Научная статья на тему 'Поллютанты в системе «Почва корма молоко» в условиях интенсивного земледелия'

Поллютанты в системе «Почва корма молоко» в условиях интенсивного земледелия Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
160
49
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
: ЧЁРНО-ПЁСТРАЯ ПОРОДА / ПОМЕСИ / КОРМА / МОЛОКО / ТЯЖЁЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / BLACK-SPOTTED CATTLE / HYBRIDS / FEEDS / MILK / HEAVY METALS / ECOLOGICAL SAFETY

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Карнаухов Юрий Алексеевич

В статье приведены результаты мониторинга по трансформации солей тяжёлых металлов (Cd, Pb, Hg, Сo, Cu, Zn, Mn) чистопородными коровами чёрно-пёстрой породы и её помесей первого и третьего поколений с голштинами в системе «почва корма молоко». Установлено, что внесение фосфорных, калийных удобрений в зоне интенсивного земледелия не привело к накоплению поллютантов в почвах. Выявлено отсутствие во всех звеньях трофической цепи, в том числе в кормах, превышения предельно допустимой концентрации по этим металлам. Доказано, что животные в зависимости от породности способны в различной степени выводить из организма потреблённые с кормами тяжёлые металлы. Проводимая в хозяйстве голштинизация чёрно-пёстрого скота с целью увеличения молочной продуктивности не ухудшает экологических показателей молока, что позволяет получать экологически безопасную молочную продукцию.

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

POLLUTANTS IN THE SYSTEM «SOIL FEEDS MILK» UNDER THE CONDITIONS OF INTENSIVE CROP FARMING

The results of monitoring of heavy metal salts (Cd, Pb, Hg, Co, Cu, Zn, Mn) transformation in pure bred Black-Spotted cows and their hybrids of the first and third generation crossed with Holsteins, in the system of «soil feeds milk», are submitted in the article. It is ascertained that the application of phosphorus and potassium fertilizers in the zone of intensive crop farming did not lead to accumulation of pollutants in soils. There was not observed the maximum permissible concentration of all the above metals in any of the trophic chain links, the fodders including. It is proved that, depending on their full-bloodiness, the animals are capable of removing, to different extent, the heavy metals consumed together with feeds, from the organism. The crossing of Black-Spotted cattle with Holsteins, being carried out on the farm with the purpose to increase milk yields, does not worsen the indices of ecological milk quality, this allows the obtaining of ecologically safe dairy produce.

Текст научной работы на тему «Поллютанты в системе «Почва корма молоко» в условиях интенсивного земледелия»

Поллютанты в системе «почва - корма - молоко» в условиях интенсивного земледелия

Ю.А. Карнаухов, к.с.-х.н., Башкирский ГАУ

Увеличение производства и повышение качества животноводческой продукции является важнейшей народнохозяйственной задачей. В этой связи разработка новых подходов, направленных на повышение количества и качества молока, является весьма актуальной и перспективной задачей, т.к. молоко — незаменимый продукт питания [1, 2]. При этом из года в год наблюдается тенденция загрязнения окружающей среды. Развитие промышленности, транспорта, использование минеральных удобрений привели к тому, что концентрация тяжёлых металлов становится опасной, поскольку с пищевыми продуктами в организм человека поступает

до 70% токсикантов [3, 4]. Проблема загрязнения экосистем приобретает особую актуальность в индустриально развитых регионах, к которым относится и Южный Урал [5]. В результате повышенной техногенной нагрузки появились неоаномальные территории с повышенным содержанием в них тяжёлых металлов (цинка, кадмия, ртути, мышьяка, никеля, меди и др.), обнаружены изменения состава и свойств молока [6, 7]. Анализ отечественной и зарубежной литературы свидетельствует о недостаточности оценки экологической безопасности продукции чистопородных чёрно-пёстрых животных и их помесей с голштинами [8].

Таким образом, изучение влияния проводимой голштинизации на экологические характеристики

молока, оценка загрязненности сельскохозяйственных территорий в зоне интенсивного земледелия Южного Урала являются актуальными и представляют научный и практический интерес.

Целью настоящих исследований было выявление наиболее приспособленных генотипов крупного рогатого скота, пригодных для производства молока в условиях интенсивного земледелия. В этой связи одной из поставленных задач было определение уровня загрязненности тяжелыми металлами цепи «почва — растение (корма) — молоко».

