Эколого-биохимические особенности накопления селена в кормовых культурах и кормах Приамурья

Заключение

В результате исследований показано, что Lactuca sativa и Lepidium sativum можно охарактеризовать как анализирующие фоны. Это говорит о том, что на этих средах в полной мере проявляется эффект аллелопатии исследуемых культур. Brassica chinesis var. Japonica, Raphanus sativus и особенно Brassica juncea отличались менее значительной и более выровненной дифференцирующей способностью (по отношению ко всем изученным культурам-донорам) оценки аллелопати-ческой активности, и поэтому относятся к стабилизирующему фону. Полученная информация может быть использована при подборе информативных тестеров для оценки аллелопатической активности сельдерейных культур. Рассмотренные в работе взаимоотношения доноров и тестеров представляют интерес как модельный объект для изучения явления аллело-патии с привлечением математикостатистических методов.

Библиографический список

1. Гродзинский А.М., Гродзинский Д.М. Биологические методы исследования ростовых веществ у растений // Ростовые вещества и их роль в процессах роста и развития растений. — Л.: АН СССР, 1959.

- С. 106-116.

2. Гродзинский А.М. Экспериментальная аллелопатия. — Киев: Наукова думка, 1986. — 235 с.

3. Николаева М.Г., Лянгузова И.В., По-здова Л.М. Биология семян. — СПб.: НИИ химии, 1999. — 232 с.

4. Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян. — М.: Наука,

1969. — 279 с.

5. Baleev D.N., Buharov A.F. Allelopathic activity о{ seeds family of celery / / Plant breeding and seed production, 2009. — Vol. 15. — № 4. — Р. 29-33.

6. Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Сравнительная характеристика генеративных и вегетативных органов Apium graveolens на предмет аллелопатической активности // Наука и инновации в сельском хозяйстве: матер. Междунар. науч.-практ. конф. — Курск: КГСХА, 2011. — С. 108-110.

7. Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Дифференцирующая способность тестеров при исследовании аллелопатии овощных сельдерейных культур // Инновационные процессы в АПК. — М.: РУДН, 2011. — С. 166-167.

8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.

9. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды // Генетика.

— 1985. — Т. 21. — № 9. — С. 1491-1497.

+ + +

УДК 574:636.085 Л.И. Перепелкина

ЭКОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ СЕЛЕНА В КОРМОВЫХ КУЛЬТУРАХ И КОРМАХ ПРИАМУРЬЯ

Ключевые слова: почва, кормовые культуры, селен, корма, селенобога-щенный соевый белок.

Химический состав и питательность кормовых растений и кормов чрезвычайно динамичные, варьирующие по годам показатели, которые во многом зависят от почвенно-климатических условий.

В настоящее время в растениях установлены более 70 минеральных элементов и около 50 регулярно встречающихся в тканях животных и птицы. Системы классификаций этих элементов основаны, во-

первых, на количественном содержании элементов в организме и, во-вторых, на их значении для жизнедеятельности. По количественному признаку это макроэлементы и микроэлементы, в том числе и селен.

В последние годы во всем мире ученые уделяют большое внимание коррекции недостатка селена у различных видов животных. Обогащение им рационов животных — один из способов решения этой проблемы и в питании человека, так как при скармливании селена животным и птице в оптимальных нормах происходит

обогащение селеном до ПДК получаемой от них продукции.

До недавнего времени селен привлекал внимание исследователей главным образом в связи с его токсичным действием на животный организм: отмечены случаи острых и хронических отравлений сельскохозяйственных животных (овец, крупного рогатого скота и особенно птицы) в селеновых биогеохимических регионах [1].

Селеновый токсикоз возможен в том случае, если уровень содержания элемента в кормах будет превышать 2-5 мг/кг корма. Тяжесть заболевания и характер развития токсикоза зависят от многих факторов и, прежде всего, от обеспеченности рациона белком, содержания в кормах витамина Е (токоферолов), серы, которые снижают биологическую активность селена.

Вместе с тем селен — жизненно необходимый элемент. При недостатке элемента в кормах (ниже 0,1 мг/кг) у животных могут развиться эндемические заболевания, например, некроз печени, диатез, эндемический зоб и др.

Кроме того, селен является антагонистом особо токсичных химических элементов ртути, свинца и кадмия.

Биохимический механизм селеновой недостаточности слабо изучен. Известно, что он обусловлен взаимодействием селена с витамином Е.

