Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние скармливания грубого корма и тяжелых растительных кормовых добавок на экскрецию тяжелых металлов и редкоземельных элементов из организма лактирующих коров

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние скармливания грубого корма и тяжелых растительных кормовых добавок на экскрецию тяжелых металлов и редкоземельных элементов из организма лактирующих коров"

На правах рукописи

РГб од

РАЗУМОВ

Александр Иванович - 3 2Л)

ВЛИЯНИЕ СКАРМЛИВАНИЯ ГРУБОГО КОРМА И РАСТИТЕЛЬНЫХ КОРМОВЫХ ДОБАВОК НА ЭКСКРЕЦИЮ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ОРГАНИЗМА ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ

Специальность 03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Великий Новгород, 2000

Работа выполнена в Новгородском государственном университете имени Ярослава Мудрого

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор ВЯЙЗЕНЕН Геннадий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор КЛЕМИН Владимир Павлович;

Кандидат сельскохозяйственных наук НЕКРАСОВ Алексей Владимирович

Ведущее предприятие: Новгородский гидромелиоративный техникум

Защита диссертации состоится « // » ¿2 1УГи 1/Л_2000 года

в 10 часов 00 минут на заседании диссертационного совета К 064.32.09 в Новгородском государственном университете имени Ярослава Мудрого по адресу: 173003, г. Великий Новгород, ул. Большая Санкт-Петербургская, 41

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого.

Автореферат разослан « ^ » ьМ&рУ?? f 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

рм- ^ п $0-2 2,0

доцент ТОКАРЬ А. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сдерживающим фактором широкого использования осадков служит нередко высокое содержание ряда тяжелых металлов, вызывающее повышение интенсивности трансформации их в растениеводческую и животноводческую продукцию. В этой связи целесообразно разработать мониторинг загрязнения тяжелыми металлами почвы, питьевой воды, растений, растительных кормов, организма сельскохозяйственных животных, продуктов животноводства.

Необходимо иметь в виду то обстоятельство, что в настоящее время ряд промышленных предприятий проходит своего рода перепрофилирование, закрывают "вредные" цеха, отрасли, способствуя тем самым сокращению интенсивности выбросов в окружающую среду

Растительные корма, заготовленные на тех или иных полях севооборота конкретного хозяйства региона, должны пройти "специальную" проверку их качества организмом клинически здоровых животных. С использованием в рационах грубого корма - сена - необходимо разработать параметры концентрации тяжелых металлов и ряда других химических элементов в продуктах выделения (моче, кале и молоке) в конкретный период времени.

Помимо этих показателей целесообразно выявить отношення между некоторыми минеральными макроэлементами, характеризующие интенсивность обмена тяжелых металлов организмом лактирующих коров. Немаловажное значение имеет определение интенсивности выведения редкоземельных элементов через почки и желудочно-кишечный тракт. Необходимо разработать рекомендации по экологически допустимым концентрациям тяжелых металлов и ряда редкоземельных элементов в молоке коров

Цель и задачи исследований. Основной целью работы являлось определения влияния скармливания грубого корма и растительных кормовых добавок на экскрецию тяжелых металлов и редкоземельных элементов из организма лактирующих коров.

В связи с этим нами поставлены следующие задачи:

- установить возможность использования сена злаковых многолетних трав, заготовленного в поле после предварительного внесения в почву осадка сточных вод биологических очистных сооружений, и различных кормовых добавок в рационах лактирующих коров;

- выявить содержание тяжелых металлов и редкоземельных элементов (лантана и церия) в продуктах выделения;

- определить интенсивность обмена тяжелых металлов организмом коров;

- определить параметры содержания тяжелых металлов и редкоземельных элементов, а также кальция, магния и калия в молоке лактирующих коров;

- определить экономическую эффективность использования в рационах коров злакового сена, заготовленного в полевых условиях после внесения в почву осадка сточных вод биологических очистных сооружений.

Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения:

- возможность использования сена злаковых многолетних трав, заготовленного после предварительного внесения в почву осадка сточных вод, и различных кормовых добавок в рационах лактирующих коров;

- содержание тяжелых металлов и редкоземельных элементов (лантана и церия) в продуктах выделения;

- интенсивность обмена тяжелых металлов организмом коров;

- параметры содержания тяжелых металлов и редкоземельных элементов, а также кальция, магния и калия в молоке коров при скармливании грубого корма.

Тема является составной частью государственной научно-технической программы Департамента кадровой политики и образования МСХ и П РФ (регистрационные номера 372-36-2Ж; 95-34-2Ж, единого заказ-наряда Министерства образования РФ 129. 99 Ф - фундаментальные науки), тематического плана НИР Новгородского госунивсрситета имени Ярослава Мудрого.

Научная новизна. Впервые установлены закономерности обмена тяжелых металлов организмом лактирующих коров при скармливании сена, заготовленного в полевых условиях после внесения в почву осадка сточных вод биологических очистных сооружений.

Впервые выявлено содержание редкоземельных элементов (лантана и церия) в продуктах выделения коров. Определены параметры содержания тяжелых металлов, редкоземельных элементов и ряда минеральных микроэлементов в молоке коров, потреблявших различные растительные кормовые добавки в сочетании с сеном из злаковых многолетних трав.

Практическая значимость работы. В результате исследований доказана возможность использования в рационе лактирующих коров злакового сена, заготовленного после предварительного внесения в почву осадка сточных вод биологических очистных сооружений. При сложившемся постоянстве его химического состава имеется возможность активизации утилизации органических отходов и охраны окружающей среды.

Разработаны рекомендации по экологической оценке качества молока.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований по использованию в почве осадка сточных вод биологических очистных сооружений в качестве дополнительного органического удобрения при заготовке грубого корма - сена - для молочного скота рекомендуется внести в учебные курсы "Кормоприготовление", "Сельскохозяйственная экология".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы нашли отражение на международных научно-практических конференциях, технических советах, конгрессах, симпозиумах в Норвегии, Финляндии, Швеции, США, Японии, Китае, Бельгии (1997-2000 гг.), Втором международном симпозиуме "Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в звене: почва - растение (корм, рацион) - животное - продукт животноводства - человек" (Великий Новгород, 28-30 марта 2000 г), опубликованы в периодической печати.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 137 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов методов исследований, собственных исследований, выводов, практических предложений и приложения (2 таблицы и 4 диаграмм), включает 18 таблиц. Список литературы включает 145 источников, в том числе 9 - на иностранных языках.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования поведения тяжелых металлов и редкоземельных элементов в системе: осадок сточных вод - почва - растение (корм, рацион) -животное - продукт животноводства, установление размеров поступления с кормами рационов и выведения их через почки, желудочно-кишечный тракт и молочную железу, экологическая оценка качества молока являются определяющими условиями использования его в конкретном регионе.