Материал и методы. Научно-производственный опыт был проведен в СПК «Базы» Республики Башкортостан, который характеризуется интенсивным ведением сельскохозяйственного производства. Объектом исследования были полновозрастные коровы, из которых по принципу аналогов сформировали три группы животных по 10 гол. в каждой. В I гр. входили чистопородные коровы черно-пестрой породы, во II — полукровные помеси по голштинской породе, в III — голшти-низированные помеси третьего поколения. Животных подбирали с учетом возраста в лактациях, физиологического состояния, продуктивности за прошлую лактацию и живой массы. Содержание подопытных животных в стойловый период было беспривязным. Летом коровы находились на пастбище, где получали подкормку зеленой массой и концентратами.

Химический состав и наличие тяжелых металлов в почве были определены в агрохимической лаборатории.

Расчет количества тяжелых металлов, поступающих в организм подопытных коров, производили с учетом их содержания в кормах. Анализ токси-

коэлементов осуществляли атомно-абсорбционным спектрофотометрическим методом. Определение содержания тяжелых металлов проводили в соответствии с действующими ГОСТами. Экологическую безопасность определяли в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01. Коэффициенты перехода (КП) тяжелых металлов из рациона в молоко устанавливали по формуле:

КП =

С 100

где КП — процентное соотношение;

С — концентрация г-го вещества в молоке, мг/кг;

Л1 — концентрация г-го вещества в суточном рационе, мг.

Результаты исследований. Проведенный мониторинг земель сельскохозяйственного назначения определил низкое содержание цинка, меди и марганца, а также среднее содержание кобальта.

В результате проведенных исследований установлено, что корма хозяйства являются экологически безопасными. Анализ показал, что различные корма, полученные в идентичных условиях окружающей среды, способны по-разному накапливать в себе тяжелые металлы (табл. 1).

По содержанию кадмия в сухом веществе сенажа, силоса и комбикорма, подсолнечного жмыха существенных различий не установлено, количество его составляло 26,7% от МДУ. В цепи «зеленая масса — сено — зернофураж» количество данного металла повышается. Наиболее низкое содержание кадмия было в свекловичном жоме. В свежей траве его содержание было 2,4% МДУ, в сене — 16% МДУ, а в зернофураже показатель

1. Содержание тяжелых металлов в кормах, мг/кг

Корм Тяжёлый металл

еа РЬ Со Си гп Ее Мп

Сено 0,20 0,30* 08 5,00* не обн. 02 1 0*** 48 30,00* 13,50 50,00* 54,5 100,0* 129 60***

Сенаж 0,08 0,30* 06 5,00* не обн. 0,28 1,00* 28 30,00* 7,50 50,00* 25,7 100,0* 13,5 60,0*

Силос 0,08 0,30* 04 5,00* 0,04 0,05* 0,33 1,00* 44 30,0* 12,50 50,00* 125,5 100,0* 29 60*

Жмых подсолнечный 0,08 0,50* 10 5,0* 0,03 0,10* 0,15 1,00* И 30,0* 42 50* 90 100,0* 42 60*

Жом сухой 0,12 0,50* 10 5,0* 0,03 0,10* 06 0,15* 48 30,0* 7,5 50,0* 114,5 100,0* 58 60*

Патока не обн. не обн. не обн. 04 1,0* 43 30,0* 20,9 50,0* 283 29 60*

Зернофураж 0,24 0,30* 06 5,00* 0,03 0,10* - 32 30,0* 15,75 50,00х 70,9 100,0* 56 60*

Комбикорм 0,08 0,30* 06 3,0* не обн. 01 1,0* 28 30,0* 12,75 50,00* 34,3 100,0* 40 60*

Зелёная масса 0,12 5-10* 10 10-20* не обн. 02 1,0* 40 15-40** 12,00 150-500* 40,0 23 60*

Примечание: * — максимально допустимый уровень (МДУ), утвержден Главным управлением ветеринарии Гос-агропрома СССР 07.08.87; ** — критический уровень содержания тяжелых металлов в растениях; *** — содержание микроэлементов в кормах

2. Коэффициенты перехода тяжёлых металлов в молоко из кормов (X+Sx)

Показатель Порода, Тяжёлый металл

породность Cd РЬ Hg Со Си Zn Fe Мп

Поступило с кормом, мг 4,45± 0,021 21,89± 0,136 0,90± 0,005 10,82± 0,067 160,21± 0,598 499,46± 2,181 3438,14± 16,508 1836,20± 6,35

Содержится в суточном удое, мг чёрно-пёстрая 0,19± 0,01 1,87± 0,097 - 0,34± 0,017 2,25± 0,116 23,76± 1,232 9,92± 0,514 0,99± 0,051