Особый интерес представляют биогео-химические и метаболические взаимоотношения между йодом и селеном. Так, эндемический зоб сложно профилактиро-вать одними добавками йода в рацион на фоне недостаточности селена.

Селен энергично мигрирует в биосфере.

Большинство живых организмов содержат в тканях от 0,01 до 1 мг/кг селена. Потребность животных и человека в элементе составляет 0,05 до 0,2 мг/кг суточного рациона. Концентраторами селена являются некоторые микроорганизмы, грибы, морские организмы и растения. К ним относятся лекарственные растения: чистотел, земляника лесная, ромашка аптечная, шиповник и т.д. (всего около 30 видов). Сверхконцентратами являются мать-и-мачеха, китайский лимонник, черная смородина, эвкалипт, укроп, родиола розовая, бобовые (астрагал и акация) и др., накапливающие элемент до 2 мг/кг сухого вещества на территориях с нормальным содержанием селена [1, 2].

Амурская область входит в селендефи-цитную биогеохимическую провинцию. На это указывают и случаи заболеваний беломышечной болезни, Кешана и др. [3].

Кроме селена в биосфере Приамурья наблюдается дефицит всех нормируемых микроэлементов, содержание которых в биосфере Амурской области уже изучено, определены и научно обоснованы оптимальные нормы их включения в состав рационов животных и птицы. Изучение содержания селена в биосфере Приамурья и его связь в обмене веществ с другими минеральными веществами до настоящего времени не проводилось, что обосновывает необходимость изучения этого элемента и его включения в рационы животных и птицы.

Предложенные в настоящее время разными авторами РФ нормы скармливания селена курам ориентировочны и не могут быть приняты повсеместно в России, в том числе в условиях Амурской области.

С учетом вышеизложенного основная цель наших исследований заключалась в изучении содержания селена в агросфере, в организме животных и научнопрактическом обосновании его использования в кормлении кур.

Условия, материалы и методы

Работа выполнена в соответствии с общеуниверситетским планом проведения исследований. Изучение содержания селена проводили во взаимосвязанной системе: почва — растение (корм) — животный организм — продукция.

Содержание селена в почве, кормах, продукции определяли спектрофотометрическим методом в лаборатории кафедры кормления, разведения и генетики сельскохозяйственных животных ДальГАУ на спектрофотометре СФ-46; химический анализ кормов, помета, продукции и гематологические показатели — в лабораториях ДальГАУ и биохимической лаборатории по производству комбикормов ОАО «Амурагроцентр».

В течение 2000-2008 гг. было изучено содержание селена в почвах и растениях. По нашим данным, среднее содержание селена в почвах сельскохозяйственных районов Приамурья значительно ниже среднероссийских показателей. Так, в почвах европейской части РФ селена содержится 0,43 мг/кг. Среднее содержание селена в целом по Приамурью составляет 0,15 мг/кг, в пахотном горизон-

те — 0,08 мг/кг, или в среднем 18,6% от средних российских показателей.

Нами установлено, что содержание селена в кормах зависит от его уровня в почвах. Определено, что в разных районах области (центральные и южные) содержится неодинаковое количество селена. Собранные образцы растений разных видов как злаковые, так и бобовые в течение нескольких лет в одном месте, в один и тот же период содержали неодинаковое количество селена.

Сбор проб проводили из мест, где у крупного рогатого скота герефордской породы регистрировалась беломышечная болезнь, а это Октябрьский, Белогорский и Благовещенский районы (табл. 1).

Уровень селена в них колебался в пределах от 0,013 до 0,08 мг/кг сухого вещества. Максимальное содержание селена было в астрагале (0,08 мг/кг).

В зерновых кормах содержание селена зависит, во-первых, от вида растения, географического расположения районов и, во-вторых, от его содержания в пахотном слое почв. Так, многолетними исследованиями установлено, что в зерновых злаковых культурах в южных районах области содержание селена находится в пределах от 0,012 до 0,028 мг/кг сухого вещества, а в центральных — от 0,002 до 0,011 мг соответственно.

Аналогичная картина наблюдалась и по содержанию селена в бобовых: в

центральных районах — от 0,012 до

0,016 мг/кг сухого вещества, а в южных

— от 0,022 до 0,033 мг/кг соответственно.

По данным содержания селена в почве и кормах нами рассчитаны его КБН.