Материал и методика исследований

Характеристика почв с различных участков до и после внесения осадка сточных вод биологических очистных сооружений выглядела следующим образом. В почве под травы на сено до его внесения отмечено 1,85 % гумуса при рН 4,2, а после внесения - соответственно 2,70 % гумуса при рН 5,5. Подвижного фосфора (Р2О5) и калия (К20) по Кирсанову в почве установлено до внесения осадка сточных вод соответственно 5 и 8 мг/100 г, а после его внесения - соответственно 8 и 10 мг/100 г. Следует отметить, что в 100 г почвы содержалось гидролизуемого азота (по Тюрину и Кононовой) до внесения 7,0 мг, а после внесения - 8 мг.

Почва - дерново-подзолистая. Осадок сточных вод биологических очистных сооружений относится ко второй группе, то есть к средней. В нем установлено содержание тяжелых металлов (мг/кг): кадмия - 1,52; свинца -8,6; марганца - 27,0; хрома - 102,6; меди - 112,2; цинка - 166,5; никеля -175,0, а наличия железа общего, ртути и мышьяка обнаружено не было. Срок хранения того осадка в траншее составлял 4 года; в нем обнаружено также 16,20 Бк/кг радиоцезия и 144,19 Бк/кг радиокалия.

Визуальное обследование почв с участков до и после внесения осадка сточных вод биологических очистных сооружений не выявило каких-либо

изменений: механический состав остался таким же, корневая система растений не была угнетена.

Он вносился на поверхность почвы под злаковые многолетние травы с последующим рыхлением (культивацией). В почве под травы на сено после внесения осадка сточных вод и сбора урожая содержалось 23,14 Бк/кг радионуклида цезия-137; калия-40 в пределах 244,8 Бк/кг; 6,3 мг/100 г Р2О5; 5,3 мг/100 г К20 при рН 4,4.

После внесения его в почву отсутствовали яйца глист и кишечная палочка (Е. соН).

Осадок сточных вод биологических очистных сооружений муниципального предприятия «Водоканал» г. Боровичн Новгородской области завезен в отделение «Старое Ракомо» совхоза-техникума «Новгородский».

Научно-хозяйственный опыт проведен методом групп аналогов с учетом возраста, живой массы, продуктивности за предыдущую лактацию, сроков осеменения, происхождения и породности по следующей схеме (табл. 1).

Опыт проведен на чистопородных лактирующих коровах черно-пестрой породы на ферме совхоза-техникума «Новгородский» в 1997 - 1998 годах.

Таблица 1. Схема научно-хозяйственного опыта

Группа коров Молочная продуктивность, кг* Число коров, гол Возраст в лактациях Условия кормления

Контрольная 1 3873 12 3...4 ОР) (сено с участка без внесения в почву ОСВ, силос, дробина пивная, соль поваренная)

Контрольная 2 3869 12 3...4 ОР2 (сено с участка после внесения в почву ОСВ, силос, дробина пивная, соль поваренная)

I опытная 3865 12 3...4 ОР2 + мука стеблей татарника (Опорогс1ит асапИйшп Ь.)

II опытная 3881 12 3...4 ОР2 + мука стеблей кипрея (СИатаепепшп ш^шШЬНит Ь.)

III опытная 3865 12 3...4 ОР2 + мука стеблей щавеля конского (Яитех сопГеПсБ)

IV опытная 3876 12 3...4 ОР2 + семена щавеля конского (Яитех сопГсПсб)

* За предыдущую лактацию

Число коров в каждой из групп опыта составляло 12 голов. Научно-хозяйственный опыт состоял из трех периодов: предварительного (10 сут.), главного (120 сут.) и заключительного (10 сут.).

Образцы кормов, добавок, продуктов выделения (моча, кал и молоко) коров не консервировали. Определение концентрации тяжелых металлов и редкоземельных элементов в них осуществлялось на атомно-эмиссионном спектрометре фирмы Perkin Elmer (США) в химической лаборатории АО «Акрон» Новгородской области, а содержание радионуклидов - в Новгородском Центре метрологии, стандартизации и сертификации, возможное наличие Е. coli и яиц гельминтов - в Госкомитете санэпиднадзора области.

Подготовку образцов и приготовление рабочих растворов для исследования осуществляли в лаборатории экологически чистой сельскохозяйственной продукции Академии сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого.

В конце главного периода опыта в течение двух смежных суток определяли массу продуктов выделения (мочи, кала). А количества свежевыве-денного молока и расходования кормов учитывали ежесуточно взвешиванием на весах.

Полноценность рационов кормления контролировали по нормам кормления РАСХН (1985 г., М.: Колос) и переизданных на протяжении ряда лег [59,84, 131].

Живая масса коров колебалась от 528 до 536 кг. Коровы подобраны в группы с учетом происхождения (линии Аннас Адема 30587, Хильтис Адема 37910, Нико 31652; семейства Незабудки 1073, Звездочки 961, Волны 83).

Статистическая обработка результатов исследований проведена с использованием методических руководств по биометрии (Н. А. Плохинский, 1970), а также специальной программы на основе Excel 5.0.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЛАКОВОГО СЕНА ЗАГОТОВКИ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ ПОСЛЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ВНЕСЕНИЯ В ПОЧВУ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД БИОЛОГИЧЕСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

В рационах лакгирующих коров контрольной 1 группы включали 6,95 кг сена из злаковых многолетних трав с участка, куда не вносили осадок сточных вод биологических очистных сооружений, 20,3 кг силоса из тех же культур, 2,4 кг дробины пивной, 80 г соли поваренной; им же выпаивали по 34 л воды.

Животным контрольной 2 группы скармливали сено из злаковых многолетних трав, заготовленное в поле после предварительного внесения в почву осадка сточных вод биологических очистных сооружений, в пределах от 6,91 до 6,97 кг, а также 20,1 ...20,3 кг силоса из одноименных трав и тра-

восмессй. адекватное количество дробины пивной. Всем животным опытных групп выпаивали также одинаковое количество воды (по 34 л в расчете на голову в сутки), скармливали дополнительно по 80 г соли поваренной.

Лактирующим коровам всех опытных групп, согласно схемы опыта, скармливали по 30 г/гол/сут растительных кормовых добавок. Так, например, в рационы коров I опытной группы включали муку стеблей татарника, II опытной - муку кипрея узколистного (иван-чая), III опытной - муку стеблей щавеля конского и IV опытной - семена щавеля конского. Условия содержания всех животных были одинаковыми.

Лактирующие коровы всех групп (двух контрольных и четырех опытных) потребляли ежесуточно 11,4... 11,7 кг сухого вещества, 8,4...8,7 % переваримого протеина (от сухого вещества рационов), 3,1..3,2 % жира, 31,5...32,1 % клетчатки. В расчете на одну кормовую единицу рационов приходилось 86,2...88,6 г переваримого протеина, а в расчете на килограмм сухого вещества - 0,96...0,98 кормовых единиц.

Масса суточных рационов с учетом выпитой воды составляла 63,65...63,67 кг, сочность их равна 1,2. Такой показатель, как сочность, определили расчетным методом, а именно делением всей массы влаги в кормах рационов на количество в них сухого вещества.