Коэффициент перехода, % 4,20± 0,219 8,55± 0,447 - 3,11± 0,163 1,40± 0,073 4,76± 0,249 0,29± 0,015 0,05± 0,003

Поступило с кормом, мг 4,49± 0,021 22,12± 0,116 0,92± 0,005 10,98± 0,066 162,70± 0,849* 505,03± 2,37 3486,89± 18,750 1847,51± 8,561

Содержится в суточном удое, мг 1/2 голштин х 1/2 чёрно-пёстрая 0,14± 0,009 1,43± 0,087 - 0,41± 0,025* 2,05± 0,125 28,68± 1,743* 14,34± 0,872*** 1,23± 0,075*

Коэффициент перехода, % 3,19± 0,189 6,48± 0,383 - 3,73± 0,219* 1,26± 0,074 5,67± 0,336* 0,41± 0,024** 0,07± 0,004

Поступило с кормом, мг 4,60± 0,012*** 22,72± 0,079*** 0,95± 0,003*** 11,39± 0,043*** 167,97± 0,489*** 519,88± 1 349*** 3617,54± 9,653*** 1885,71± 2 791***

Содержится в суточном удое, мг 7/8 голштин х 1/8 чёрно-пёстрая 0,67± 0,025*** 1,78± 0,670 - 0,31± 0,012 4,45± 0,167*** 27,36± 1,027* 17,8± 0,668*** 0,67± 0,025

Коэффициент перехода, % 3,38± 0,129 7,84± 0,299 - 2,74± 0,105 2,65± 0,101*** 5,26± 0,201 0,49± 0,019*** 0,04± 0,001

был наиболее приближен к критическому уровню и составил 80% от МДУ.

Содержание свинца уменьшается в ряду «зелёная масса, жом, жмых подсолнечный, сено, комбикорм, сенаж, зернофураж». При этом количество этого металла в сенаже, зернофураже и комбикорме было равным и составляло 0,6 мг/кг, т.е. в 8,3 раза ниже МДУ.

В образцах сена, сенажа, комбикорма, зелёной массы содержание ртути вообще не было установлено, а в силосе и зернофураже её содержалось в количествах, не превышающих МДУ, причём в силосе концентрация составляла 80% от его уровня. Количество кобальта в кормах повышалось в следующей последовательности: комбикорм — жмых подсолнечный — сено, зелёная масса — сенаж — силос — патока — жом сухой.

Установлено снижение концентрации меди в последовательности: жмых подсолнечный — жом, сено — силос — патока — зелёная масса — зернофураж — комбикорм, сенаж.

Снижение концентрации цинка происходило в ряду: жмых подсолнечный — патока — зернофураж, сено — комбикорм — силос — зелёная масса — жом, сенаж. Мониторинг зафиксировал снижение железа в ряду: патока — силос — жом сухой — жмых подсолнечный — зернофураж — сено — зелёная масса — комбикорм — сенаж, причём концентрация его в данных кормах была ниже МДУ в 3,9—1,1 раза, однако в силосе количество данного металла превышало МДУ на 25,5%, а в патоке — на 41,5%.

Количество марганца убывало в последовательности: сено — жом — зернофураж — жмых подсолнечный — комбикорм — силос — патока — зелёная масса — сенаж, при этом разница в содержании данного элемента между кормами достигала 9,6 раза.

Таким образом, из кормов, подверженных мониторингу, лидирующее положение по содержанию ТМ занимали подсолнечный жмых и силос. При этом в комбикорме и зернофураже содержание поллютантов было в пределах МДУ, поскольку основная часть данных кормов состояла из семян. В результате проведённого мониторинга установили, что по содержанию всех изучаемых металлов (Сё, РЬ, Щ, Со, Си, Zn, Мп) корма характеризовались относительным благополучием.

Поскольку нами установлена разница в потреблении кормов между группами, то и поступление ТМ в организм коров было различным (табл. 2).

Разница в потреблении тяжёлых металлов с кормами между чёрно-пёстрыми и голштини-зированными коровами составила: по меди — в группе полукровных животных 1,6%, у помесей третьего поколения — 4,8%; по цинку — 1,1 и 4,1%; свинцу — 1,05 и 3,8%; по кадмию — 0,9 и 3,4%; по железу — 1,4 и 5,2%, ртути — 2,2 и 5,6%; марганцу — 0,6 и 2,6%; кобальту — 1,47 и 5,3% соответственно.

