результаты, полученные при постоянном использовании ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии в качестве кормовой добавки, подтверждают целесообразность дальнейшего проведения исследований в этом направлении. Но включение в рацион УГДСС добавляет дополнительные расходы. В этой связи встает вопрос об их оптимизации. С этой целью были проведены эксперименты, в которых УДГСС давали телятам не постоянно, а с перерывами на определенное время.
Во втором эксперименте принимали участие 3 группы телок по 10 голов, одна из которых была контрольной. Во второй группе опытные телки дополнительно к основному рациону постоянно получали по 20 мл ультрадисперсной гумато-са-пропелевой суспензии. В третьей группе телки получали по 20 мл УДГСС в течение первого месяца с начала эксперимента.
В этих опытах, как и предыдущих, получены высокие приросты живой массы при использовании в качестве кормовой добавки ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии. Первая опытная группа, получавшая УДГСС 60 дней, дала прирост живой массы за весь период эксперимента на 18.1% (146 г) больше, чем контрольная. Вторая опытная группа телок, которая только один месяц получала суспензию, также дала среднесуточный прирост 97 г, или 12% к контролю (табл.). Вторая группа опытных телок получала суспензию 15 дней в первый месяц эксперимента, второй месяц 15 дней, 3-й месяц - перерыв, 4-ый месяц кормили, 5-ый - перерыв, 6-ой - кормили, 7-ой - перерыв. Общее число кормодней, когда телки получали суспензию, составило 90.
В третьем опыте, который продолжался 214 дней, телки получали суспензию в течение 15 дней в первый месяц, а потом с перерывами через месяц 15 дней. Телки из первой опытной группы дали среднесуточный прирост живой массы выше, чем у контрольной, на 20.7%, телки второй
48
российский журнал прииой экологии
Таблица. Влияние кормовой добавки УДГСС на среднесуточные приросты живой массы
телок на разных вариантах применения
Группы Среднесуточный прирост живой массы, г
Второй опыт Третий опыт
По группе ± к контролю % группе ± к контролю %
Контроль 806 - 100 711 - 100
Первая опытная группа 952 +146 118.1 858 +147 120.7
Вторая опытная группа 903 + 97 112.0 861 +150 121.1
опытной группы - на 21.1% (табл.). Разницы между опытными группами практически нет. Это свидетельствует о том, что существует возможность дальнейшей оптимизации режима кормления животных суспензией сапропеля.
Заключение
Использование в животноводстве гумато-сапропелевой суспензии, получаемой с помощью ультразвуковой технологии, разработанной в Институте озероведения РАН, позволяет увеличить среднесуточный прирост живой массы животных по сравнению с контрольными группами.
Применение ультрадисперсной гумато-сапропелевой суспензии из озерного сапропеля в животноводстве в виде кормовых добавок обеспечивает животным комплексное
стимулирующее и протекционное воздействие и позволит в дальнейшем решить проблему импорт замещения в сельском хозяйстве.
Список литературы
1. Лиштван И.И., Лопотко М.З. Использование сапропе-лей в народном хозяйстве // Проблемы использования сапро-пелей в народном хозяйстве. Минск: Наука и техника, 1976. С.5-13.
2. Митюков А.С., Румянцев В.А., Крюков Л.Н., Яро-шевич Г.С. Сапропель и перспективы его использования в аграрном секторе экономики // Общество. Среда. Развитие. 2016. №2 (39). С. 110-114.
3. Плаксин Г.В., Лихолобов В.А., Кривонос О.И. Сапро-
пель, как источник химических продуктов // Сапропель и продукты его переработки. / Междун. науч.-произв. конф. Омск. 2008. С. 5-7.
4. Румянцев В.А., Митюков А.С., Крюков Л.Н., Яроше-вич Г.С. Уникальность свойств гуминовых веществ сапропеля // Доклады Академии наук. 2017. Т. 473, № 6. С 1-4.
A.S. Mityukov, V.N. Rybakin. Prospects of using sapropels in animal production.
The use of sapropel in animal husbandry gives both economic and significant biological positive effect. Sapropel and its derivatives have an impact on the health of animals by increasing their resistance, which they receive from the healing components that normalize metabolism, reproductive and protective functions of the body. Sapropel has long been used as a therapeutic and prophylactic agent along with peat, bentonite clays and marls. The introduction of natural sapropel into the diet gives an increase of 38.2 g of the average daily increase in the live weight of the heifers of the experimental group compared to the control group. High live weight gain is achieved when ultrafine humate-sapropelic suspension obtained by alkaline extraction and ultrasonic cavitation of the sapropel extract is used as a feed additive. The results of the studies show that ultrafine humate-sapro-pel suspension has a significant positive effect on the development of animals even with periodic feeding.
Keywords: sapropel; suspension; heifer; growth; live weight.
Сведения об авторах
Митюков Алексей Савельевич, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, Институт озероведения РАН, 196105, г. Санкт-Петербург, ул. Севастьянова, 9, E-mail: mitals@yandex.ru
Рыбакин Владимир Николаевич, кандидат физико-математических наук, зав. лабораторией, Институт озероведения Российской РАН, 196105, г. Санкт-Петербург, ул. Севастьянова, 9, E-mail: v.n.rybakin@gmail.com
Information about the authors
Alexey S. Mityukov, D.Sci. in Agriculture, Leading Researcher, Institute of Limnology, Russian Academy of Sciences, 9, Sev-ast'yanova st., St. Petersburg, 196105, Russia, E-mail: mitals@yandex.ru
Vladimir N. Rybakin, Ph.D. in Mathematic, Head of Laboratory, Institute of Limnology, Russian Academy of Sciences, 9, Sev-ast'yanova st., St. Petersburg, 196105, Russia, E-mail: v.n.rybakin@gmail.com
5!
российский журннл орииной экологии