В 1 кг сухого вещества рационов с использованием сена с участка, куда не вносили осадок сточных, отмечено минимальное содержание кадмия (0,64 мг), максимальное - алюминия (172,32 мг). Аналогичная картина наблюдалась в накоплении тяжелых металлов в расчете на 1 кормовую единицу-

С использованием злакового сена с другого участка, а также с добавлением к рационам растительных кормовых добавок отмечали аналогичный принцип обеспеченности сухого вещества и кормовой единицы (овсяной) тяжелыми металлами. Однако, более высокая концентрация алюминия как в расчете на единицу сухого вещества, так и на одну овсяную кормовую единицу установлена в случае применения в рационах семян щавеля конского (соответственно 190,88 мг и 194,28 мг).

Сумма тяжелых металлов (А1, РЬ, Т1, Сг, Сф, контролируемая в рационах кормления коров, потреблявших злаковое сено с участка без внесения в почву осадка сточных вод, составляла 2287 мг, а сено с другого участка (поля) - после предварительного внесения в почву осадка сточных вод -2459,65 мг, или на 7,5 % выше.

Самый высокий уровень поступления данных тяжелых металлов в рационы установлен в случае добавления к ним муки стеблей татарника, составлявший 2467,85 мг.

Следует иметь в виду, что на изменение величин сумм тяжелых металлов в рационах существенное влияние оказывал такой элемент, как алюминий, содержание которого варьировало от 1999 до 2186 мг.

Потребление сена с участка без внесения осадка сточных вод биологических очистных сооружений в почву и, конечно же, остальных кормов в рационе, способствовало распределению тяжелых металлов в нем в убывающей последовательности (% от их суммы) таким образом: алюминий > свинец > хром > никель > титан > кадмий.

Экологическая оценка использования осадка сточных вод биологических очистных сооружении в почве при производстве животноводческой продукции

Впервые отражены материалы экспериментальных исследований по выявлению интенсивности выведения тяжелых металлов из организма лак-тирующих коров, в рационы которых включали сено, заготовленное без внесения и с внесением в почву того самого осадка сточных вод.

Все кормовые добавки использованы для возможного ускорения выведения тяжелых металлов (А1, Сг, Т1, РЬ, Сс1) через почки, желудочно-кишечный тракт и молочную железу. Они (добавки) скармливались в сочетании с сеном, заготовленном в полевых условиях после внесения в почву осадка сточных вод биологических очистных сооружений.

Следует подчеркнуть, что за счет только скармливаемого сена с участка после внесения в почву осадка сточных вод в организм лактирующих коров из рационов поступало: 17,3 % хрома, 20,8 алюминия, 27,7 никеля, 32,9 свинца и 39,3 % кадмия (от суммы тяжелых металлов).

Для сравнения отметим, что за счет потребленного силоса в организм животных поступало ежесуточно: 47,8 % алюминия, 55,5 кадмия, 62,4 свинца, 63,3 никеля и 78,6 % хрома.

А с выпитой водой - 0,25 % никеля, 0,51 свинца, 0,57 хрома, 1,1 кадмия и 8,0 % алюминия. Следовательно, основным поставщиком тяжелых металлов в организм лактирующих коров в данном случае являлся силос, заготовленный из злаковых многолетних трав и травосмесей без внесения в почву осадка сточных вод.

Те же тяжелые металлы в сумме, содержащиеся в сене и воде питьевой суточного рациона, не превысили их концентрацию в силосе, заготовленном из тех же злаковых многолетних трав и травосмесей.

Химический состав мочи лактирующих коров при скармливании сена, заготовленного на участке после внесения в почву осадка сточных вод

Травы, выращенные на сено с участка после предварительного внесения в почву осадка сточных вод, оказали неадекватное влияние на концентрацию ряда химических элементов в моче лактирующих коров черно-пестрой породы.

Сумма тяжелых металлов в моче коров, потреблявших данное сено, варьировала в широких пределах, а именно от 2,16 мг/кг до 16,12 мг/кг против 3,31 мг/кг в контроле. На максимальные суммы содержания тяжелых

металлов в моче оказали влияние ионы алюминия, особенно при включении в рационы дополнительно муки стеблей татарника (14,59 мг/кг) и кипрея (16,12 мг/кг). Эти два вида муки активно стимулировали выведение алюминия через почки, а точнее в пределах соответственно 14 мг/кг и 15,9 мг/кг.

Содержание алюминия в моче коров выявляли с учетом концентрации его в рационах кормления в стойловый период содержания. Эти данные отражены в виде уравнения регрессии. Аналогичным способом поступали и с другими тяжелыми металлами, например хромом и никелем:

А1 в моче = 0,03 х А1 рац. - 58,24, (г = 0,36);

Сг в моче = 0,16 х Сг рац. - 0,001, (г = -0,35);

N1 в моче = -0,01 х N1 рац. + 0,83, (г = -0,17),

Для сравнения отмстим, что скармливание сена, заготовленного на участке после предварительного внесения в почву осадка сточных вод без растительной кормовой добавки, и включение в рационы дополнительно муки стеблей щавеля конского, способствовали снижению содержания в моче алюминия соответственно до 1,7 мг/кг и 2,2 мг/кг. Однако, семена щавеля конского в отличие от муки стеблей той же культуры привели к более интенсивному накоплению в моче алюминия, а точнее в 3,4 раза. Данное явление объясняется интенсивностью блокирования ионов алюминия солями щавелевой кислоты (оксалатами) в организм коров.

При отсутствии кормовых добавок максимальная концентрация хрома в моче, равная 0,066 мг/кг, установлена при скармливании коровам сена обычного (традиционного). В случае скармливания семян щавеля конского на фоне рациона с включением сена, заготовленного на участке после предварительного внесения в почву осадка сточных вод, в моче отмечено 0,03 мг/кг хрома, хотя использование той же культуры, но в виде муки стеблей, и того больше, - 0,08 мг/кг (в 2,7 раза).

С использованием в рационах каких-либо растительных кормовых добавок содержание хрома в моче значительно ниже его уровня по контрольной 1 группе, за исключением муки стеблей щавеля конского. Соли щавелевой кислоты (оксалаты), содержащиеся в стеблях щавеля конского, в отличие от тех же оксалатов, но уже в семенах, интенсивнее стимулируют выведение хрома через почки.

Имея в виду то обстоятельство, что в общей сумме тяжелых металлов в моче на долю хрома приходилось 0,08 мг/кг, или 3,3 %, в частности с добавлением к рациону муки из стеблей щавеля конского. В другом случае, а именно с использованием семян щавеля на долю хрома приходилось лишь 0,4 % от суммы тяжелых металлов, которая составляла 7,73 мг/кг. К слову сказать, оксалаты щавелевой кислоты в семенах в отличие от стеблей привели к росту суммы тяжелых металлов в моче в 3,2 раза активнее.

А что касается никеля, то в моче его установлено в пределах от 0,13 до 0,54 мг/кг против 0,14 мг/кг в контроле. Важно подчеркнуть, что как при скармливании сена обычного (традиционного), так и сена, заготовленного на

участках после предварительного внесения в почву осадка сточных вод (без кормовых добавок), через почки выведено адекватное количество никеля, а именно по 0,14 мг/кг.

