CC BY
167
УДК 661.513 ББК 26.222
А.С. Митюков, В.А. Румянцев, Л.Н. Крюков, Г.С. Ярошевич
САПРОПЕЛЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В АГРАРНОМ СЕКТОРЕ ЭКОНОМИКИ
Предполагается, что применение сапропеля в растениеводстве в качестве органических удобрений повышает урожайность сельскохозяйственных культур, в животноводстве в качестве кормовых добавок - улучшает у животных естественную сопротивляемость организма к заболеваниям, увеличивает продуктивность и прирост живой массы. Исследованиями установлено, что используемый сапропель имеет в своем составе практически все жизненно необходимые микро- и макроэлементы. Выявлено, что в сапропелях имеются сырой и перевариваемый протеин, легкогидролизуемые углеводы, витамин А. Включение в рацион телок 200 г сапропеля в рационе повышается на 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. Среднесуточный прирост живой массы опытной группы с сапропелем составила 764 г, что выше контроля на 36 грамм (4,9%). Экономический эффект на одну голову опытной телки от использования сапропеля составил 1734,48 рубля в год. Использование сапропеля дает не только экономический эффект. Сапропель проявляет лечебные свойства, укрепляется здоровье животных, снижаются затраты на медикаменты.
Ключевые слова
животноводство, живая масса, кормовые добавки, растениеводство, рацион, сапропель, удобрения, эффективность.
Митюков А.С., Румянцев В.А., Крюков Л.Н., Ярошевич Г.С. Сапропель и перспективы его использования в аграрном секторе экономики // Общество. Среда. Развитие. - 2016, № 2. - С. 110-114.
© Митюков Алексей Савельевич - доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, ИНОЗ РАН, Санкт-Петербург; e-mail: [email protected]
© Румянцев Владислав Александрович - академик Российской академии наук, доктор географических наук, профессор, научный руководитель, ИНОЗ РАН, Санкт-Петербург; e-mail: [email protected] © Крюков Леонид Николаевич - доктор химических наук, главный научный сотрудник ИНОЗ РАН, Санкт-Петербург; e-mail: [email protected]
© Ярошевич Георгий Степанович - доктор сельскохозяйственных наук, директор, Псковский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Псков; e-mail: [email protected]
О
3 ю О
Для того, чтобы обеспечивать высококачественную и высокую продуктивность животных, рационы кормления должны быть полноценными по питательной ценности и обеспечены в полной мере макро-и микроэлементами. Пока мы не можем производить такие высококачественные корма, необходимо восполнять рационы кормовыми добавками, которых, к сожалению, в стране производится мало и с низким качеством. Приходится кормовые добавки покупать у зарубежных производителей по высоким ценам.
Последние эксперименты, проведенные нами, показали, что эти проблемы в растениеводстве и в животноводстве мы могли бы решить за счет внутренних резервов. Нами проведены испытания псковского сапропеля на растениях и на животных. Получены многообещающие результаты.
Сапропели - донные отложения пресноводных водоемов. Сапропель - вещество преимущественно биологического происхождения, образующееся под водой на дне
пресноводных водоемов из остатков планктонных и бентосных организмов, при большой роли бактериальных процессов, происходящих в поверхностных слоях отложений при малом доступе кислорода. Сапропели в естественном состоянии - это многокомпонентные полидисперсные системы.
В сапропелях можно выделить три составляющих компоненты: биологически активную, органическую и минеральную, которые находятся во взаимодействии друг с другом. Органическое вещество сапропеля представляет собой совокупность растительных и животных остатков, а также продуктов их распада. В его состав входят продукты гидролиза биополимеров, полимерные соединения, образовавшиеся в процессе биотической и абиотической деструкции, продукты синтеза органических веществ, а также продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Органическое вещество сапропеля, характеризуется низким содержанием углерода (4,7-6,0%) и достаточно высоким содержанием кислорода (23-39%) [7, с. 5; 3, с. 5].
Биологически активная компонента сапропеля включает в себя целый комплекс разнообразных веществ: азотистые и гормоноподобные соединения, ферменты, витамины, каротины, пигменты, органические кислоты и спирты, и другие биологически активные вещества.