Суммарное суточное поступление всех тяжёлых металлов составило у чистопородных 5972,06 мг, у помесей первого поколения — 6040,62 мг (Р<0,95), у помесей третьего поколения — 6230,77 мг (Р> 0,999). При этом доля отдельных металлов в общем количестве составляла: меди — 8,34—8,36%, свинца — 0,36—0,37%; кадмия — 0,07%, железа — 57,57-58,06%, ртути - 0,01-0,02%, марганца -30,26-30,75%; кобальта - 0,18%.

Установленная разница выводимых с молоком металлов из организма, вероятно, связана с различиями между генотипами и межгрупповыми различиями в удоях. Так, содержание меди в суточном удое чистопородных коров было в 1,98 раза меньше, чем у помесей третьего поколения, имевших наиболее высокий её показатель (Р<0,95). Минимальным количеством данного элемента в суточном удое отличились полукровные помеси, которые на 53,9% уступали по данному показателю животным III гр. Лидирующее положение по содержанию цинка в молоке занимали полукровные помеси. Они превосходили по оцениваемому показателю чистопородных и высококровных помесей на 17,2% (Р<0,95) и 4,6% (Р>0,95). По свинцу в суточном удое достоверных межгрупповых различий не установлено, однако по его количеству преимущественное положение занимали чистопородные животные, в суточном удое которых содержание этого элемента было больше на 30,8 и 6,3%, чем у помесей первого и третьего поколений (Р<0,95). Количество кадмия, выведенного с молоком из организма помесей третьего поколения, было больше по сравнению с чистопородными на 71,6% (Р> 0,999). По содержанию железа в суточном удое обнаружены значительные различия: помесные животные первого и третьего поколений выделили его больше на 44,5% (Р> 0,999) и 79,4% (Р> 0,999) по сравнению с чистокровными сверстницами. Минимальное количество марганца установлено в группе высококровных помесей, а разница между показателями полукровных и чистопородных животных достигла 24,2% в пользу последних (Р>0,95). По количеству кобальта достоверные различия были обнаружены между чистопородными и помесными коровами первого поколения 20,6% (Р>0,95).

Анализ конверсии тяжёлых элементов выявил значительные различия по коэффициенту перехода меди в продукцию помесных коров третьего поколения. Данный показатель у высококровных животных оказался выше в 1,9 раза (Р > 0,999) по сравнению с чистопородными коровами.

Коэффициент перехода цинка в молоко по группам составил 4,76-5,67. Достоверная разница установлена по коэффициенту трансформации железа: между чистопородными и помесями третьего поколения в 40,8% (р>0,999).

Вывод. Проведёнными исследованиями установлено, что голштинизация чёрно-пёстрого

скота не ухудшает экологических характеристик

молочного сырья.

Литература

1. Левахин В.И., Косилов В.И., Салихов А.А. Эффективность промышленного скрещивания в скотоводстве // Молочное и мясное скотоводство. 2002. № 1. С. 9.

2. Андриянова Э.М., Тагиров Х.Х. Мониторинг экологической безопасности молочной продукции в зоне интенсивного земледелия // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. № 2 (22). С. 270—271.

3. Горлов И.Ф., Мосолова Н.И., Злобина Е.Ю. Методы повышения экологической безопасности продукции животноводства // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2013. № 1. С. 54-56.

4. Миронова И.В., Исламгулова И.Н. Использование природного минерала для повышения экологической чистоты говядины // Молодёжная наука и АПК: проблемы и пер-

спективы: матер. междунар. науч.-практич. конф. молодых ученых. Уфа: Башкирский ГАУ, 2010. С. 126—128.

5. Косилов В., Мироненко С., Никонова Е. Качество мясной продукции кастратов красной степной породы и ее помесей // Молочное и мясное скотоводство. 2012. № 1. С. 26-27.

6. Белоусов А.М., Юсупов Р.С., Тагиров Х.Х., и др. Использование генофонда голландских голштинов в молочном скотоводстве Башкортостана: монография. Уфа, 2012. 166 с.

7. Миронова И.В., Исламгулова И.Н. Применение глауконита для повышения экологической чистоты мясного сырья // Научное обеспечение инновационного развития АПК: матер. всерос. науч.-практич. конф. в рамках ХХ юбилейной специализированной выставки «Агрокомплекс 2010». Уфа: Башкирский ГАУ, 2010. С. 286-289.

8. Миронова И.В., Тагиров Х.Х. Рациональное использование биоресурсного потенциала бестужевского и черно-пестрого скота при чистопородном разведении и скрещивании. М.: Издательство «Лань», 2013. 400 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.