Во всех случаях использования растительных кормовых добавок кадмия в моче обнаружено не было.

Такие редкоземельные элементы, как лантан и церий, в моче лакти-рующих коров также обнаружены не были.

Такой элемент, как стронций стабильный, в общую сумму тяжелых металлов не включали. Однако он тесно связан с обменом других элементов и способен оказывать существенное влияние на их концентрацию в моче.

Через почки ежесуточно выводилось от 0,049 до 2,9 мг/кг стронция стабильного против 11,2 мг/кг по группе коров, которым скармливали злаковое сено традиционное и без растительных кормовых добавок. Следовательно, использование злакового сена, но заготовленного на участке после внесения в почву осадка сточных вод, а также включение в рационы всех растительных кормовых добавок, оказали существенное влияние на снижение содержания в моче стронция стабильного.

Содержите в ней кальция варьировало от 40 до 397 мг/кг против 356 мг/кг по группе коров, кормившихся сеном обычным, то есть с поля без применения в почве данного осадка.

На основании экспериментальных данных, полученных в научно-хозяйственном опыте на коровах черно-пестрой породы, рассчитаны уравнения регрессии. Эти уравнения отражают возможность определения содержания в моче алюминия, хрома и никеля в зависимости от концентрации в рационах лактирующих коров алюминия (мг), кальция (мг), магния (мг), калия (мг), стронция стабильного (мг), меди (мг), клетчатки (г) и жира (г). А1 в моче =-900,94 + 3,14 хА1+ 158,73 хСа- 12,37хМ§- 193,54 хК +24,89

х 8г + 0,60 х Си -2,97 х Кл + 11,26 х Ж; Сг в моче = 0,29 - 0,13 х Сг - 0,51 х Са + 0,03 х М§ + 0,58 х К - 0,06 х Бг - 0,05

х Си + 0,01 х Кл - 0,04 х Ж; № в моче = -33,96 + 0,83 х № - 1,30 х Са - 0,03 х + 0,85 х К - 0,07 х Бг -0,17 х Си + 0,02 х Кл - 0,01 х Ж;

Определенное влияния на динамику концентрации кальция в моче оказало содержание в ней магния. В данном случае содержание в моче магния варьировало от 55,7 до 656 мг/кг против 441 мг/кг в контрольной 1 группе.

С использованием муки стеблей щавеля конского в отличие от семян при одновременном скармливании животным сена с участка, куда вносили осадок сточных вод в качестве дополнительного органического удобрения, отмечено повышение содержания в ней магния в 11,8 раза. Мука стеблей кипрея в отличие от муки стеблей татарника в 4,3 раза интенсивнее накапливала в моче магний. Нужно подчеркнуть, что соли щавелевой кислоты (оксалаты) при скармливании семян щавеля конского способствовали

снижению концентрации стронция стабильного (до 2,9 мг/кг) при одновременном роете в моче содержания кальция (до 397 мг/кг).

Отношение кальция к магнию в моче лактирующих коров колебалось от 0,28 до 1,31 против 0,81 по группе коров, которым скармливали сено без предварительного внесения в почву осадка сточных вод.

Таким образом, использование в рационах лактирующих коров различных растительных кормовых добавок при одновременном скармливании данного вида грубого корма, заготовленного на участке после внесения в почву осадка сточных вод, оказало неадекватное влияние на интенсивность выведения рада элементов питания через почки. Аналогичную картину наблюдали также при скармливании животным сена с разных участков, то есть без использования осадка сточных вод и с его применением.

А какое влияние на интенсивность перехода ряда тяжелых металлов в мочу из рационов кормления оказали компоненты, приготовленные из щавеля конского? Различные части этой культуры оказали неадекватное влияние на величины данного показателя. Так, например, включение в рационы семян щавеля конского привело к повышению уровня перехода в мочу свинца, никеля и алюминия, снижению - лишь хрома.

Мука стеблей татарника в отличие от муки стеблей кипрея способствовала росту перехода в мочу никеля, и спаду - алюминия. Интенсивность перехода хрома в мочу из рационов в обоих случаях была в пределах равных величин (по 0,5%). Итак, повышают уровень перехода в мочу алюминия -мука стеблей татарника и кипрея, хрома - стеблей щавеля конского, никеля -семена щавеля конского, мука стеблей кипрея и татарника, а свинца - семена щавеля конского. Однако активность перехода свинца в мочу существенно возрастает при включении в рационы сена с участков, куда вносили осадок сточных вод (0,29 %). Мука стеблей татарника способствовала повышению содержания в моче лактирующих коров алюминия и никеля, снижению калия, кальция и стронция стабильного. Мука стеблей кипрея привела к повышению концентрации в моче алюминия, никеля, магния, снижению хрома, стронция стабильного и кальция. Мука стеблей щавеля конского способствовала повышению содержания в моче хрома, калия, снижению алюминия, никеля, стронция стабильного, магния и кальция. Семена щавеля конского способствовали повышению концентрации в моче алюминия, никеля, свинца, магния, кальция, снижению хрома, стронция стабильного и калия.

Напрашивается вопрос: какое влияние на динамику отдельных элементов в моче оказывает злаковое сено, заготовленное на участке, после предварительного внесения осадка сточных вод в почву? В данном случае отсутствовали, как известно, растительные кормовые добавки.

В отличие от случая применения в рационах сена обычного в моче лактирующих коров выявлено повышение содержания лишь свинца, снижение - алюминия, хрома, стронция стабильно, калия, магния и кальция.

Содержание редкоземельных элементов и моче корой

Каких-либо сведений, материалов о содержании редкоземельных элементов, а именно лантана и церия, в продуктах выделения сельскохозяйственных животных в литературе сельскохозяйственной, медицинской, а также по экологии нам обнаружить не удалось. Эти данные отсутствуют в любом доступном для нас источнике, даже в сети Интернет. Их просто нет.

В этой связи нами впервые сделана попытка выявить концентрацию лантана и церия в моче лактирующих коров, потреблявших грубый корм без растительных кормовых добавок, а также с добавками.

Итак, на основании результатов исследований, проведенных нами в Академии сельского хозяйства и природных ресурсов Новгородского государственного университета, можно с уверенностью утверждать, что такие редкоземельные элементы, как лантан и церий, не выводятся из организма лактирующих коров через почки.

Химический состав кала коров при скармливании сена, заготовленного на участке после ннссешш в почву осадка сточных вод

С использованием в рационах лактирующих коров растительных кормовых добавок в сочетании с сеном, заготовленном на участке после предварительного внесения в почву осадка сточных вод, содержание тяжелых металлов в кале (в сумме) варьировало от 192,9 до 460,6 мг/кг. А при отсутствии всех испытываемых кормовых добавок и использовании того же злакового сена в рационах установлена максимальная (в сумме) концентрация тяжелых металлов, выведенных через желудочно-кишечный тракт, -639,91 мг/кг.

