Изучение влияния различных факторов на сорбционные свойства клетчатки относительно цезия-137

Ферроцин применяют для снижения уровня содержания цезия-137 в молоке и мышечной ткани КРС при содержании их на территории радиоактивного загрязнения. Ферроцин назначают:

- в форме болюса, приготовленного из смеси сернокислого бария (75%), ферроцина (15%) и пчелиного воска (10%). Масса одного болюса 200 г. Плотность получаемого на основе воска болюса 2,55-0,03 г/смз. Доза для откормочных бычков и дойных коров 3 болюса на голову однократно, со сроком на 2 месяца. Болюс вводится в рубец с помощью болюсодавателя;

- вместе с комбикормом в 0,6% концентрации, в объеме 2 кг. однократно, ежедневно в течение лактационного периода коров и на заключительном этапе откорма бычков;

- в форме соли-лизунца. Соль-лизунец с ферроцином готовится по обычной технологии. Ферроцин смешивается в 10% концентрации с солью (NаС1) и прессуется в 4,5-5 кг. брикеты на гидравлическом прессе. Брикеты соли-лизунца с ферроцином применяют отдельно либо в комплексе с введением ферроционидных болюсов для снижения уровня содержания Cs-137. Эффективность использования соли-лизунца зависит от того, насколько часто пользуется им животное.

Препарат не может одновременно применяться с соединениями, усиливающими перистальтику желудочно-кишечного тракта, и со слабительным. Ферроцин в рекомендуемых дозах и формах применения не вызывает осложнений и животных. Ограничений для убоя скота и использования продуктов животноводства не имеется.

Условия хранения: комбикорм с ферроцином должен храниться в светонепроницаемых мешках по 20-30 кг. при комнатной температуре в защищенном от света месте. Срок хранения комбикорма с ферроцином - 1 месяц. Болюсы и соль-лизунец фасуют в пакеты из полиэтиленовой пленки. Хранят в сухом, защищенном от света месте при температуре от 0 до 30 градусов по цельсию. / 5 /

Исходя из условий производства и возможностей хозяйства на планируемый год принято следующее соотношение кормов на зимний период: сено - 15, сенаж - 19, корнеплоды - 7, силос кукурузный - 30, комбикорма - 29. / 24 /

2 Объект, программа и методика исследования

2.1 Характеристика соломы, как носителя клетчатки

Солома относится к измененным кормам, получается после сбора зерна злаковых и бобовых культур, а также семенников многолетних трав. При уборке зерновых культур вес соломы составляет до 70 процентов к весу зерна.

Особенностью химического состава всех видов соломы является то, что ее органическое вещество на 80-90 процентов состоит из клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ, соединенных в прочный лигниноцеллюлозный комплекс, который мало поддается воздействию микроорганизмов и ферментов желудочно-кишечного тракта животных, вследствие чего переваримость питательных веществ соломы низкая.

Клетчатка - структурный основной полисахарид растений. Из клетчатки (целлюлозы) состоят в основном стенки растительных клеток.

В состав различных видов соломы входит различное процентное содержание клетчатки. Так ячменная солома на 33,6 процента состоит из клетчатки, овсяная и пшеничная - на 34,3 и 34,2 соответственно.

Наибольший удельный вес среди гуменных кормов имеет солома хлебных злаков и несколько меньший - бобовых зерновых культур. Повышенную питательность имеет солома проса, ячменя, овса и кукурузы, менее питательна солома озимой и яровой пшеницы, а также ржаная. Это отображено в табл. 2.

Таблица 2 - Состав и питательная ценность исследуемой соломы различных видов

Безазотистые экстрактивные вещества всех видов соломы состоят в основном из гемицеллюлозы, в небольшом количестве содержат лигнин, азотистые и зольные вещества, а также следы сахаров и крахмала.

Качество соломы во многом зависит от способов ее заготовки и хранения. В зависимости от почвенно-климатических условий и назначения. Солому можно убирать цельной, измельченной или прессованной.

Доброкачественная солома должна быть без постороннего запаха, гнили, плесени, примесей земли, вредных и ядовитых трав. Солома, содержащая более 1 процента вышеуказанных дефектов, является непригодной к скармливанию животным без соответствующей обработки.

Скармливание соломы в непригодном виде малоэффективно, хотя она может занимать значительный удельный вес в рационах скота.

Для повышения поедаемости и питательности соломы ее необходимо предварительно обработать.

2.1.1 Способы обработки соломы

В настоящее время различаю следующие способы обработки соломы: физические, химические, физико-химические, электротермические и биологические.

