Профилактика нарушений минеральной недостаточности у крупного рогатого скота

ние йода равно 0,50 мг/кг, в горизонтах В и С снижается до 0,24 мг/кг.

Почвы – важное звено в биогеохимической пищевой цепи: атмосфера – почва – растение – животное – человек. В результате обобщения материалов по содержанию йода в почвах и сопоставления их с реакцией живых организмов, выражающейся в виде зобной болезни, В.В. Ковальский (1972) приводит следующие пороговые концентрации валового йода в почвах (мг/кг): <5 – недостаточно, 5–40 – нормально, >40 – избыточно. Между содержанием йода в почвах и распространением эндемического зоба, вызванного недостаточностью йода, существует четкая обратная корреляционная зависимость.

Черноземы европейской части характеризуются высоким содержанием гумуса и считаются самыми плодородными почвами. В них отмечается высокое количество и оптимальное соотношение необходимых для организма микроэлементов. В.А. Ковда и др. (1957) предлагают считать в качестве эталона сравнения обеспеченности почв микроэлементами чернозем Центрально-Черноземного заповедника. Содержание йода в нем равно 5,4 мг/кг. Сравнение кларкового содержания йода в минеральных почвах западного Забайкалья, равного 0,9 мг/кг, с эталонным черноземом показывает, что оно в 6 раз ниже (Кашин В.К., 1987). Среднее содержание йода для всех типов почв СССР составляет 2,6 мг/кг (Ковальский, Андрианова, 1970), в то время как мировой кларк йода в почвах равен 5,0 мг/кг. Причина этого явления заключается в том, что большая часть территории СССР расположена вдали от океанов и морей – главных поставщиков йода на континент.

1.1.5. Кобальт в почвах

Содержание кобальта в земной коре составляет 0,004%. Кобальт входит в состав почвенных алюмосиликатов, находится в поглощенном состоянии на поверхности минеральных и органических коллоидов. В соединениях кобальт проявляется в двух- и трехвалентной форме. Окультуренные почвы содержат больше кобальта, чем слабоокультуренные. Почвы с более тяжелым гранулометрическим составом содержат больше кобальта (почти в 5 раз), чем почвы супесчаные и песчаные. В профиле почв наибольшее содержание отмечается в верхнем перегнойном горизонте. Недостаток кобальта в почвах менее 2,0 мг/кг почвы приводит к сниже-

нию содержания кобальта в растениях. Пониженное содержание кобальта в кормах (менее 0,07 мг/кг сухого вещества) приводит к резкому сокращению продуктивности животных. Содержание кобальта в почвообразующих породах Забайкалья колеблется от 0,8 до 20,0 мг/ кг (Сеничкина М. Г., Абашеева Н. Е., 1986). Наименее обеспечены кобальтом аллювиальные и рыхлые осадочные отложения. Коренные породы содержат значительно больше кобальта, чем почвообразующие. Это свидетельствует о том, что в зоне гипергенеза наблюдается обеднение кобальтом продуктов выветривания горных пород. Миграционные способности кобальта зависят от окислительно-восстановительных условий среды. Среднее содержание кобальта в почвообразующих породах по сравнению с кларком атмосферы очень низкое.

Известкование почвы снижает усвояемость кобальта растениями. Установлено, что при поступлении в растения между ионами кобальта и марганца наблюдается антагонизм. Марганец и железо задерживают поступление кобальта в растение, фосфор, наоборот, усиливает его (Пейве Я.В., 1980).

1.1.6. Йод в растениях

Растения, по мнению В.И. Вернадского (1965), – наиболее могущественная сила биогеохимических процессов трансформации веществ в биосфере. Поглощая химические элементы из почвы, грунтовых вод и атмосферы, растения перемещают их из одних объектов ландшафта в другие, резко изменяя скорость их круговорота в природе. Огромная преобразовательная роль растений заключается в том, что они изменяют форму нахождения элементов в окружающей среде. Если в растения элементы поступают в виде неорганических ионов, то в них они превращаются и возвращаются в почву в виде органоминеральных комплексов, в связи с белками и другими органическими соединениями, обладая новыми активными свойствами.

Отдельные виды растений значительно различаются по содержанию йода, даже если они произрастают в одном и том же районе. Растения отдаленных от моря районов содержат меньше йода, чем растения прибрежных районов.