Традиционное применение обычного сена злакового без кормовых добавок в рационах животных привело к снижению содержания в кале тяжелых металлов до 469,0 мг/кг, или на 36,4 %. С использованием сена, заготовленного без применения осадка сточных вод в почве, в кале отмечено 451 мг/кг алюминия, а в случае включения в рационы сена с другого участка - 609 мг/кг, то есть выше на 35,0 %.

На величину общей суммы тяжелых металлов в кале в данном случае существенное влияние оказала концентрация в нем алюминия, на долю которого приходилось 95,2 %. Через желудочно-кишечный тракт животных, получавших в рационах различные кормовые добавки, выведено 169...436 мг/кг алюминия. Самая низкая концентрация алюминия в кале выявлена в случае блокирования его солями щавелевой кислоты (оксалаты) в составе семян щавеля конского - 169 мг/кг, что составляет 87,6 %. С использованием муки стеблей щавеля конского в кале обнаружено 410 мг/кг алюминия, или 94,9 % от суммы тяжелых металлов.

Следовательно, оксалаты муки стеблей щавеля конского в отличие от оксалатов муки семян щавеля конского провоцировали накопление алюминия, что и привело к повышению содержания его в кале в 2,4 раза.

Соли щавелевой кислоты (оксалаты), содержащиеся в семенах щавеля конского, в отличие от стеблей той же культуры способствовали более интенсивному выведению никеля через желудочно-кишечный тракт.

Нами отражена взаимосвязь между алюминием, хромом и никелем в кале и рационах лактирующих коров в виде уравнений регрессии. Установлены слабые корреляционные взаимосвязи между этими тяжелыми металлами, содержащимися в рационах и кале. В этой связи целесообразно учитывать наибольшее число химических элементов в уравнениях регрессии.

А1 в кале = -0,18 х А1 рац. + 807,46; (г = -0,09);

Сг в кале = 0,05 х Сг рац. + 1,45; (г =0,13);

№ в кале = -0,27 х № рац. + 27,22; (г = -0,27),

Наличие титана в кале лактирующих коров (в данном исследовании) обнаружено не было, за исключением случая использования в рационах злакового сена, заготовленного в полевых условиях после предварительного внесения в почву осадка сточных вод (0,026 мг/кг, или 0,004 %). Аналогичная картина прослеживается по концентрации в кале свинца (16 мг/кг, или 2,5 %) и кадмия (0,084 мг/кг, или 0,01 % от суммы тяжелых металлов).

Содержание редкоземельных элементов в кале коров было выявлено лишь в случае применения в рационах того же одноименного сена с участка, куда вносили осадок сточных вод. Так, например, через желудочно-кишечный траст этих животных выведено 0,36 мг/кг лантана и 0,87 мг/кг церия. Необходимо напомнить, что в моче этих же лактирующих коров содержание лантана и церия обнаружено не было.

В специальной сельскохозяйственной литературе, физиологии и биохимии питания животных, в экологии сельскохозяйственных животных нам не удалось обнаружить каких-либо сведений, материалов об обмене лантана и церия организмом не только животных, но и человека. Таким образом, подобные исследования, охватывающие возможные пути поступления лантана и церия в организм и активность выведения их через почки, желудочно-кишечный тракт и молочную железу, являются новыми и представляют научный и практический интерес.

Существенное снижение содержания стронция стабильного в кале вызвали семена щавеля конского (36,6 мг/кг), мука стеблей татарника (48,4 мг/кг) и щавеля конского (49,2 мг/кг).

Наряду с динамикой содержания стронция стабильного отмечали варьирование концентрации в кале кальция. Так, например, все кормовые добавки в смеси с другими кормами способствовали снижению концентрации в кале кальция от 7,9 до 3,6 мг/кг, в то время как использование в рационах сена обычного, то есть традиционного, способствовало росту данного показателя до 8,2 мг/кг, а сена с поля, куда вносили осадок сточных вод, еще больше - 8,6 мг/кг. Однако отношение кальция к стронцию стабильному в кале лактирующих коров варьировало в пределах почти равных величин, а именно - от 0,10 до 0,12.

С включением в рационы растительных кормовых в кале установлено 1,0...2,2 мг/кг магния, а при их отсутствии - 2,2 и 2,5 мг/кг, что и оказало влияние на величину отношения кальция к магнию. С добавлением к рационам кормовых добавок отношение кальция к магнию колебалось от 3,1 до 3,6, а без их применения оно составляло 3,3 и 3,9, то есть было несколько выше.

Мука стеблей татарника способствовала повышению содержания в кале лактирующих коров: хрома, никеля, снижению - алюминия, стронция стабильного, магния и кальция. Мука стеблей кипрея (иван-чая) привела к повышению содержания в кале хрома, стронция стабильного, калия, снижению - алюминия, никеля, магния и кальция. Мука стеблей щавеля конского способствовала повышению интенсивности выведения через желудочно-кишечный тракт: хрома, никеля, калия, снижению - алюминия, стронция стабильного, магния и кальция. Семена щавеля конского привели к повышению концентрации в кале коров никеля, снижению содержания алюминия, хрома, стронция стабильного, калия, магния, кальция.

Злаковое сено, заготовленное в полевых условиях после внесения в почву осадка сточных вод, в сравнении с сеном обычным, способствовало повышению содержания в кале алюминия, титана, свинца, кадмия, стронция стабильного, калия, кальция, лантана, церия, снижению - хрома, никеля и магния.

Выявлено содержание алюминия, хрома и никеля в кале в зависимости от концентрации в их рационах: алюминия, кальция, магния, калия, стронция стабильного, меди, клетчатки и жира.

А1 в кале = 9634,70 - 8,71 х А1 + 278,26 х Са + 114,78 х Ме - 193,54 х К +

62.41 х Бг - 274,29 х Си + 26,26 х Кл - 147.37 х Ж; Сг в кале = - 33,49 - 7,15 х Сг - 6,52 х Са - 0,72 х Mg + 11,22 х К - 1,72 х Бг -

1,37 х Си + 0,54 х Кл - 1,74 х Ж; № в кале = 139,10 + 12,16 х № - 36,17 х Са - 0,43 х Мц + 22,03 х К - 3,96 х Бг + 2,69 х Си - 0,26 х Кл + 1,70 х Ж;

Установлено, что уровень перехода алюминия в каловые массы варьировал от 7,8 % с добавлением к рационам семян щавеля конского до 20,3 % - с добавлением муки стеблей кипрея (иван-чая), что видно из результатов исследований. Активность перехода из рационов в каловые массы максимальная при скармливании сена, заготовленного в полевых условиях после внесения осадка сточных вод. Доказательством тому является максимальный показатель - 27,9 %, в то время как с использованием в рационах сена обычного - 22,5 %.

Семена в отличие от муки стеблей щавеля конского стимулировали интенсивность перехода в каловые массы лишь никеля, в то же время они оказали существенное влияние на торможение данного процесса. Мука стеблей татарника по сравнению с мукой стеблей кипрея способствовала повышению уровня перехода никеля в каловые массы из рационов кормления.