Физические способы обработки способствуют улучшению вкусовых качеств соломы и стимулируют аппетит животных. К ним относятся измельчение, самосогревание, гранулирование и брикетирование полнорационных кормосмесей.

Из физических приемов обработки соломы особое значение имеет измельчение. Величина частиц измельченной соломы для использования в ее составе рассыпных кормосмесей составляет 2 - 5 сантиметров, для приготовления брикетов 0,8 -3 сантиметра, гранул - до 0,5 сантиметров. В корм крупному рогатому скоту солому измельчают до частиц размером 3 - 5 сантиметров, для овец 2 - 3 сантиметра. Более мелкую резку делать нецелесообразно.

Сдабривание обогащение и запаривание измельченной соломы лучше всего осуществлять в кормоприготовительных цехах с использованием смесителей периодического действия. Пропаривание в смесителях типа С - 12 длится 30 - 40 минут. Сначала выделение пара из емкости до достижения температуры в готовом корме не менее 80 градусов. Через 6 - 8 часов солому в теплом виде скармливают скоту.

Гранулирование и брикетирование соломы в смеси с другими кормами также повышает эффективность ее использования. Потребление соломы в уплотненных кормосмесях увеличивается в 1,5 - 2 раза по сравнению с рассыпными кормосмесями.

Технологическая схема производства гранулированных и брикетированных кормов с использованием соломы включает измельчение всех компонентов, их смешивание и уплотнение.

Питательность гранул и брикетов с высоким содержанием соломы и эффективность их использования в кормлении скота зависит от количества и качества вносимых в их состав кормов и балансирующих добавок. В качестве добавок используются зерновые концентраты, травяная мука, содержащие повышенное количество Сахаров, сухой жом или меласса, сушеная свекла. Для обогащения гранул и брикетов азотом, макро - и микроэлементами вносят карбамид и минеральные добавки. / 27 /

Воздействие на солому химических реагентов позволяет не только увеличить поедаемостъ соломы, но и повысить переваримость, при этом ее питательность повышается в 1,5-2 раза. Наибольший эффект достигается при обработке соломы химическими веществами щелочного характера, которые по силе воздействия на углеводно-лигнинный комплекс соломы распределяются следующим образом: едкий натрии или едкий калий, аммиачная вода, гидроокись аммония, карбамид.

Обработка соломы аммиаком производится сжиженным аммиаком или аммиачной водой. Аммиачная вода для обработки соломы используется 17-25 процентной концентрации. Качество аммонизированной соломы считается хорошим, если после проветривания содержание азота в ней увеличилось на 0,7-1,0 процента.

Обработка соломы едким натрием производится «влажным» и «сухим» методами. Различия между ними заключаются в использовании для обработки щелочного раствора различной концентрации, хотя в обоих случаях расход сухой щелочи составляет 3-4 килограмма на 1 центнер сухой соломенной резки.

Энергетическая питательность соломы после обработки ее каустической содой удваивается.

Обработка соломы кальцинированной содой (Na2CO3) происходит более эффективно при повышенной температуре (не менее 40-50 градусов). Такая температура достигается при самосогревании или ее запаривании. Продолжительность процесса самосогревания 4 - 5 дней, после чего можно скармливать. / 28 /

Биологические методы обработки соломы включают в себя силосование соломы в смеси с зеленой массой или с внесением бактериальных заквасок, углеводистых и минеральных добавок и обработку соломы ферментными препаратами.

Силосование соломы в смеси с зеленой массой является одним из наиболее эффективных способов консервирования соломы. При этом одновременно рационально решаются задачи уборки, и использования соломы на корм, особенно в условиях ее повышенной влажности, а также значительного повышения качества силоса из различных кормовых культур, имеющих высокую (до 82-87 процентов) влажность.

Для совместного силосования с соломой используется зеленая масса кукурузы, подсолнечник, свекольная ботва, однолетние и многолетние травы ранней фазы вегетации, рапс и др.

Силосование соломы с углеводистыми добавками. Солома содержит мало влаги и недостаточно свободных углеводов, которые нужны для накопления молочной кислоты, консервирующей корм. Поэтому чтобы засиловать солому и получить доброкачественный корм, необходимо смачивать ее полуторным или двойным количеством жидкости, содержащей различные углеводистые и минеральные добавки. В качестве углеводистых добавок применяются размятый вареный картофель или измельченная до состояния мезги сахарная (полусахарная) свекла.

