Биологическое и хозяйственное обоснование использования цеолита и ферроцина в молочном животноводстве

Первостепенное значение решения проблем агроэкологии для дальнейшего развития сельского хозяйства на нынешнем этапе определяется действием ряда факторов:

— усиленным внедрением в течение ряда десятилетий индустриально-химических технологий в аграрной сфере и соответствующих им так называемых интенсивных систем земледелия и животноводства, которые привели к загрязнению токсикантами части агропродукции, а также — почвенного покрова некоторых агроландшафтов;

— развитием ряда отраслей промышленности, сформировавшим на территории страны многочисленны зоны техногенеза, где агроландшафты регулярно подвергаются негативному воздействию промышленных поллютантов при полном отсутствии юридического механизма для взыскания компенсационных выплат пострадавшим сельхозпроизводителям;

— продолжающимся на ряде территорий ухудшением состояния окружающей среды, что сказывается отрицательно на здоровье населения.

По этой причине всем возможным мерам по интенсификации растениеводства и животноводства должны предшествовать мероприятия, обеспечивающие агроэкологическую безопасность агропроизводства и региональных систем жизнеобеспечения.

Выполненная в рамках решения этих глобальных проблем настоящая диссертация, содержит с одной стороны, полученный впервые информационный материал по разделу животноводства, а также обоснование комплекса мероприятий, являющихся частью агроландшафтно-адаптивных систем животноводства.

Актуальность темы

Сказанным определяется исключительная актуальность выполненной кандидатской диссертации, которая направлена на реализацию положений концепции и программы «Агроэкологической безопасности в Республике Татарстан», что создает уверенность в практическом осуществлении предложений автора в агропроизводстве республики.

Многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных авторов выявлено, что одним из основных источников поступления в организм человека токсикантов и радионуклидов во многих регионах становятся продукты животноводства — в основном, молоко и мясо. В частности за их счет в районах нефтегазодобычи в РТ формируется до 70% суточной дозы техногенной нагрузки на организм сельского жителя (Р.Г. Ильязов и др., 2006).

В этих условиях главная цель диссертационной работы — обоснование мероприятий, обеспечивающих гарантированное производство экологически безопасных продуктов животноводства в регионе нефтегазового техногенеза.

В связи с этим работа посвящена выявлению особенностей распределения тяжелых металлов в почве, кормах и молоке коров и разработке способа снижения их перехода по пищевым цепям с помощью добавления в основной рацион сорбентов (природных и синтетических), в том числе ферроцина, дополняемых включением макрои микроэлементов в составе солебрикетов в регионе активной нефтегазодобычи и нефтепеработки Республики Татарстан.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось установление способов снижения концентрации тяжелых металлов в молоке лактирующих коров в условиях нефтегазового техногенеза. Для её реализации было необходимо решить следующие задачи:

— провести агроэкологическую оценку загрязнения сельскохозяйственных угодий и кормов в базовых хозяйствах Альметьевского и Заинского районов Республики. Татарстан;

— оценить суточное поступление тяжелых металлов в организм лактирующих коров с кормами в условиях пастбищного и стойлового содержания;

— изучить эффективность применения цеолита и ферроцина, а также минеральных солебрикетов с ферроцином, дополненных макрои микроэлементами, в виде свободной подкормки в рационах лактирующих коров для снижения концентрации тяжелых металлов в молокерассчитать экономическую эффективность применения для лактирующих коров природного цеолита и синтетического ферроцина и солебрикетов с ферроцином, дополненных макрои микроэлементами.

Научная новизна работы. Впервые проведена агроэкологическая оценка загрязнения сельскохозяйственных угодий, кормов и молока коров в базовых хозяйствах Альметьевского и Заинского районов Республики Татарстан, и обосновано применение в рационах энтеросорбентов: природного цеолита и синтетического ферроцина, а также солебрикетов с сорбентом и макрои микроэлементами в кормлении дойных коров в виде свободной минеральной подкормки с целью снижения поступления солей тяжелых металлов в молоко лактирующих коров в условиях стойлового и пастбищного содержания для производства экологически безопасной и биологически полноценной продукции животноводства в условиях техногенного загрязнения сельхозугодий.