Максимальные уровни перехода хрома из рационов выявлены при включении муки стеблей щавеля конского и кипрея (иван-чая), которые составляли соответственно 8,18 и 8,59 %.

Содержание редкоземельных элементов в кале коров

Подобных опытов на сельскохозяйственных животных в стране и за рубежом не проводилось.

В наших исследованиях, проведенных на лакгирующих коровах черно-пестрой породы, установлено следующее. В единственном случае, в частности, при скармливании злакового сена, заготовленного на участке, куда вносили осадок сточных вод биологических очистных сооружений, через желудочно-кишечный тракт лактирующих коров выведено 0,36 мг/кг лантана и 0,87 мг/кг церия.

Любые попытки использован™ в рационах лактирующих коров различных растительных кормовых добавок в сочетании с грубым кормом -сеном - приводили к блокированию поступления лантана и церия в желудочно-кишечный тракт. Аналогичная картина наблюдалась в случае включения в рационы грубого корма без каких-либо кормовых добавок растительного происхождения.

Следовательно, такие редкоземельные элементы, как лантан и церий, выводятся из организма очень редко, даже через желудочно-кишечный тракт.

Химический состав молока коров при скармливашш сена, заготовленного на участке после внесения в почву осадка сточных вод

Сумма тяжелых металлов в молоке коров, которым скармливали различные растительные кормовые добавки, варьировала от 0,96 до 24,54 мг/кг против 2,44 мг/кг при включении в рационы сена обычного, то есть заготовленного без предварительного внесения в почву осадка сточных вод.

Нетрудно заметить, что с включением в рационы муки стеблей татарника в сочетании со злаковым сеном, заготовленном после внесения в почву осадка сточных вод, в молоке коров установлена максимальная концентрация тяжелых металлов, равная 24,54 мг/кг. Данное явление можно объяснить существенным ростом содержания в молоке лактирующих коров хрома (до 1,9 мг/кг), алюминия (до 10,6 мг/кг) и никеля (до 12,0 мг/кг).

С использованием муки стеблей татарника в молоке коров обнаружено содержание 0,008 мг/кг лантана и 0,022 мг/кг церия. В остальных случаях они в молоке отсутствовали. В литературе отсутствуют сведения касательно этих двух элементов, оказывающих конкретное влияние на концентрацию тяжелых металлов в продуктах выделения животных и человека.

Следует обратить внимание на то обстоятельство, что в данном случае лантан и церий в молоке коров провоцировали повышение содержания

алюминия, хрома и никеля при одновременном резком спаде в нем калия стабильного до 0,0011 мг/кг.

Содержание алюминия в молоке лактирующих коров (при включении кормовых добавок) колебалось от 0,72 до 10,6 мг/кг. Исключение этих же кормовых добавок из рационов на фоне использования сена, заготовленного в полевых условиях после внесения в почву осадка сточных вод, способствовало накоплению в молоке алюминия в пределах до 0,60 мг/кг. А сено с участков без использования этого осадка сточных вод, скармливаемое животным, в сравнении с другим сеном (контрольная 2 группа), приводило к накоплению в молоке алюминия в 3,7 раза выше.

А что касается хрома, то его содержание в молоке - стабильное, за исключением случая включения в рационы муки стеблей татарника (1,9 мг/кг). Несмотря на применение различных растительных кормовых добавок, в молоке отмечено по 0,12 мг/кг хрома, хотя относительные величины данного элемента от общей суммы тяжелых металлов варьировали от 4,9 до 13,8 %. Аналогичная закономерность наблюдалась также с использованием сена в обоих случаях без включения кормовых добавок.

Содержание никеля в молоке колебалось в пределах от 0.11 до 0,15 мг/кг, за исключением применения опять-таки муки стеблей татарника, которое спровоцировало повышение концентрации его до 12,0 мг/кг, то есть в 80... 109 раз. Нужно подчеркнуть, что в стеблях татарника (в сухом виде) содержалось 2,87 мг/кг никеля, однако этого количества элемента было достаточно для того, чтобы повысить уровень концентрации его в молоке лактирующих коров до максимальной величины. Видимо, физико-химические свойства, а также фармакологическое воздействие данной культуры на конкретные рецепторы молочной железы оказали существенное влияние на концентрацию в молоке не только никеля, но и алюминия, и хрома.

В молоке коров не было обнаружено титана, и почти аналогичная картина отмечена по свинцу и кадмию. В данном случае, а именно с применением стеблей татарника, установлены незначительные концентрации (ниже ПДК) свинца (0,04 мг/кг) и кадмия (0,0021 мг/кг).

Взаимосвязь между алюминием, хромом и никелем в молоке и рационах лактирующих коров отражена также в виде уравнений регрессии с указанием коэффициентов корреляции:

А1 в молоке = 0,01 х А1 рац. - 9,31; (г = 0,10); Сг в молоке = 0,04 х Сг рац. - 2,88; (г = 0,25); № в молоке = -0,32 х № рац. + 18,12; (г = -0,14), Целесообразно выявить влияние каждой кормовой добавки на концентрацию тяжелых металлов в молоке лактирующих коров. Так, например, с использованием в рационах муки стеблей кипрея (иван-чая) отмечено повышение содержания в молоке лишь кальция, и некоторое снижение алюминия, стронция стабильного, калия, магния, что, в конечном итоге, привело к спаду общей суммы тяжелых металлов до 1,0 мг/кг против 2,44 мг/кг в кон-

троле (животным этой группы давали злаковое сено с участка без внесения в почву осадка сточных вод).

Мука стеблей татарника способствовала повышению содержания в молоке алюминия, хрома, свинца, кадмия, кальция, лантана и церия. Мука стеблей щавеля конского привела к снижению концентрации в молоке алюминия, стронция стабильного, калия, магния, повышению - кальция. При этом сумма тяжелых металлов в молоке ниже контрольного уровня (0,96 мг/кг против 2,44 мг/кг).

Следует подчеркнуть, что при включении в рационы муки стеблей щавеля конского в том же молоке установлено 0,63 мг/кг стронция стабильного, 1010 мг/кг кальция и 106 мг/кг магния. С использованием стеблей щавеля конского в молоке коров отмечены отношения кальция к стронцию -1603 (в контроле 416), а также кальция к магнию - 9,5 (в контроле 3,5). Можно констатировать, что соли щавелевой кислоты (оксолаты) данной культуры не способствовали вытеснению кальция стронцием стабильным в зольной части молока.

Семена щавеля конского в смеси с другими кормами рационов привели к снижению содержания в молоке алюминия, стронция стабильного, калия, магния и, напротив, повышению - кальция. Соли щавелевой кислоты семян щавеля конского оказали существенное влияние на вытеснение стронция стабильного в зольной части молока при одновременном росте в ней кальция. В результате в молоке установлены отношения кальция к стронцию - 8417, кальция к магнию - 9,5. В молоке в этот период выявлено наличие 1,2 г/кг электролита калия.