В минеральной компоненте сапропелей содержатся соединения железа, магния, калия, алюминия, серы, фосфора и другие макроэлементов и микроэлементов.
Большая работа по изучению качественного состава и использованию сапро-пелей проводилась в Сибирском отделении РАН. В ФГУ «Центр агрохимической службы «Омский» отбирали образцы сап-ропелей, определяли влажность, рН солевой суспензии, содержание золы, органического вещества, общего, аммонийного и нитратного азота, оксидов фосфора, калия, кальция, железа, серы, карбонатов, валовое содержание стабильного стронция, кадмия, свинца, ртути, мышьяка, меди, цинка, кобальта, никеля, марганца, хрома, молибдена, радионуклидов цезия, стронция, радия, тория и калия, а также остаточных количеств пестицидов (ГХЦГ и его изомеры, ДДТ и его метаболиты, 2,4 Д-кислота, её соли и эфиры). Из показателей кормовой ценности определяли сырую золу, сырой протеин, сырой жир, сырую клетчатку. Оценку качества сырья проводили в основном в соответствии с техническими условиями «ТУ 2191-02200483470-93. Удобрения сапропелевые». Для производства удобрений рекомендованы сапропели с рН выше 5,0 (для использования их на кислых почвах - выше 5,5) [2, с. 12].
По содержанию органических веществ отложения сапропелей разделяются на 4 типа:
— Органические (зольность до 30%);
— Органо-минеральные (зольность 30-50%);
— Минерально - органические (зольность 50-70%);
— Минерализованные (зольность 7085%).
Сапропелевый фонд по стране 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 (60%-ной влажности),
в т.ч.: в Северном экономическом районе - 31,5 млрд т; в Западно-Сибирском -17,2 млрд т; в Восточно-Сибирском - 14,5 млрд т; в Уральском - 7,9 млрд т., в Дальневосточном - 2,8 млрд т; в Центральном экономическом районе - 1,5 млрд т.
По сообщению комитета по управлению муниципальным имуществом Псковской области, в озерах сосредоточены значительные запасы озерного ила-сапропеля - порядка 100 млн кубометров. Имеющиеся запасы сапропеля позволяют не только обеспечить потребность сельского хозяйства области в органоминеральных удобрениях, но и поставлять его в другие регионы.
В Псковской области имеется около 145 изученных месторождений сапропеля, в т.ч. 65 озерного типа и 80 под слоем торфяных залежей. Детально разведанных и подготовленных к промышленной эксплуатации - 38. Наиболее крупные запасы этого сырья сосредоточены в Невельском, Бежаницком, Себежском и Новоржевском районах. Особо отличаются 3 месторождения с балансовыми запасами 1817 тыс. т. Эти месторождения сапропеля, («Озеро Лунево», «Каменка», «Озеро Лесицко»), содержат лечебные грязи, пригодные для медицинских целей. Перспективы для добычи сырья, переработки и использования значительны, так как из 1 тонны сухого сапропеля с зольностью 10-20% можно при соответствующей переработке получить 350-450 кг полукокса, 79-100 кг жидкого топлива, 20-25 кг парафина, 7-15 кг и другие продукты (http://k-vedomosti.ru /news/detail/12036.).
В растениеводстве (И. Храмцов и др.) изучали влияние натурального сапропеля, полигумата (вытяжка из сапропеля), полигумата, обогащенного микроэлементами, как раздельно, так и в сочетании с минеральными удобрениями на плодородие почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур. При возделывании зерновых культур на черноземных почвах южной лесостепной зоны предпосевная обработка семян полигуматом, обогащенным микроэлементами, обеспечивала получение дополнительно 0,18-0,22 т/га зерна яровой пшеницы и 0,25-0,29 т/га зерна овса. При сочетании этого приёма с внесением минеральных удобрений ^60Р60) дополнительно получено 0,510,53 и 0,65-0,69 т/га зерна, соответственно [8, с. 15].