Содержание йода в кормовых растениях зависит и от ряда других факторов. Меньше всего йода в пастбищных травах весной (Blodow, 1969). В самом растении наиболее богаты йодом корни,

наименее – стебель, в котором содержание йода составляет 15% от его содержания в листьях. Поэтому зеленый корм поздних стадий вегетации не может служить хорошим источником йода. При сушке в поле теряется 10 – 25% йода за счет потерь в листьях. При правильном силосовании потерь йода не бывает. Хранение кормов сопряжено со значительными потерями йода. Слабосвязанный йод выделяется в воздух после закладки кормов на хранение, поэтому и зимой животные меньше обеспечены йодом, чем летом. Установлено высокое содержание йода в морских растениях. Морские растения поглощают йод через клеточную мембрану. Йод включается в молекулу белка (Bowen H.J., 1966; Ficklin W.H., 1975).

Йод, внесенный с удобрениями, поступает в растение, обеспечивая увеличение содержания в них элемента. При биогеохимическом районировании области с недостаточностью в среде йода характеризуются и дефицитом кобальта.

Питание растения йодом происходит из твердой (почва, порода), жидкой (грунтовые и атмосферные воды), газообразной (атмосфера, почвенный воздух) фаз внешней среды. При анализе формирования йодного баланса растений необходимо учитывать поступление элементов из всех трех фаз внешней среды, так как при определенных условиях каждый из этих источников может являться основным в накоплении растениями йода.

Наилучшим критерием обеспеченности человека и животных йодом считают его содержание в пищевых и кормовых растениях. Это объясняется тем, что свыше 90% необходимого для сельскохозяйственных животных йода поступает с растительной пищей, (Еремин Ю.Н., Раецкий Ю.И., 1979; Kovalevskii A.Z., 1979). Между содержанием йода в продуктах и кормах растительного происхождения и возникновением зобной болезни установлена тесная корреляционная зависимость обратного порядка (табл. 5).

Таблица 5

Корреляционная связь между содержанием йода в пищевых продуктах и заболеваемостью зобом (Аскарова Я. Н., 1966)

На основании многочисленных данных установлено, что потребность животных в йоде в зависимости от их вида, возраста и продуктивности может значительно колебаться и удовлетворяться при содержании его в кормах 0,4–1,0 мг/кг воздушно-сухой массы (Дмитроченко А.П., 1972; Хенниг А., 1976; Георгиевский В.И. и др., 1979). В условиях интенсивного выращивания животных эти потребности повышаются до 1,5 мг/кг, а при наличии в кормах ингибиторов, то есть веществ, тормозящих синтез тиреоидных гормонов, до 2 мг/кг (Георгиевский В.И., Кальницкий Б.Д., 1983; Qough Z.P., Shacklett H.P., 1976). Симптомы недостаточности проявляются в случае уменьшения потребления йода более чем на 25%.

Растения черноземной зоны европейской части и приморских районов, содержащие йод в концентрациях 0,3–1,0 мг/кг, обеспечены достаточным количеством этого элемента. Растения же, растущие на торфянистых, песчаных и дерново-подзолистых почвах нечерноземной зоны Белоруссии, Прибалтики и других районов европейской части, а также растения ряда регионов Средней Азии, Сибири и Дальнего Востока в большинстве случаев характеризуются недостаточным содержанием йода: 0,04–0,3 мг/кг. Это является основной причиной распространения эндемического зоба. В связи с этим необходима разработка способов повышения содержания йода в пищевых и кормовых растениях до физиологически нормальных для организма человека и животных концентраций.

Различные группы кормовых растений отличаются по содержанию йода. Бобовые и разнотравье накапливают йода больше, чем злаки и осоки. Причина этого – биохимическое различие в метаболизме ассимилятов. Преимущественно белковый характер обмена веществ бобовых и разнотравья способствует большей аккумуляции в них йода, в то время как преобладание углеводного типа метаболизма у осок и злаков препятствует накоплению элемента. Преобладание в кормовых и пищевых рационах растительных продуктов и кормов, содержащих, главным образом, углеводы и характеризующихся низким содержанием йода, приводит к усилению йодной недостаточности и развитию зоба (Штенберг А.И., Окороков Ю.И., 1968; Holman J.C., 1954).