В среднем значения КБН в кормовых культурах южных районов составляет 15,38%, а в центральных — 17,24%. Наибольший КБН наблюдается у бобовых трав и колеблется от 18,8 до 22,3%, наименьший — в зерне злаковых и колеблется от 3,3 до 9,4%.

Изучив содержание селена в почвах, кормах и определив его дефицит, нами проведен научно-хозяйственный и физиологический опыты по изучению влияния скармливания оптимальных норм селена в органической и минеральной формах на молодняке кур в составе комбикормов марки ПК-1 (табл. 2). Опыт проводили в течение 2009 г. в условиях Николаевской птицефабрики Бурейского района, Амурской области в четыре возрастные периода, которые определяли в соответствии с современным нормированием кур.

В качестве неорганической формы селена использовали селенит натрия, а органической — селенметионин и селенобога-щенный соевый белок.

В результате проведенного научнохозяйственного опыта установлено, что прирост живой массы цыплят из опытных групп был выше по сравнению с контрольными во все возрастные периоды (табл. 3). Однако наиболее высокими они были во второй и третьей опытных группах, где цыплята получали в составе комбикормов селен в органической форме. Так, среднесуточный прирост цыплят в возрасте от одной до семи недель из первой опытной группы, получавших селенит натрия, был выше контрольных на 1,22,4%, из второй и третьей групп — на 4,8%, а в возрасте от восьми до двадцати недель — на 6,8%.

В период научно-хозяйственного опыта, проведенного на молодняке кур в третий возрастной период (15-20 недель), был проведен балансовый опыт (табл. 4).

Изучение переваримости нормируемых органических веществ молодняком кур подтвердило результаты, полученные в научно-хозяйственных опытах, по изменению живой массы. Так, наиболее высокие коэффициенты переваримости протеина и жира были у цыплят, которым скармливали селен в органической форме. Что касается клетчатки, то обогащение рационов цыплят селеном никак не повлияло на ее переваримость. К тому же не наблюдалось разницы в показателях прироста живой массы цыплят и коэффициентах переваримости между второй и третьей опытными группами. При изучении баланса азота и использования его цыплятами лучшие данные были получены также во второй и третьей группах (табл. 5).

Наиболее высокий коэффициент усвоения азота наблюдался во второй и третьей группах, между которыми не было разницы.

Наиболее лучшие результаты по гематологическим показателям были во второй и третьей опытных группах, но не выходили за пределы физиологической нормы (табл. 6).

Таким образом, включение в состав полнорационных комбикормов селенме-тионина и селенобогащенного соевого белка вместо селенита натрия способствовало повышению среднесуточных приростов молодняка кур за счет усвоения питательных веществ и интенсивности обменных процессов.

Таблица 1

Содержание селена и его коэффициент биологического накопления в кормовых культурах сельскохозяйственных районов Амурской области

Районы Типы почв Содержание селена, мг/кг Кормовые культуры Содержание селена, мг/кг КБН

Южные Лугово- черноземовид- ные 0,138 Злаковые травы 0,023 16,67

Бобовые травы 0,026 18,84

Зерно злаковых 0,012 8,69

Зерно сои 0,022 15,94

Аллювиально- луговые 0,148 Злаковые травы 0,028 18,91

Бобовые травы 0,033 22,29

Зерно злаковых 0,014 9,45

Зерно сои 0,024 16,22

Среднее 0,143 Среднее 0,022 15,38

Централь- ные Бурые лесные 0,061 Злаковые травы 0,010 16,39

Бобовые травы 0,014 22,95

Зерно злаковых 0,002 3,28

Зерно сои 0,016 26,23

Лугово-бурые, бурые лесные глеевые 0,056 Злаковые травы 0,011 19,64

Бобовые травы 0,012 21,43

Зерно злаковых 0,002 3,57

Зерно сои 0,013 23,21

Среднее 0,058 Среднее 0,010 17,24

X

Ш

25

20

15

10

5

0

авУ

&

&

ЦТ

-I?