Практическая ценность работы. Выявленные автором особенности кормления дойных коров в условиях техногенного загрязнения агроэкосистем и повышения загрязненности молока углубляют наши знания в области кормления животных, находящихся в условиях техногенного прессинга и показали способы активизации барьерных функций организма животных. В регионе нефтегазового техногенеза Республики Татарстан при интенсивном загрязнении солями тяжелых металлов агроэкосистем впервые установлена высокая эффективность добавления в основной рацион лактирующих коров сорбентов — природного цеолита и синтетического ферроцина, — а также минеральных солебрикетов с ферроцином, макрои микроэлементами в снижении концентрации свинца, кадмия, меди и цинка в молоке коров. Разработана наиболее доступная и научно обоснованная технология применения солебрикетов с ферроцином, макрои микроэлементами в рационах лактирующих коров, позволяющая получить I нормативно чистую и биологически полноценную продукцию животноводства (молока) в условиях содержания и кормления лактирующих коров кормами, загрязненными в той или иной степени соединениями тяжелых металлов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1) в регионе активной нефтегазодобычи и их переработки происходит регулярное загрязнение молока соединениями тяжелых металлов, как в пастбищный, так и в и стойловый периоды;

2) применение в рационах лактирующих коров природных и синтетических сорбентов, в том числе в виде солебрикетов с ферроцином и макрои микроэлементами в различных вариантах значительно снижает концентрацию токсикантов в молоке.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и одобрены на: Инновационном форуме Республики Татарстан 8 июля 2004 г. в г. АльметьевскеVI Республиканской научной конференции по «Актуальным экологическим проблемам Республики Татарстан» 7−9 декабря 2004 г. в г. Казанина V Московском международном салоне инноваций и инвестиций «Новых технологий экологически безопасных и доброкачественных продукций животноводства в условиях загрязнения агроэкосистем тяжелыми металлами, радионуклидами и возможных техногенных катастроф» 15−18 февраля 2005 г. в ВВЦ, г. МоскваКонференции международного фонда Инновационные технологии для человека «Устойчивое развитие территорий. Качество жизни» 4−6 июля 2005 г. в г. КазаниМеждународном симпозиуме «Научные основы обеспечения защиты животных от экотоксикантов, радионуклидов и возбудителей опасных инфекционных заболеваний» 28−30 ноября 2005 г. в г. Казанина Международном симпозиуме «Агроэкологическая безопасность в условиях техногенеза» 21−23 июня 2006 г. в г. Казани- 8-ой международной специализированной выставке «Энергетика. Ресурсосбережение» 5−7 декабря 2006 г. в г. Казанижурнале.

Ветеринарный врач" 2007 г.- ученых записках КГАВМ 2008 г.

Работа выполнялась по внебюджетной тематике фундаментальных научных исследований — грантам Академии наук Республики Татарстан № 044.5−253 / 2004 (Ф) — 04−4.5−259 / 2005 (Ф) — 04−4.6−25 / 2006 (Г).

Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ (ж. «Ветеринарный врач» — 1, Ученые записки Казанской Государственной академии ветеринарной академии имени Н. Э. Баумана — 2) и монография «Адаптация агроэкосферы к условиям техногенеза», под редакцией члена-корреспондента Р. Г. Ильязова (2006).

Реализация результатов исследований. Результаты исследований, а также положения, сформулированные в диссертации, предложены для внедрения в технологию кормления крупного рогатого скота в отделении Кичуй ОАО «имени Токарликова» Альметьевского района и СПК «Александровское», ООО «Нур» Заинского района.

Объем и структура диссертации. Диссертация включает в себя следующие разделы: введение, обзор литературы, материал и методики исследований, результаты собственных исследований и их обсуждение, заключение, выводы, практические предложения, список использованной литературы, который содержит 254 названия, в том числе — 52 иностранных авторов. Работа изложена на 160 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 40 таблицами и 26 рисунками.

ВЫВОДЫ.

1. Мониторинговыми исследованиями агроэкосферы в регионе нефтегазового техногенеза Республики Татарстан выявлены высокие концентрации подвижных форм солей тяжелых металлов, превышающие ПДК, меди в 1,9.3,8 разацинка до 1,07- свинца до 1,38 раза в почвах сельскохозяйственных угодий Альметьевского и Заинского районов Республики Татарстан. Валовое их содержание соответствовало нормативным требованиям.

2. В базовом хозяйстве в СПК «Нур» Заинского района установлены высокотоксичные концентрации тяжелых металлов превышающие ПДК в кормах: кадмия в кормосмеси из жома, патоки и сенажа в 2,1, естественном разнотравье 1,2. 1,5, в люцерне 1,4 раза, свинца в зернофураже из овса, ячменя и ржи в 2,5, кадмия в 1,1 раза. Высоким содержанием кадмия отличалась также солома ржаная (73,3% от ПДК), а наименьшее накопление токсиканта (всего 7,0% ПДК) отмечено в сене злаковом.

Содержание цинка и меди в кормах не превышало предельно-допустимые концентрации.

3. Наибольший вклад в загрязнение рационов коров свинцом и кадмием в летний период вносят люцерна, суданская трава и естественное разнотравьев зимний период — жом, патока и сенаж при сенажно-жомовом типах кормления, которые формируют до 80% суточной дозы поступления соединении тяжелых металлов в организм животных.

4. Агроэкологическая оценка молока коров установила превышение ПДК свинца в зимне-стойловый в 1,9.3,6 в летний пастбищный — 1,6.3,0 раза.