Ферментно-дрожжевой метод обработки соломы позволяет не только повысить энергетическую питательность, но и обогатить корм белком. / 29 /

2.1.2 Солома, как объект исследования

Объектом исследования является солома. Для эксперимента бралась доброкачественная солома, без постороннего запаха гнили, плесени, примесей земли, вредных и ядовитых трав. Цвет ярко желтый, желто - коричневый. Солома нарезана до 1 - 1,5 сантиметра. В исследованиях использовались три вида соломы: пшеничная, овсяная и ячменная, которые были взяты на территории Гомельской области, Гомельского района, деревни Лопатино.

2.2 Программа исследований

1. Освоить экстракционную методику Бересфорда и Синглетана.

2. Изучить сорбционные свойства клетчатки различных видов соломы относительно Cs-137.

3. Изучить влияния различных факторов (pH и t-ры среды) на сорбционные свойства соломы относительно Cs-137.

4. Экономически расчет стоимости сорбентов.

Методика исследования.

Мелко нарезанное сено, взвешиваем и помещаем в емкость.

Заливаем дистиллированной водой определенного объема.

Ставим на 24 часа отстаиваться, при этом, помешивая примерно через 10 -15 минут в первые пять часов.

Через 24 часа отфильтровываем и измеряем активность полученного настоя.

Сохраняя соотношение 1: 20 (соломы : настоя) помещаем в три сосуда три вида соломы, заливаем определенным объемом настоя и оставляем на 2 часа, помешивая каждые 10 - 15 минут.

Через 2 часа отфильтровываем. Измеряем объем настоя и массу соломы. Затем помещаем настой соломы в сосуд Маринелли, а солому - в денту, при этом необходимо точно знать навеску.

Измеряем активность проб на приборе МКС - АТ 1315. Заносим данные в таблицу.

Начиная с пункта «5» проделываем все аналогичным образом, за исключением того, что готовые пробы помещаем в термостат на 2 часа, задаем определенную температуру.

Тоже самое проделываем, когда исследуем влияние pH на сорбционные свойства клетчатки относительно Cs-137. Задаем настою определенное pH.

Все результаты заносим в таблицы и анализируем.

3 Результаты исследования и их обсуждение

3.1 Изучение сорбционных свойств клетчатки различных видов соломы относительно Cs-137

Для изучения влияния различных видов соломы на сорбционные свойства клетчатки были взяты три вида соломы: пшеничная, овсяная, ячменная. Для эксперимента были избраны эти вида соломы, так как они содержат наибольшее количество клетчатки среди других видов, а также чаще используется в кормлении КРС. Так клетчатка пшеничной соломы составляет 34,2%, овсяной и ячменной 34,3% и 33,6% соответственно.

Данные виды, помимо клетчатки, содержат и другие питательные вещества, при расщеплении которых высвобождается нужное количество энергии необходимой для нормальной жизнедеятельности. Это протеин, жир и безазотистые экстрактивные вещества.

Таким образом, выбор пшеничной, овсяной и ячменной соломы обоснован. Результаты проведенной работы отражены в табл. 3.

Таблица 3 - сорбционные свойства клетчатки различных видов соломы относительно Cs-137.

Пусть 3601 Бк/л. - 100%, тогда 2002 Бк/кг - %

Отсюда:

(процент сорбции пшеничной соломы) (2)

3601 Бк/л. - 100%

1788 Бк/кг - %

(процент сорбции овсяной соломы) (3)

3601 Бк/л. - 100%

1788 Бк/кг - %

(процент сорбции ячменной соломы) (4)

Проанализировав результаты таблицы можно сказать, что активность соломы до экстракции практически равна нулю. После экстракции было выяснено, что наибольшей активностью, при комнатной температуре, обладает пшеничная солома. Ее процент сорбции равен 55,6%. Это, по-видимому, можно объяснить тем, что из исследуемых видов соломы наибольший процент клетчатки сдержится именно в этом виде соломы (34,2%).

В овсяной и ячменной соломе содержание клетчатки ниже, следовательно, и процент сорбции ниже, чем у пшеницы.

3.2 Влияние температуры и pH среды на сорбционные свойства клетчатки относительно Cs-137

Влияние температуры на сорбцию.

Наибольший интерес для изучения сорбционных свойств клетчатки представляет температура 39?С, так как именно такая температура соответственно ЖКТ КРС. Для поддержания температуры в ходе проведения данной части эксперимента использовался термостат. Результаты работы занесены в табл. 4.

Таблица 4 - Влияние температуры на сорбционные свойства клетчатки относительно Cs-137 (t=39?С).