Ж

ь°

№

лугово-черноземови

дные

аллвиально-

луговые

бурые лесные

лугово-бурые

Рис. Значения КБН кормовых культур в сельскохозяйственных районах Амурской области

Таблица 2

Схемы научно-хозяйственных опытов по изучению влияния скармливания различных форм селена курам в разные возрастные периоды

Г руппа Возраст в неделях

1-7 | 8-14 | 14-20 | 20-40

содержание селенсодержащих добавок в 1 кг комбикорма

Контроль- ная Полнорационный комбикорм ПК-2 без добавок Полнорационный комбикорм ПК-3 без добавок Полнорационный комбикорм ПК-4 без добавок Полнорационный комбикорм ПК-1 без добавок

I опытная ПК-2 + 0,33 мг Ыа^е03

II опытная ПК-2 + 0,4 мг селенметионина

III опытная ПК-2 + 7,5 мг селенобогащенного белка сои

Таблица 3

Влияние скармливания различных форм селена на рост молодняка кур,

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Цыплята от 1 до 7 недель

Живая масса в начале опыта, г 58,9 ± 1,47 59,0 ± 1,85 59,0 ± 2,01 58,9 ± 1,96

Живая масса в конце опыта, г 411,7 ± 1,40 420,2 ± 1,04' 428,6 ± 1,00' 428,5 ± 1,04'

Абсолютный прирост, г 352,8 361,2 369,6 369,4

Среднесуточный прирост, г 8,4 8,6 8,8 8,8

% к контрольной группе 100 102,3 104,8 104,7

Цыплята от 8 до 14 недель

Живая масса в начале опыта, г 496,7 ± 1,23 496,5± 1,88 497,6± 2,00 496,7± 1,96

Живая масса в конце опыта, г 927,9 ± 1,30 937,5 ± 1,38* 953,3 ± 1,40' 951,9 ± 1,92'

Абсолютный прирост, г 431,2 441,0 455,7 455,2

Среднесуточный прирост, г 8,8 9,0 9,3 9,29

% к контрольной группе 100 101,9 105,7 105,6

Молодняк кур от 15 до 20 недель

Живая масса в начале опыта, г 895,0 ± 2,12 894,9± 2,09 895,4± 2,20 895,3± 2,14

Живая масса в конце опыта, г 1264,6 ± 3,15 1272,5 ± 3,28* 1290,2 ± 3,10' 1290,1 ± 3,41'

Абсолютный прирост, г 369,6 378,0 394,8 394,8

Среднесуточный прирост, г 8,8 9,0 9,4 9,4

% к контрольной группе 100 102,2 106,8 106,8

* Р < 0,05.

Таблица 4

Переваримость питательных веществ, %

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Протеин 74,9 77,5 80,9 81,1

Жир 63,0 64,8 69,7 69,6

Клетчатка 10,8 10,8 10,9 10,8

Таблица 5

Усвоение и баланс азота,

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Принято с кормом, г 2,11 2,11 2,11 2,11

Выделено с пометом, г 0,71 0,67 0,56 0,56

Усвоено, г 1,40 1,44 1,55 1,55

Коэффициент усвоения, % 66,4 68,3 73,5 73,5

Таблица 6

Морфологические и биохимические показатели крови молодняка кур,

Показатель Группа

контрольная I опытная II опытная III опытная

Эритроциты, 10,2/л 2,80 ± 0,05 2,97 ± 0,04' 3,06 ± 0,05' 3,05 ± 0,05'

Лейкоциты, 109/л 20,10 ± 0,15 20,6 ± 0,03 20,50 ± 0,04 21,00 ± 0,03

Гемоглобин, г/л 80,09 ± 0,60 81,15 ± 0,05' 83,11 ± 0,06' 83,12 ± 0,4'

Общий белок, г/л 52,3 ± 0,3 55,2 ± 0,3' 56,1 ± 0,6' 57,0 ± 0,2 '

Кальций, ммоль/л 4,08 ± 0,02 4,19 ± 0,02' 4,43 ± 0,02' 4,40 ± 0,01'

Фосфор, ммоль/л 1,42 ± 0,05 1,54 ± 0,03' 1,69 ± 0,03' 1,68 ± 0,0'

* Р < 0,05.

Библиографический список

1. Ермаков В.В. Геохимическая экология как следствие системного изучения биосферы / / Проблемы биогеохимии и геохимической экологии: тр. Биогеохим. лаб. — Т. 23. — М.: Наука, 1999. — С. 152-183.

2. Хазипов Н.З., Аскарова А.Н. Биохимия животных. — Казань, 2003. — 310 с.

3. Вощенко А.В. Алиментарная селенодефицитная эндемическая дисталацион-ная кардиомиопатия (кешанская болезнь).

— Чита, 1998. — 96 с.