Больше загрязнено молоко от коров частного сектора: свинцом в 1,9, цинком — 1,2 раза, — по сравнению с общественным. Максимальные концентрации кадмия, превышающие ПДК до 1,7 раз, обнаружены в молоке коров частного сектора.

5. Добавление в рацион лактирующих коров природного цеолитсодержащего сырья Шатрашанского месторождения Республики Татарстан снизило содержание цинка в молоке на 70,0- меди — на 17,0% и добавка ферроцииа уменьшало концентрацию свинца в молоке на 39,0%, а кадмия — на 18,4% по сравнению с контролем.

6. Применение в рационах коров ферроцина с микроэлементами в составе солебрикетов в виде свободной минеральной подкормки обеспечивало высокую эффективность снижения содержания свинца, кадмия, меди и цинка в молоке и стабилизировало минеральное питание животных, обуславливая значительное увеличение молочной продуктивности на 5,4% и повышение жирности молока на 13,9% в условиях кормления кормами, загрязненными тяжелыми металлами.

7. Разработан способ применения сорбента с дополнением дефицитными макрои микроэлементами в составе минеральных солебрикетов для снижения концентрации солей тяжелых металлов в молоке коров в летний пастбищный период, использование которых в виде свободной минеральной подкормки обеспечивает положительный эффект:

— с ферроцином — снижает концентрации свинца от 1,17 до 1,25 разамеди в 1,33. 1,72 разацинка 1,18. 1,35 раза;

— с ферроцином и солями макрои микроэлементов — уменьшает содержание свинца в молоке в 1,16. 1,46 разакадмия в 1,13. 1,4- меди в 1,68.2,0 раза.

— с ферроцином и кормовой серой — способствует снижению концентрации в молоке свинца в 1,11 .1,25 разакадмия в 1,05. 1,43- меди в 1,60.2,11 разацинка в 1,06.1,15 раза.

— с микроэлементами — позволяет снизить поступление свинца из рациона в молоко в 1,04.1,18 разакадмия в 1,09.1,32 разамеди 1,13. 1,86 разацинка в 1,30. 1,19 раза.

— с серой — уменьшает содержание свинца в 1,05 разамеди в 1,03.1,86 разацинка в 1,15. 1,52 раза.

8. Скармливание лактирующим коровам цеолита и ферроцина, а также минеральных солебрикетов с сорбентом и минеральными веществами экономически целесообразно. Чистая прибыль от дополнительно полученного молока базисной жирности на 1 голову в среднем за период опыта составляет при скармливании цеолитсодержащего сырья Шатрашанского месторождения Республики Татарстан — 108,5 .138,8 руб.- ферроцина — 26,2.62,2 руб.- солебрикетов с добавками ферроцина и микроэлементов — 588,5 руб., ферроцина и серы пищевой — 208,4 руб., только микроэлементов — 393,9 руб.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ На основе материалов диссертационной работы разработаны:

1. Рекомендации по применению природных цеолитов в рационах лактирующих коров с целью снижения содержания тяжелых металлов в молоке и оптимизации минерального питания в условиях техногенного загрязнения агроэкосистем Республики Татарстан утверждены АН РТ и ГУВ КМРТ.

2. Рекомендации по применению солебрикетов с ферроцином и макро-, микроэлементами с целью снижения тяжелых металлов в молоке и оптимизации минерального питания лактирующих коров в условиях техногенного загрязнения агроэкосистем утверждены АН РТ и ГУВ РТ КМ РТ.

3. Результаты научных исследований по диссертационной работе вошли в монографию «Адаптация агроэкосферы к условиям техногенеза» под редакцией члена-корреспондента АН РТ Р. Г. Ильязова (2006 г.).

4. Теоретические и практические аспекты диссертации необходимо использовать в учебной работе при чтении лекций, проведении лабораторно-практических занятий и научных исследований, профильных ВУЗов и факультетов, а также при написании монографий, справочников и учебных пособий по биологии и ветеринарии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В настоящее время в регионах интенсивного промышленного производства создалась крайне неблагоприятная экологическая обстановка, возникли объективные предпосылки увеличения контактов животных с токсическими элементами через загрязненные объекты окружающей среды, возросла опасность острых и хронических отравлений сельскохозяйственных животных, а через производимые продукты — и человека.

Особую озабоченность вызывают соединения тяжелых металлов, которые загрязняют окружающую среду и выращиваемую агропродукцию.

Поэтому, установление степени загрязнения агроэкосистем того или иного региона тяжелыми металлами, а также выявление закономерностей их миграции в трофической цепи продуктивных животных и, особенно разработка защитных мероприятий для получения экологически безопасной и биологически полноценной продукции животноводства является актуальнейшей задачей настоящего времени.

Исследования проводили в юго-восточном регионе Республики Татарстан (в Альметьевском и Заинском районах), в котором расположены основные предприятия нефтепереработки, нефтехимической промышленности и энергетики, а активная добыча нефти ведется уже более 60 лет.