Важнейшими агрохимическими характеристиками при выборе сапропелевого сырья для производства удобрений
о
являются уровень кислотности, содержание азота, окиси кальция, фосфора, железа и наличие микроэлементов. Однако значение этих характеристик сапропеля, взятого из одного озера, не является постоянным. Свежий сапропель, добытый с глубины 2-2,5 м, характеризуется самыми высокими показателями содержания элементов питания, но при этом зольность его самая низкая.
По данным Л.Р. Мукиной, исследования показывают, что вносимые удобрения на основе сапропелей поддерживают положительный баланс азота и фосфора. После проведения тест-опытов содержание подвижного фосфора увеличилось по сравнению с контрольным (вариант без удобрений). Особенно значительное накопление элемента наблюдалось при внесении свежего и активированного сапропеля, вермикомпоста и гранулированных торфоцеолитовых удобрений. Максимальная прибавка урожайности зеленой массы ячменя на пойменной почве получена при насыщении добавок минеральными удобрениями на варианте с применением вер-микомпоста и свежего сапропеля, добытого с глубины 2-2,5 м [6, с. 17].
Предполагается, что при применении сапропеля в животноводстве в качестве кормовых добавок, у животных повышается естественная сопротивляемость заболеваниям организма, 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.
В лаборатории биохимии и физиологии Сибирского НИИ птицеводства определяли питательную ценность сапропеля. Количество протеина находилось в пределах 6,5-9,7%; кальция - 3,5-8,3%; фосфора - 0,2-0,3. Аминокислотный состав сапропеля определялся в биохимической лаборатории ВНИТИП. В его состав входят (г на 1 кг сухого вещества): аспараги-новая кислота - 10,79; глутаминовая кислота - 8,76; лизин - 3,86; метионин - 1,48; цистин - 1,12; треонин - 4,91; серин - 4,55; пролин - 3,51; глицин - 7,70; аланин - 4,58; валин -5,49; изолейцин - 3,25; лейцин -5,12; тирозин - 2,69; фенилаланин - 4,04; гистидин - 2,13; аргинин - 2,96. В его состав входят также витамины: А, В1, В2,В6, В12, С, Е, D.
Был проведен опыт по замене травяной муки в рационе кур-несушек мясных пород сапропелем. Дача сапропеля осуществлялась по 8 г на голову. За период опыта сохранность поголовья составила 98,9%, выход инкубационных яиц - 73,4. Показатели качества яиц во все возрастные периоды (еженедельный учет) были выше.
При введении в количестве 10 и 15% сапропеля от объема рациона цыплятам-бройлерам и при свободном доступе к кормам улучшается их жизнеспособность на 2,0-2,6%. Живая масса бройлеров во все возрастные периоды была выше в группах, получавших сапропель. Среднесуточный прирост живой массы в опытных группах был выше на 1,9-2,2 г по сравнению с контрольной [5, с. 25].
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 [4, с. 27].
При введении сапропеля в премиксы и БВМД для молодняка и коров произошло повышение продуктивности животных и снижение себестоимости на 15-20% за счет уменьшения затрат на приобретение дорогостоящих минеральных подкормок и витаминов [1, с. 36].
Подсвинкам опытных групп в рационы включили сапропель. Первой опытной группе в рацион добавляли по 200 г на голову в сутки, или 5,0% от сухого вещества (первый период откорма) и по 300 г., или 5,1% от сухого вещества (второй период откорма), второй группе, соответственно, 300 и 400 г, или 6,8-7,5% от сухого вещества. Подсвинкам третьей опытной группы сапропель давали вволю в отдельных кормушках, учитывая его ежедневную поеда-емость.
За период откорма прирост живой массы в опытных группах был больше по сравнению с аналогами контрольных групп. Среднесуточный прирост в первой опытной группе за период откорма был больше на 2,8% (534 и 549 г), во второй - на 4,5%
(558 г), в третьей - на 3,6% (553 г). Убойный выход у молодняка свиней, которым скармливают сапропель был больше контрольных аналогов на 0,8-1,6-1,0% [9, с. 38].