Химический состав молока коров, кормившихся семенами и мукой стеблей щавеля конского, практически одинаковый, за исключением лишь одного элемента - стронция стабильного, содержание которого при потреблении первого компонента в 5,2 раза выше.

Чрезвычайно важно определить интенсивность перехода ряда тяжелых металлов в конечную продукцию - молоко из суточных рационов кормления. С использованием в рационах растительных кормовых добавок уровень перехода алюминия в молоко лактнрующих коров составлял 0,03...0,09 %, а при исключении их - 0,03 и 0,11 %.

Представлены уравнения множественной регрессии, отражающие уровень перехода рада тяжелых металлов в молоке в зависимости от содержания в рационах минеральных органических веществ и других показателей: УП А1 в молоко = 2,052 + 0,001 х К1Р + 0,001 х Жр - 0,002 х Са:Бг + 0,058 х

Са:М§ - 0,009 Кр - 0,029 х Ыар + 0,171 х М§р - 0,048 х ПП/к.е.; УП Сг в молоко = 220,90 + 0,02 х К1р + 0,09 х Жр + 0,02 х Са:Бг + 1,78 х

Са:М§ - 0,28 Кр - 1,12 хЫар + 5,29 хМ§,- 1,56 х ПП/к.е.; УП № в молоко = 11,99 + 0,0 х К1р + 0,03 х Жр - 0,04 х Са:Бг + 0,85 х Са^ -0,03 Кр - 0,47 х Иар + 2,51 х М§р - 0,028 х ПП/к.е., где

УП - уровень перехода (%), К1Р - клетчатка в рационе, Жр - жир в рационе, Са:Бг и Са:М§ в рационе, Кр - калий в рационе, - натрий в рационе, М£р - магний в рационе, ПП/к.е. - количество переваримого протеина в расчете на 1 кормовую единицу.

Мука стеблей татарника в сочетании со злаковым сеном, заготовленном в полевых условиях после предварительного внесения в почву осадка сточных вод, привела к росту уровня перехода в молоко хрома, свинца и кадмия.

Уровень перехода никеля в молоко сравнительно выше при включении в рационы сена с поля после внесения в почву осадка сточных вод (0,30% против 0,22 % в случае применения сена обычного, традиционного). Уровень перехода хрома в молоко из рационов был выше при скармливании муки стеблей татарника, равный 1,97 %.

Уровень перехода свинца и кадмия в молоке незначительный даже с добавлением в рационы муки стеблей татарника, который составил по 0,04 %. В остальных случаях эти канцерогенные элементы в молоко не переходили. Аналогичная картина отмечена по титану. Доказательством тому служит отсутствие свинца, кадмия и титана в этом очень ценном дистсгое-ском пищевом продукте.

Чрезвычайно важно выявить концентрацию алюминия, хрома и никеля в молоке коров в зависимости от наличия в их рационах алюминия, кальция, магния, калия, стронция стабильного, меди, клетчатки и жира. По многочисленным нашим исследованиям установлено, что основным загрязнителем молока тяжелыми металлами является алюминий. Имея эти данные, приведенные в виде множественной регрессии, можно составить прогноз загрязнения продукта питания - молока - не только алюминием, но и хромом и никелем в зависимости от фактического содержания в рационах кормления коров ряда органических и минеральных веществ.

А1 в молоке = 2203,54 + 1,47 х А1 + 0,16 х Са - 1,62 х Mg - 2,06 х К + 11,06 х

Бг - 17,12 х Си + 0,03 х Кл -1,32хЖ; Сг в молоке = - 20,52 + 0,47 х Сг - 4,56 х Са - 0,14 х + 3,81 х К + 0,04 х Бг

- 0,82 х Си +0,11 хКл-0,12хЖ; № в молоке = - 2479,53 + 22,45 х № - 47,58 х Са - 0,16 х Мц + 39,06 х К -1,75 х Бг - 8,16 х Си + 0,88 х Кл - 1,57 х Ж;

Содержание редкоземельных элементов п молоке коров

Помимо выявления концентрации редкоземельных элементов в моче и кале необходимо определить возможное содержание их в животноводческой продукции, то есть в молоке.

Таблица 2. Влияние скармливания коровам растительных кормовых добавок и сена, заготовленного после внесения в почву осадка сточных вод биологических очистных сооружений на содержание тяжелых металлов в суточных сборах мочи, кала и молока (в сравнении с первой контрольной группой)_

Наименование Продукт выделе- Сено с участка Стебли татар- Стебли кипрея Стебли щавеля Семена щавеля

химического эле- ния коров после внесения ника конского конского

мента ОСВ

РЬ моча ++ +

кал ++

молоко +

с а моча

кал ++

молоко 0 +

Сг моча — — — ++ —

кал — ++ ++ ++ —

молоко ++ 0 -

А1 моча — ++ ++ - ++

кал ++ + ++ — —

молоко — ++ — — —

N1 моча - ++ + + +

кал — ++ + + ++

молоко + ++ - 0 -

"П моча 0 0 0 0 0

кал + 0 0 0 0

молоко 0 0 0 0 0

8г* моча -- — — — —

кал + - ++ — —

молоко - - - — —

Примечание. (++) повышает существенно, (+) повышает несущественно, (—) снижает существенно, (-) снижает несущественно, (0) не оказывает влияния. * Бг не включен в группу тяжелых металлов

Таблица 3. Параметры концентрации химических элементов скармливании сена с участка, куда вносили осадок сточных вод I

1 в продуктах выделения лактирующих коров при биологических очистных сооружений

Наимено- Пара- AI, Cr, Ni, Ti, РЬ, Cd, Сумма к, Sr, Mg, Ca, La, Се,

вание про- мет- мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг TM г/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг

дуктов вы- ры

деления

Молоко Min 0,60 0,12 0,11 0 0 0 0,87 0,0011 0,12 86 416 0 0

Opt 2,60 0,42 2,10 0 0,007 0,0003 5,13 1,07 0,74 101 907 0,0013 0,004

Max 10,6 1,90 12,0 0 0,04 0,0021 24,54 1,5 1,0 119 1120 0,008 0,022

Моча Min 1,7 0,03 0,13 0 0 0 2,16 3,82 0,049 56 40 0 0

Opt 7,4 0,05 0,21 0 0,007 0 7,71 9,32 2,85 342 183 0 0

Max 15,9 0,08 0,54 0 0,04 0 16,2 ид 1U 656 397 0 0

Кал Min 169 3,7 10,9 0 0 0 192,9 1,75 36,3 1,0 3,6 0 0

Opt 419 5,9 13,8 0,004 2,67 0,014 441,7 3,26 59,3 1,87 6,48 0,06 0,014

Max 609 8,2 20,2 0,026 16,0 0,084 639,9 4,78 77,8 2,5 8,6 0,36 0,87

В молоке коров, в рационы которых включали муку стеблей татарника в сочетании с сеном с участка после внесения осадка сточных вод биологических очистных сооружений, отмечено следующее количество редкоземельных элементов, а именно 0,008 мг/кг лантана и 0,022 мг/кг церия.