Отсутствие на предприятиях нефтедобычи эффективной системы утилизации сточных вод приводит к образованию на промысловых площадях обширных «мертвых» водоемов, содержащих рассольные воды и токсические химические вещества (К.Ш. Фаизов, И. К. Асанбаев, JI.K. Абиева 2003).

К тому же, глубина проникновения самой нефти при аварийных прорывах нефтепроводов ограничивается верхним (0−30 см) слоем (М.Ю. Гплязов, И. А. Гайсин, 2003), поэтому в почвенном покрове к настоящему времени накопился немалый запас токсических веществ.

Почвы в хозяйствах, на базе которых проводились исследования, представлены в Альметьевском районе в отделении Кичуй ОАО имени Токарликова в основном черноземами луговыми и выщелоченными, в Заинском районе — зерннсто-пойменными в СПК «Александровское» и черноземами типичными и выщелоченными в СПК «Нур».

Оценка почв сельскохозяйственных угодий путем сравнения содержания в них тяжелых металлов с так называемыми ПДК показала, что концентрации валовых форм солей свинца, кадмия, меди и цинка не превышали нормативные значения. Однако валовое содержание металлов дает представление лишь о потенциальной опасности, которая при определенных условиях может реализоваться и перейти в подвижные, доступные в растения, формы. Поэтому более точную характеристику ожидаемого уровня загрязнения кормов можно дать при наличии сведений о содержании в почве их подвижных форм.

В Альметьевском районе в почвах естественных и пахотных угодий содержание подвижных форм тяжелых металлов превышало ПДК свинца на 13,3 и меди в 3,9 раза. Более высокие концентрации подвижных солей тяжелых металлов отмечались в почвах естественных угодий свинца на 13,3%, кадмия на 56,5%, цинка на 8,0%.

В Заинском районе содержание подвижной формы меди в почве естественных и культурных угодий хозяйств было выше ПДК в 1,96.3,2 раза. Превышение ПДК обнаружилось в образцах почв естественных угодий в СПК «Нур» по содержанию свинца до 1,2 разацинка в черноземе пашни этого хозяйства на 3,9, в черноземе естественных угодий на 2,2%.

Исследованиями установлены высокие концентрации в почвах подвижных форм меди в Альметьевском районе в 2,3.3,3, Заинском — в 1,5.3,8 раза превышающие ПДК. Концентрация цинка в более чем 30%, а свинца — в 50% проб была выше ПДК, что свидетельствует о деградации почв в данном экологически напряженном районе.

Установлена определенная зависимость накопления токсикантов в почвенном покрове от вида сельскохозяйственных угодий.

К примеру, более загрязнены подвижными соединениями тяжелых металлов почвы естественных кормовых угодий, в которых содержание, к примеру, меди в Заинском районе в СПК «Александровское» в 1,24, в СПК «Нур» — 1,64 раза было выше по сравнению с пашней данных хозяйств. Аналогичное распределение в почвах и других тяжелых металлов (как валовых, так и подвижных их форм). Объяснить это можно тем, что в Республике Татарстан пашня подвергается вспашке оборотными плугами, переворачивающими и перемешивающими слои почвы на глубину 22.27 см. Химические токсиканты, в т. ч. и тяжелые металлы, оседающие на поверхность почвы, перемещаются при этом вглубь и перемешиваются с почвой. Естественные угодья вспашке не подвергаются, следовательно, тяжелые металлы могут в значительных количествах накапливаться в верхнем дернпнном слое почвы.

Следовательно, в условиях влияния нефтегазового техногенеза, при наблюдающихся высоких уровнях загрязнения тяжелыми металлами почв сельскохозяйственных угодий возникают новые проблемы, связанные с разработкой мероприятий по ограничению перехода токсикантов из почвы по пищевым цепям в организм продуктивных животных и человека. Поэтому система защитных мер, направленная на снижение загрязнения сельхозпродукции, должна включать, прежде всего, в кормопроизводстве подбор определенных видов кормовых и зерновых культур, их сортов, биохимически более защищенных от накопления тяжелых металлов и разработку рационов с определением удельной массы кормов, физиологически обоснованной для лактирующих коров, гарантирующих получение нормативно чистой молочной продукции.

С этой целью изучение содержания тяжелых металлов в различных видах кормов в, используемых в кормлении продуктивного молочного скота в летний и зимний периоды показало, что высоким накоплением свинца и цинка в Альметьевском районе в отделении Кичуй ОАО имени.

Н.Е. Токарликова, отличается естественное разнотравье, а кадмия и меди — кострец безостый. В то же время минимальные количества тяжелых металлов были обнаружены в зеленой массе кукурузы.