Для проверки этих предположений нами проведены специальные исследования в ОПХ «Каложицы» и в Псковском НИИ сельского хозяйства на телках черно-пестрой породы в период выращивания от 6 до 18-месячного возраста. Это будущие коровы, так как в 18 месячном возрасте они осеменены.
Для того, чтобы использовать в качестве кормовой добавки сапропели, нами проведены исследования их химического состава, питательной ценности и безопасности для животных.
Исследованиями установлено, что используемый сапропель имеет в своем составе практически все жизненно необходимые микро- и макроэлементы. Кроме того, выявлено, что в сапропелях имеются, хотя в небольших количествах, сырой протеин,
переваримый протеин, легкогидролизуе-мые углеводы, витамин А (табл.1).
Проведены исследования и на содержание токсичных элементов, таких как кадмий, мышьяк, ртуть, свинец. Установлено, что эти элементы в образце используемого сапропеля присутствуют, но в таких небольших количествах, что даже близко не доходят до предельно допустимых концентраций (ПДК).
Организация кормления телок в ранний период и до случного возраста заключается в том, чтобы создать условия для формирования крепкого, здорового животного, которое сможет в будущем потреблять большое количество объемистых грубых кормов и отвечать на их дачу высокой продуктивностью. Эксперименты были построены так, что был изучен именно этот период выращивания телок и изучена эффективность выращивания молодняка с после молочного периода до случного возраста.
Таблица 1
Состав одной из исследуемых партий сапропеля
№ пп Наименование показателей Ед. изм. Результаты исследований Погрешность НД на метод испытаний
Химические элементы
1 железо мг/кг 840 ± 168 ГОСТ 27998-88
2 йод мг/кг 0,97 ±0,19 ГОСТ 28458-90
3 калий % 0,04 ±0,01 ГОСТ 30504-97
4 кальций % 19,69 ± 1,65 ГОСТ 26570-95
5 магний г/кг 3,07 ±0,26 ГОСТ 30505-97
6 марганец мг/кг 200 ±35,2 ГОСТ 27997-88
7 медь мг/кг 0,37 ±0,09 ГОСТ 30692-2800
8 натрий % 0,09 ± 0,02 ГОСТ 30503-97
9 селен мг/кг 0,12 ±0,05 М 04-33-2004
10 фосфор % 0,008 - ГОСТ 26657-97
11 цинк мг/кг 3,72 ± 0,78 ГОСТ 30692-2000
Показатели качества
12 витамин А ме/гг 0,29 ±0,07 М-02-1006-08
13 массовая доля влаги % 42,64 ±0,3 ГОСТ 13496,3-92
14 массовая доля сырого протеина % 2,23 ±0,37 ГОСТ Р 51417-99
15 массовая доля легкогидролизуе-мых углеводов % 0,05 ±0,23 ГОСТ 26176-91
16 массовая доля сырого жира % не обнаружено - ГОСТ 134915-97
17 массовая доля сырой золы % 51,29 ±2,00 ГОСТ 26226-95
18 массовая доля сырой клетчатки 1,29 ±0,98 ГОСТ Р 52839-7007
19 переваримый протеин 1,52 ±0,35 ГОСТ Р 52839-2007
Токсичные здемеиты
20 кадмий мг/кг 0,018 ±0,005 МУК 4.1,986-00
21 мышьяк мг/кг 0,09 ±0,03 ГОСТ Р 51766-2001
22 ртуть мг/кг менее 0,005 - МИ 2740-2002
23 свинец мг/кг 0,27 ±0,09 ГОСТ 30692-2000
о
Рацион телок был установлен так, что должен был позволить получить в среднем по этой возрастной группе среднесуточный прирост живой массы 750 грамм в сутки. Рацион состоял из 4 кг сена, 15 кг силоса и 2,5 кг концентрированных кормов.
Исследованиями 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 от введения в рацион сапропеля составила 36 г. и среднесуточный прирост опытной группы с сапропелем составила 764 г. Превышение в среднесуточном привесе телок, получавших сапропель, от контроля составило 4,9%.