А применение в рационах муки стеблей кипрея (иван-чая), щавеля конского и семян того же щавеля не способствовало накоплению этих элементов в молоке лактирующих коров.

Можно сделать вывод, что содержание лантана в кале лактирующих коров превысило таковое в молоке в 45 раз. Через желудочно-кишечный тракт в сравнении с деятельностью молочной железы выведено церия в 39,5 раза больше. Следует подчеркнуть, сто содержание церия в кале и молоке лактирующих коров превысило концентрацию лантана в них соответственно в 2,4 раза и 2,7 раза. Такой продукт питания, как цельное (питьевое) молоко, подвержено загрязнению лантаном и церием в меньшей степени.

При определении обмена тяжелых металлов организмом лактирующих коров выявлены отрицательные балансы алюминия, никеля, хрома (за исключением случая применения сена с участка, куда вносили осадок), положительные балансы - кадмия, титана и свинца.

5. ВЫВОДЫ

1. Сумма тяжелых металлов (А1, РЬ, Сс1, Т1, Сг), контролируемая в рационах кормления лактирующих коров, потреблявших сено злаковых многолетних трав с участка без внесения в почву осадка сточных вод, составляла 2287 мг, а сено с другого участка (поля), куда вносили этот осадок - 2459,65 мг, или на 7,5 % выше. На изменения величин сумм тяжелых металлов в рационах существенное влияние оказывал такой элемент, как алюминий, содержание которого варьировало от 1999 до 2186 мг.

2. Содержание тяжелых металлов в сене и воде питьевой (в сумме) не превысило таковое в силосе, заготовленном из тех лее злаковых многолетних трав и травосмесей.

3. С использованием в рационах каких-либо растительных кормовых добавок содержание хрома в моче значительно ниже уровня его в таковой у животных первой контрольной группы, за исключением муки стеблей щавеля конского. Соли щавелевой кислоты (оксалаты), содержащиеся в стеблях щавеля конского, в отличие от тех же оксалатов, но уже в семенах, интенсивнее стимулируют выведение хрома через почки.

4. Мука стеблей татарника способствовала повышеншо содержания в моче лактирующих коров алюминия и никеля, снижению - калия, кальция и стронция стабильного. Мука стеблей щавеля конского в рационах привела к повышеншо содержания в моче хрома, калия, снижению - алюминия,

никеля, стронция стабильного, магния и кальция.Такие редкоземельные элементы, как лантан и церий, из организма лактируюгцих коров через почки не выводятся.

5. Максимальное содержание хрома в кале отмечено при добавлении к рационам муки стеблей татарника (6,3 мг/кг), стеблей щавеля конского (7,8 мг/кг) и кипрея (иван-чая) (8,2 мг/кг), а минимальное - ссмян щавеля конского (3,7 мг/кг). При скармливании сена с участка, куда вносили осадок сточных вод, этот показатель составил 3,9 мг/кг, или 0,61 % от суммы тяжелых металлов. Для сравнения отметим, что у коров первой контрольной группы, которым скармливали сено "традиционное", через желудочно-кишечный тракт выведено 5,3 мг/кг хрома, или 1,1 % суммы всех тяжелых металлов.

6. Использование в рационах различных растительных кормовых добавок в сочетании с грубым кормом - сеном - приводило к блокированию поступления лантана и церия в желудочно-кишечный тракт. Аналогичная картина наблюдалась при включении в рационы грубого корма без кормовых добавок. А с использованием сена злакового, заготовленного на участке, куда вносили осадок сточных вод биологических очистных сооружений, через желудочно-кишечный тракт лакгирующих коров выведено 0,36 мг/кг лантана и 0,87 мг/кг церия. Включение в рационы муки стеблей татарника способствовало накоплению в молоке первого редкоземельного элемента в пределах 0.008 мг/кг, а второго - 0,022 мг/кг.

7. Семена щавеля конского в смеси с другими кормами рационов привели к снижению содержания в молоке алюминия, стронция стабильного, калия, магния, повышению - кальция. Соли щавелевой кислоты (оксалаты) семян щавеля конского оказали существенное влияние на вытеснение стронция стабильного в зольной части молока при одновременном росте в ней кальция.

8. Традиционное применение в рационах сена (обычного), заготовленного без внесения в почву осадка сточных вод, способствовало накоплению в молоке максимальной концентрации алюминия (до 0,11 мг/кг).

9. Потребление сена злакового без внесения и при внесении в почву осадка сточных вод биологических очистных сооружений в сочетании с растительными кормовыми добавками привело к повышению интенсивности выведения алюминия и никеля через желудочно-кишечный тракт. В организме лакгирующих коров балансы данных элементов отрицательные. С использованием в рационах сена "традиционного" баланс свинца в организме положительный, а сена с другого участка, то есть после предварительного внесения осадка, он отрицательный (минус 158,99 мг).

10. Отношение кальция к стронцию стабильному в молоке широкое (8417), моче (136,9) и рационе (140) - среднее, а в кале - узкое (0,10). А отноше-

ние между кальцием и магнием в молоке (9,5) и рационе (15,2) - широкое, в кале (3,6) - среднее и, наконец, в моче (0,60) - узкое.

11. Экономический эффект скармливания злакового сена коровам с участка после внесения осадка сточных вод биологических очистных сооружений состав™ 383,8 руб. в расчете на 1 голову.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. С применением злакового сена, заготовленного с использованием осадка сточных вод биологических очистных сооружений в качестве дополнительного органического удобрения, в рационы коров необходимо добавлять по 30 г муки стеблей кипрея (иван-чая), щавеля конского, а также его семян. Они способствуют снижению содержания тяжелых металлов (в сумме) в молоке.

2. При производстве экологически более чистого молока с использованием сена в качестве грубого корма в рационах рекомендуется контролировать в нем параметры концентрации тяжелых металлов и редкоземельных элементов, приведенные в табл. 3. Параметры содержания тяжелых металлов и редкоземельных элементов в моче и кале лактирующих коров могут служить тестами интенсивности их обмена в организме.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Г. Н. Вяйзенен, А. И. Разумов, М. В. Таук и др. Экологическая оценка использования осадка сточных вод биологических очистных сооружений в почве при производстве животноводческой продукции // Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в звене: почва - растение (корм, рацион) - животное - продукт животноводства - человек (материалы Второго Международного симпозиума) - Великий Новгород, 2000. - С. 135-158

2. А. И. Разумов, Г. Н. Вяйзенен, М. А. Семина и др. Обмен тяжелых металлов организмом лактирующих коров при скармливании сена и кормовых добавок // Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в звене: почва - растение (корм, рацион) - животное - продукт животноводства -человек (материалы Второго Международного симпозиума) - Великий Новгород, 2000. - С. 158 -168

3. Г. Н. Вяйзенен, А. И. Разумов, Г. А. Вяйзенен и др. Использование осадка сточных вод в почве при производстве кормов и животноводческой продукции // Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в звене: почва - растение (корм, рацион) - животное - продукт животноводства -человек (материалы Второго Международного симпозиума) - Великий Новгород, 2000. - С. 168-171