В другом базовом хозяйстве, в СПК «Александровское» Заинского района максимальное содержание свинца было обнаружено также в зеленой массе естественного разнотравья и люцерны, кадмия — в суданской траве, меди — в люцерне. В СПК «Нур» повышенной концентрацией кадмия выделялось луговое естественное разнотравье и люцерна.

Высоким накоплением токсикантов отличается естественное разнотравье, что свидетельствует, в некоторой степени, об изменении физико-химических свойств почв естественных угодий в результате их многолетнего использования в кормопроизводстве при отсутствии агротехнических и агромелиоративных способов обработки. Следствием этого являются процессы се «закисления», которые создают благоприятные условия для миграции катионов металлов из почвы в растения, способствуя накоплению их в растительной массе.

Обнаруженные высокие уровни накопления тяжелых металлов в зеленой массе люцерны объясняются ее анатомической структурой и биохимическим составом компонентов ее клеточных стенок и тканей корневой системы, а также в связи с этими, особенностями обмена веществ у бобовых, которые были выявлены в исследованиях В. Х. Тутаюк (1980), Э. Д. Рудакова и других (1988).

Таким образом, в сельскохозяйственных предприятиях, расположенных на техногенно загрязненных территориях, при организации кормопроизводства должны учитываться особенности накопления тяжелых металлов различными видами сельскохозяйственных растений,. То есть нужно ориентироваться на возделывание видов и сортов кормовых и зерновых культур, характеризующихся максимальным накоплением токсикантов, с целью уменьшения потока токсикантов, поступающих в организм животных и в получаемую от них продукцию (молоко).

В частном секторе наибольший удельный вес в рационах составляют корма, получаемые с угодий, расположенных в санитарно-защитных зонах промпредприятий и на придорожных полосах, в то время, как коровы общественного сектора получают корма, преимущественно с улучшенных естественных угодий и пашни. В связи с этим, молоко в частном секторе бывает загрязнено тяжелыми металлами в большей степени, что требует учета этого при практическом использовании его и определении способов переработки. Поэтому принципиально важно установить различия в содержании тяжелых металлов в молоке, в частном и общественном секторах сельскохозяйственного производства.

В результате агроэкологической оценки молока в базовых хозяйствах, расположенных в зоне влияния нефтегазового техногенеза, установлено, что в отделении Кичуй АО имени Токарликова в летний пастбищный период при кормлении общественных коров зелеными и концентрированными кормами с концентрацией тяжелых металлов в пределах нормативных значений, во всех исследованных пробах молока установлены высокие, превышающие ПДК в 2,0.4,0 раза, концентрации свинца. В этом хозяйстве в почвах сельскохозяйственных угодий были выявлены высокие концентрации подвижных, доступных растениям форм, свинца и меди. Хотя содержание тяжелых металлов в кормах и не превышало нормативные значения.

В СПК «Александровское» Заинского района в условиях токсического загрязнения сельскохозяйственных угодий подвижными солями меди при скармливании коровам общественного сектора относительно чистых зеленых и концентрированных кормов в молоке также наблюдались высокотоксичные концентрации свинца с превышением ПДК во всех исследованных пробах в 2,6.3,5 раза.

В этом хозяйстве общественном секторе установлена степень загрязнения молока медью и цинком, хотя средняя концентрация которых, и не превышала ПДК, но, составляя от 74,0% до 87,0% от него, свидетельствует о возможности токсического загрязнения молока этими металлами. К тому же, максимального содержания цинка в молоке (5,34 мг/кг) было выше ПДК на 6,8%.

В СПК «Нур» Заинского района в зимне-весенний период в рационах общественных коров использовались корма с превышающими ПДК концентрациями свинца и кадмия. Токсикологическая оценка молока выявили несоответствие его нормативу по концентрации свинца (с превышение ПДК в 1,3. 1,9 раза).

В этом же хозяйс гве при определении степени загрязненности молока в частном секторе было установлено, что в летний период при скармливании коровам пастбищной травы и концентратов с высоким содержанием кадмия установлено сильное загрязнение молока, как по количеству, так и спектру тяжелых металлов, о чем свидетельствуют высокотоксичные концентрации превышающие ПДК свинца в 2,1, кадмия в 1,1 и цинка в 1,29 раза.

Более высокая степень загрязнения молока коров частного сектора объясняется выпасом коров в данном хозяйстве на естественных угодьях без дополнительной подкормки их скошенными зелеными кормами, как это обычно практикуется в общественном секторе. При выпасе животных на естественных угодьях вместе с кормом в организм животных попадает значительное количество почвы, в которой около 90% токсикантов сосредоточены в зоне активного корнеобитания, в верхнем, толщиной 4.5 см, слое дернины. Особенно это актуально при низком и скудном травостое в засушливые годы, а также осенью при повышенной нагрузке на пастбище (А.Н.Сироткин, Р. Г. Ильязов, 2000).