При изучении количественных и качественных показателей крови и анализ этих данных показал, что опытные животные группы 1 (опытной) группы имеют тенденцию к увеличению концентрации общего белка в сыворотке крови относительно животных контрольной группы на 10,7% (р<0,05), также у животных опытной группы наблюдается тенденция к увеличению в сыворотке крови концентрации иммуноглобулинов относительно контрольной группы. Превышение иммуноглобулинов у животных опытной группы над контрольной составило 42,5% (р<0,05).
Экономический эффект на одну голову опытной телки от использования сапропеля составил 1734,48 рубля. Расчет: +36 г превышение над контролем * 365 дней = 13,14 кг прирост живой массы, убойная масса = 7,227 кг, * 240 руб. кг мяса (закупочная цена 1 кг мяса) = 1734,48 руб., на 10 гол. прибыль составит 17344,8 руб., на 100 гол. соответственно 173,4 тыс. руб., на 1000 гол. - 1,73 млн руб. Использование сапропеля не ограничивается экономической эффективностью. Еще в большей степени на общую эффективность окажет состояние здоровья животных за счет повышения их резистентности, которые они получили от целебных компонентов, нормализующих обмен веществ, воспроизводительные и защитные функции организма. Сапропель издавна использовался как лечебное и профилактическое средство наряду с торфом, бентонитовыми глинами и мергелью.
Подводя итог, следует отметить, что сапропель широко распространен в озерах всех регионов России. Это открывает большие возможности для использования его с целью повышения продуктивности животноводства. Однако для этого необходимо разработать комплексную технологию производства биодобавок, конкурентоспособных с зарубежными аналогами.
Список литературы:
[1] Гительман Р.М., Акифьева Г.Е., Левицкий В.А. Использование сапропеля в рационах крупного рогатого скота // Сапропель и продукты его переработки. Междун. науч.-произв. конф. - Омск, 2008. -С. 36-38.
[2] Красницкий В.М., Аверина Г.Д. Качественная оценка сапропелевого сырья омской области // Сапропель и продукты его переработки. Междун. науч.-произв. конф. - Омск, 2008. - С. 12-14.
[3] Лиштван И.И., Лопотко М.З. Использование сапропелей в народном хозяйстве // Проблемы использования сапропелей в народном хозяйстве. - Минск: Наука и техника, 1976. - С. 5-13.
[4] Лыско С.Б., Мальцева Н.А., Мальцев А.Б. Влияние сапропеля и продуктов его переработки на иммунную систему сельскохозяйственной птицы // Сапропель и продукты его переработки. Междун. науч.-произв. конф. - Омск, 2008. - С. 27-29.
[5] Мальцев А.Б., Мальцева Н.А., Ядрищенская О.А.,Богданова Л.А., Лыско С.Б. Сапропель и продукты его переработки в кормлении сельскохозяйственной птицы // Сапропель и продукты его переработки. /Междун. науч.-произв. конф. - Омск, 2008. - С. 25-27.
[6] Мукина Л.Р. Эффективность применения сапропелей и органо-минеральных удобрений на основе сапропеля на пойменных орошаемых почвах Красноярского края // Сапропель и продукты его переработки. Междун. науч.-произв. конф. - Омск, 2008. - С. 17-20.
[7] Плаксин Г.В., Лихолобов В.А., Кривонос О.И. Сапропель, как источник химических продуктов // Сапропель и продукты его переработки. Междун. науч.-произв. конф. - Омск, 2008. - С. 5-7.
[8] Храмцов И.Ф., Воронкова Н.А., Мансапова А.И., Хамова О.Ф. Эффективность применения сапропеля в земледелии Омской области // Сапропель и продукты его переработки. Междун. науч.-произв. конф. - Омск, 2008. - С. 15-17.
[9] Шмаков П.Ф., Шилов Е.Г., Левицкий В.А. Использование сапропеля при кормлении подсвинков крупной белой породы // Сапропель и продукты его переработки. Междун. науч.-произв. конф. -Омск, 2008. - С. 38-41.
О
3 ю О