Растительность естественных кормовых угодий Забайкалья, отличающаяся йодной недостаточностью, представлена в основном сухостепным пастбищным и луговыми типами. Доминирую-

щее положение в них занимают осоки, злаки и разнотравье, бобовых – 3–10%. Преобладание осоковых и злаковых растений в формировании флоры кормовых угодий Забайкалья является одним из факторов, ограничивающих накопление йода в кормовых растениях.

Среднее содержание йода в кормовых растениях Республики Бурятия 0,11мг/кг (Кашин В.К., 1987). Сравнивая эту величину с содержанием йода в кормах, необходимым для обеспечения потребностей сельскохозяйственных животных, можно сделать вывод о том, что кормовые растения Забайкалья обеспечены этим элементом на 11–25%.

При анализе картограмм, составленных В.В. Ковальским, А.И. Ладаном, установлено, что в осоко-разнотравном сене различных районов Амурской области содержится меньше марганца, цинка, меди, кобальта и йода, чем в пастбищных травах. Установлено, что пастбищные травы в большинстве случаев содержат йод в недостаточном количестве. 31% исследованных средних проб пастбищных трав содержат недостаточное количество кобальта (ниже 0,2 мг/кг сухого вещества) и 69% – близкое к нижней границе нормы. В пастбищных растениях Приамурья по сравнению с травами таежно-лесной нечерноземной зоны страны наблюдается уменьшение соотношения кобальта и йода в 1,1 раза, меди и кобальта – в 1,2 раза, а по сравнению с черноземной зоной России – в 6,5 раза. В результате нарушения равновесия по содержанию некоторых высокоактивных действующих веществ во многих районах Амурской области зарегистрирован эндемический зоб.

Источники поступления йода в растения – почва (корневой путь) и атмосфера (осаждение йода на надземные органы). В течение вегетации изменяется соотношение воздушного и корневого путей поступления йода в растения. Йод из почвы поступает в начале вегетации. Основными факторами, влияющими на поглощение йода из почвы и накопление его в растениях, являются уровень содержания элемента в почве и его доступность для корневых систем, изменение физиологического состояния растений в онтогенезе, оказывающие влияние на распределение его по органам. Важную роль в накоплении и распределении йода в растении играют физиологические барьеры, выполняющие регуляторные и защитно-приспособительные механизмы, в основе которых лежат структурные и функциональные особенности клеточных образо-

ваний. Йод активно выделяется из надземных органов в атмосферу и корневой системой в почву в процессе жизнедеятельности и пассивно – после срезания растений, что имеет важное значение в миграции и биогеохимическом цикле элемента в биосфере и должно учитываться в йодном балансе рациона человека и животных.

Среди причин нарушения функции щитовидной железы немаловажное значение имеет количественное определение недостаточности или избыточности микроэлементов во внешней среде, необходимых для жизнедеятельности организмов. Виды организмов и индивидуумы в популяциях могут обладать различной чувствительностью к определенным концентрациям микроэлементов в среде. При этом могут достигаться нижние пороговые концентрации химических элементов, ниже которых регуляторные системы организма не могут регулировать процессы метаболизма; то же наблюдается при достижении верхних порогов. В этих случаях как при недостатке, так и при избытке элементов нарушаются процессы обмена веществ и возникают патологические состояния. Так как регулирующие системы не только у отдельных видов, но и у различных особей обладают неодинаковой чувствительностью к химическим факторам среды, то при определенной концентрации химических элементов наблюдаются различные степени нарушения обмена веществ и проявления болезни. В природе редко встречаются случаи, когда концентрация макро- и микроэлементов является оптимальной для всех индивидуумов популяции данного вида. Данные о пороговых концентрациях микроэлементов послужили важным критерием при определении потребности сельскохозяйственных животных в микроэлементах. Пороговые концентрации химических элементов для почв и кормов – величины относительные, так как могут повышаться или снижаться в зависимости от содержания и концентрации других макро- и микроэлементов в почвах, кормах и от сезона года. Важное значение имеет при этом состояние организма.

1.1.7. Йод в природных водах

Содержание йода в природных водах определяется высокой растворимостью большинства его соединений и гидрохимическими условиями.

Гидрографическая сеть Амурской области развита хорошо. Обилие летних осадков, умеренное испарение, водоупорные грун-