Таким образом, молоко, получаемое в хозяйствах Альметьевского и Заинского районов РТ, не отвечает требованиям СанПиН в общественном секторе по содержанию свинца, а в частном секторе Заинского района — свинца, кадмия и цинка, что свидетельствует о необходимости разработки' способов снижения поступления токсиканта из рациона в молоко, как в частном, так и в общественном секторах.

Одно из направлений в комплексе мероприятий по снижению перехода тяжелых металлов из почвы в молоко является активизация барьерной функции организма лактирующих коров, благодаря которой значительная часть тяжелых металлов может быть задержана в просвете пищеварительного тракта и удалена через выделительную систему. При этом, продуманно конструируя рацион и вводя в него соответствующие добавки (в частности, сорбенты), можно сущес гвенно снизить миграцию тяжелых металлов в звене трофической цепи «животное — продукция». Это направление мероприятий должно стать обязательным элементом зоотехнологий в зоне экологического риска.

Для снижения перехода тяжелых металлов из рациона в молоко в базовых хозяйствах использовали цеолитсодержащее сырье, получаемое в селе Шатрашаны Дрожжановского района РТ и ферроцин, при добавлении их в рационы коров в условиях летнего и зимнего содержания животных.

В отделении Кичуй ОАО имени Н. Е. Токарликова Альметьевского района включение в рационы коров цеолитсодержащего сырья в количестве 2,5% от сухого вещества рациона существенно снижало поступление свинца в молоке в 2,0, меди в 7,0.19,0 раз соответственно по сравнению с контрольными животными.

Следует отметить, что положительное действие цеолитов проявлялось постепенно, стабилизируя содержание ТМ в молоке к 20.30-м суткам от начала его применения в рационах коров, что свидетельствует об адаптации организма к добавке и возможности длительного его использования в кормлении животных." .

Цеолиты представляют собой полученную после дегидратации мелкопористую кристаллическую «губку» с объемом пор до 50% каркаса, это своеобразный селективный обменник с емкостью пор до 2.3 мг. экв/г цеолита, в состав которого входят более 40 жизненно важных для организма животных микрои макроэлементов (А.И. Белицкий и другие, 1980; 1990). В переводе с греческого, цеолиты — это «кипящие камни», поскольку они вспучиваются при нагревании. Способные поглощать газообразные вещества — серу, азот, аммиак, хлор, а также тяжелые металлы, радионуклиды, они термостабильны, стойки, обладают определенной механической прочностью. В условиях техногенеза минеральные энтеросорбенты эффективны в комплексе лечебно-профилактических мероприятий для поглощения ядов и ксенобиотиков, как поступающих в составе рациона, так и образующихся в ЖКТ при гидролизе корма, а также для сорбции токсикантов, микроорганизмов и связывания газов (В.И. Вернадский, 1954; В. А. Покровский, 1966; А. И. Сердюк, 1990; Г. П. Грибовский, 1990, 1996; А. А. Кабыш, 1990; Р. Г. Ильязов, Л. П. Зарипова 2002, 2006; М. С. Ежкова 2001, 2002; Ф. Х. Шакиров 2004; Г. М. Топурия, И. А. Шкуратова, В. В. Быстрых, К. Х. Папуниди, М. Я. Тремасов 2006).

Отмечено положительное влияние природного цеолита на показатели молочной продуктивности. Повышение суточных удоев на 10,7%, содержания жира в молоке на 0,2% отмечали в группе коров, получавших цеолит, тогда как в контрольной группе, без добавок, показатели молочной продуктивности к концу учетного периода опыта были ниже соответственно на 15,1 и 0,1%.

Повышение молочной продуктивности у коров при использовании в их кормлении цеолита наблюдали JI.A. Матюшевский, А. Д. Жарков, Е. С. Гончарова и другие, (1999) — Р. Г. Ильязов (1996) — A.M. Шадрин (1991) — К. Х. Папуниди, М. Г. Зухрабов, А. В. Иванов (1997) и многие другие, которые отмечали к тому же профилактический и терапевтический эффекты.

Цеолиты являются источником недостающих в рационах животных минеральных веществ, а также способны адсорбировать из рубца аммиак, который в последующем, освобождаясь из сорбента, используется для синтеза аминокислот и белков, в том числе — используемых в организме коров и для образования молока.

A.M. Уголев (1987) считает, что при поедании цеолитов жвачными животными в пищеварительном тракте накапливается окись кремния, которая способствует нормализации различных физиологических и патологических процессов, улучшает пищеварение, а также показатели белкового, липидного, углеводного и фосфорно-кальциевого обменов. Такого же мнения придерживаются И. Г. Кузнецов (1984) и А. И. Войнар (1990).

В регионе нефтегазового техногенеза нами впервые в условиях интенсивного загрязнения агроэкосистемы тяжелыми металлами установлена высокая эффективность в снижении концентрации свинца, кадмия, меди и цинка в молоке при добавлении препарата ферроцина в основной рацион лактирующих коров.