Пусть 3601 Бк/л. - 100%, тогда 2356 Бк/кг - %

Отсюда:

(процент сорбции пшеничной соломы) (5)

3601 Бк/л. - 100%

2180 Бк/кг - %

(процент сорбции овсяной соломы) (6)

3601 Бк/л. - 100%

2227 Бк/кг - %

(процент сорбции ячменной соломы) (7)

Проанализировав результаты таблицы ясно, что при температуре 39?С наибольшими сорбционными свойствами обладает пшеничный вид соломы. Сравнивая с таблицей 3 легко заметить разницу. При комнатной температуре процент сорбции был значительно ниже, нежели при температуре 39?С.

Таким образом с повышением температуры от 19 до 39?С произошло повышение сорбционных свойств всех видов соломы, но в особенности это заметно у пшеничной. Увеличение сорбции произошло на 9,4 % .

Влияние pH среды на сорбцию.

Настой, которым заливалась солома, придали кислый характер при помощи соляной кислоты. pH раствора составляло 1,5. Данное pH среды было взято исходя из физиологии пищеварения КРС.

Крупный рогатый скот относится к жвачным животным со сложным многокамерным желудком, состоящим из рубца, сетки, книжки и сычуга. Первые три составляющие ЖКТ составляют преджелудки, а последний отдел (сычуг) - собственно желудок. Слюна создает в преджелудках слабощелочную среду, что способствует размножению здесь микрофлоры. Когда как в сычуге pH от 1,5 до 3. Все это позволяет жвачным хорошо переваривать клетчатку, которая находится в значительных количествах в растениях.

Таким образом, для исследования было взять pH 1.5. Результаты занесены в табл. 5.

Таблица 5 - Влияние pH на сорбционные свойства клетчатки относительно Cs-137.

Пусть 3601 Бк/л. - 100%, тогда 2307 Бк/кг - %

Отсюда:

(процент сорбции пшеничной соломы) (8)

3601 Бк/л. - 100%

2219 Бк/кг - %

(процент сорбции овсяной соломы) (9)

3601 Бк/л. - 100%

2104 Бк/кг - %

(процент сорбции ячменной соломы) (10)

Из результатов, представленных в таблице, видно что в кислой среде наибольшим процентом сорбции обладает пшеничный вид соломы. Это можно объяснить тем, что солома находясь в кислой среде частично осахаревается и продукты ее распада (простые сахара и целлодекстрин) переходит в раствор, тем самым освобождает целлюлозные волокна. В результате этих процессов происходит повышение сорбционных свойств различных видов соломы, но в наибольшей степени это достигается с пшеничной соломой, благодаря наличию в ней высокого процента клетчатки (34,2 %).

3.3 Расчет экономических затрат на использование различных сорбентов относительно Cs-137

По данным ОБЛСЕЛЬХОЗПРОД средняя стоимость одной тонны соломы 20000 - 30000 рублей. Известно, что лактационный период коров составляет 305 дней. Если учесть что корова в день потребляет три килограмма соломы, то

25000 рублей - 1000 килограмм

рублей - 3 килограмма

рублей на одну голову за 3 килограмма соломы в день.(11)

75?305 = 22875 рублей за весь лактационный период.

Корове в сутки необходимо 3 - 5 килограмма комбикорма. Средняя цена комбикорма 150000 - 200000 за тонну.

150000 рублей - 1000 килограмм

рублей - 3 килограмма

рублей на одну голову за 3 килограмма комбикорма в день. (12)

450?305= 137250 за весь лактационный период.

В Белоруссии ферроцин не производится. Последняя его партия была закуплена 7 лет назад в Германии. По стоимости 10490 марок за 1 тонну. На 1 тонну комбикорма используется 6 килограмм ферроцина.

1000 килограмм - 6 килограмм

3 килограмма - килограмм

килограмм ферроцина на 3 килограмма комбикорма. (13)

1000 килограмм - 10490 марок

0,018 килограмм - марок

марок стоимость ферроцина на голову в день в сочетании с 3 килограмм комбикорма. (14)

0,18?305=54,9 марок

Таким образом , 3 килограмма комбикорма + 0,18 килограмм ферроцина = = 450 рублей + 0,18 марок (в день на одну голову), а за лактационный период 137250 рублей + 55 марок.

Выводы

Из проведенных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Из всех исследуемых видов соломы наибольш9ими сорбционными свойствами обладает пшеничная солома.

2. Такие факторы среды, как t и pH способствуют повышению сорбционных свойств клетчатки соломы.

3. Использование соломы с целью снижения удельной активности молока экономически более выгодно, чем ферроцина.

Список использованных источников

Страницы: 1, 2