В СПК «Александровское» в летний и «Нур» Заинского района в зимний периоды при использовании в качестве энтеросорбентов природного цеолита и синтетического ферроцина, происходило снижение содержания кадмия в молоке коров опытных групп по сравнению с показателями в начале исследования и данными контрольной группы, а именно: при добавке ферроцина в 1,2.1,6 раза, при скармливании цеолита — в 1,6.2,3 раза, концентрация же свинца уменьшалась в 1,6. 1,7 раза.

В СПК «Нур» Заинского района РТ при изучении эффективности скармливания коровам цеолита и ферроцина в зимний стойловый период наиболее эффективным оказался ферроцин, который способствовал снижению концентрации свинца в молоке на 39,0.56,2, кадмия — па 32,1%. Снижение содержания цинка в молоке коров в 1,4 раза наблюдали при скармливании им цеолита.

Ферроцианиды (гексацианоферраты) — состоят из гексациановой части [Fe (CN)6] и поливалентных катионов железа, никеля, меди или кобальта и в водных средах образуют коллоиды, размерами 5.50 мкм. Благодаря этому их суммарная поверхность достаточна для связывания тяжелых металлов и, вместе с тем, для этих молекул стенки желудка и кишечника остаются непроницаемыми. Длительное нахождение корма в пищеварительном тракте у жвачных животных (22.24 часа) при тщательном его пережевывании обеспечивав! достаточный по времени контакт сорбента со всей съеденной массой. В этих условиях соединения тяжелых металлов, не всасываясь, проходя транзитом через желудочно-кишечный тракт и выводятся с калом.

Изучение влияния ферроцина на показатели молочной продуктивности в СПК «Александровское» Заинского района показало, что его добавка в рационы в летний период не оказывала отрицательного действия на здоровье и продуктивность коров.

В СПК «Нур» в условиях зимнего содержания коров среднесуточные удои в контрольной группе к концу опыта снизились на 16,7%, а у коров, получавших ферроцин, остались практически без измененияпри этом содержание жира в молоке даже увеличилось на 0,2%.

Повышение молочной продуктивности при использовании в рационах коров сорбенюв А. Т. Татарчук и другие (2000) объясняют нарастанием интенсивности обменных процессов в организме при разгрузке органов детоксикации — печени и почек — и стимуляцией функциональной активности органов пищеварения.

Таким образом, использование в рационах сорбентов в условиях летнего и зимнего кормления коров в условиях техногенеза способствует снижению поступления свинца, кадмия, меди и цинка в молоко и получению доброкачественной и экологически безопасной молочной продукции.

Таким образом, параметры миграции тяжелых металлов из рациона в молоко в условиях нефтегазового техногенеза, как показали исследования наши и других авторов (Н.А. Мусиенко и другие, 1996; С. Лумбунов, Р. Игнатьев, В. Струганов 1998; В. Т. Самохин 1992, 1996; А. В. Якимов соавторами, 2002), можно снизить путем добавления в рационы лактирующих коров специальных сорбентов, в частности, природных как цеолитсодержащих добавок или бентонитовой глины, так и синтетических ферроцианидов. Однако способы скармливания сорбентов в практических условиях не всегда бывают удобными при существующей технологии кормления и содержания животных в хозяйствах. К тому же, корма, как в летний, так и в зимний периоды, имею! дефицит ряда элементов питания — серы, цинка, меди, кобальта и йода. В условиях радиационного техногенеза, Р. Г Ильязовым и др. (2002), Б. Н. Анненковым (2004) была установлена высокая эффективность в снижении содержания радиоактивного цезия в продукции животноводства при использовании в рационах дойных коров ферроцина в составе комбикормов либо соли-лизунца, либо ионообменных материалов, на основе измельченной древесины лиственных пород (ЦИИОМ) пли хвойных (БИФЕЖ).

Поэтому, по аналогии, был определен набор препаратов, подобраны оптимальные дозы сорбента, кормовой серы и солей микроэлементов, разработана рецептура и технология изготовления солебрикетов с сорбентом в различных вариациях.

Комиссионными испытаниями солебрикетов отрицательного влияния на общее клиническое состояние здоровья животных в период опытного кормления отмечено не было. При этом коровы потребляли солебрикеты с добавками в 1,3.4,1 раза больше, чем контрольные животные, получавшие солебрикеты без добавок, что, по-видимому, связано с улучшением вкусовых качеств благодаря включению в их состав ферроцина, макрои микроэлемен тов.

Эти исследования проводили на фоне загрязнения молока, прежде всего, свинцом в количествах, признающих его «ограниченно годным» для потребления населением и негодным для приготовления детского и диетического питания (при колебаниях показателя на протяжении опыта от 0,180 до 0,340 мг/кг). Поэтому тем более важно было установить факт снижения перехода тяжелых металлов из рациона в молоко при использовании солебрикетов с сорбентом и минеральными веществами.

Результаты исследований показали стабильное снижение содержания свинца в 1,17. 1,25 раза в группе коров, получавших солебрикеты с ферроцином, что свидетельствует об уменьшении всасывания токсиканта в результате ионно-обменной, сорбции в желудочно-кишечном тракте животных при контакте солей свинца с сорбентом благодаря физико-химическим свойствам ферроцина.

Подтверждением сорбционных свойств ферроцина явились результаты исследования при добавлении в рационы коров солебрикетов с ферроцином и микроэлементами в одной и с ферроцином и серой в другой модификации, потребление которых снижало содержание свинца в молоке в 1,16. 1,46 и в 1,11. 1,25 раза соответственно по отношению к исходным значениям, в 1,22.1,62 и 1,11.1,86 раза по сравнению с контрольными животными.

Помимо ферроцина в составе солебрикетов использовались добавки дефицитных микроэлементов — цинка, кобальта, йода, меди, -физиологическое значение которых в организме определяется, включением их в различные ферментные системы организма, регулирующие минеральный, углеводный, липидный и азотистый обмены веществ.

В результате, солебрикеты с сорбентом и минеральными веществами показали несколько большую эффективность в снижении перехода тяжелых металлов в молоко, чем солебрикеты с добавкой только ферроцина. Это обусловлено активизацией обменных процессов под влиянием микроэлементов (В.И. Георгиевский и другие, 1979), а, следовательно, ускорением выведения токсикантов из организма животных, что подтвердилось стабильным снижением концентрации свинца в молоке на 4,3. 18,22% от первоначального уровня ив 1,23. 1,52 раза по отношению к значениям контрольной группы. Положительный эффект был также стабильным при использовании в составе солебрикетов сорбента ферроцина и серы, так как у жвачных животных микроорганизмы рубца синтезируют серусодержащие аминокислоты, которые в последующем включаются в процессы образования микробиального белка и используются для синтеза тканевых белков в организме, в том числе — гормонов и ферментов, а также белков молока, что подтверждается увеличением суточных удоев у коров на 4,0.9,4%.

В то же время добавление солебрикетов только с серой заметного влияния на снижение поступления свинца из рациона в молоко не оказало.

Важно было проследить за динамикой содержания другого высокотоксичного элемента — кадмия в молоке при включении солебрикетов с сорбентом и минеральными веществами, снижение которого установлено при использовании солебрикетов с ферроцином и микроэлементами на 23,1% и с добавкой микроэлементов на 13,75%.

Снижению концен фации меди способствовало включение в рационы всех изучаемых вариантов солебрикетов в среднем на 34,5% с фероцином, на 45,8 — с ферроцином и микроэлементами, на 39,7 с ферроцином и серой, на 28,5 — с микроэлементами и на 41,9% - с серой. А при изучении динамики концентрации цинка в молоке были получены противоречивые результаты: во II и IV группах коров с включением в рационы солебрикетов с микроэлементами наблюдалось увеличение показателя на 25,6% и 22,2%, а в контрольной, без добавок, и в опытной, с ферроцином, снижение на 30,0.60,1% и 15,8.29,7%, что вполне объяснимо, так как в состав солебрикетов с микроэлементами были включены соли цинка. По-видимому, состав солебрикетов с дефицитными микроэлементами нуждается в коррекции в зависимости от конкретного места их использования в рационах для продуктивных животных.

Исследованиями также установлено, что применение в рационах коров ферроцина с микроэлементами в составе солебрикетов в виде свободной минеральной подкормки обеспечивает не только высокую эффективность снижения концентрации токсикантов (свинца, кадмия, меди и цинка) в молоке коров, но и увеличивает молочную продуктивность. В течение 40 дней опытного кормления количество молочного жира было получено больше при использовании солебрикетов с ферроцином и микроэлементами на 4,55 кг или 22,3%, только с микроэлементами — на 3,09 или 15,2% и с ферроцином и серой — на 1,82 кг или 8,9% по сравнению с контрольными животными, получавшими солебрикеты без добавок, что свидетельствует об экономической целесообразности включения минеральных солебрикетов с ферроцином.

Максимальное увеличение количества молочного жира наблюдалось у коров, получавших солебрикеты с ферроцином и микроэлементами и солебрикеты с микроэлементами.

Таким образом, добавка в рационы дойных коров сорбента ферроцина, серы и солей микроэлементов в составе солебрикетов в различных комбинациях в условиях нефтегазового техногенеза является удобным, простым в применении и целесообразным способом улучшения качества молока, и увеличения молочной продуктивности. При этом выбор солебрикетов должен осуществляться в каждой конкретной агроэкологической обстановке с учетом степени загрязнения молока тяжелыми металлами и спектра поллютантов.