Биогеохимические провинции на территории Российской Федерации

Биохимические провинции — это большие или малые территории с избытком или недостатком отдельных минеральных веществ в почве, воде и растениях, при которых наблюдается характерная, в том числе патологическая реакция животных организмов. Изучением таких провинций занимаются специалисты по биогеохимии.

Биогеохимия — это наука, которая определяет закономерности биогенной миграции макро- и микроэлементов, их концентрирования и рассеивания, химической взаимосвязи между живой и неживой природой.

Биогеохимические провинции по происхождению бывают естественные и искусственные. В естественных биогеохимических провинциях недостаток или избыток токсических элементов связан с экологией или рудными месторождениями, и они ограничены территориально. Естественные биогеохимические провинции на территории России зарегистрированы в Нечерноземной зоне, в областях центральной России, на Северном Кавказе, Урале, в Сибири, в Прибайкальской зоне, на Дальнем Востоке и других регионах страны, где в почве, воде и растительности отмечены недостаток или избыток отдельных минеральных веществ или биогенных химических элементов.

Так, например, на территории Дагестана зарегистрирована природная биогеохимическая зона, в почве которой отмечается недостаток меди и избыток ее антагонистов — молибдена, свинца, сульфатов.

На Южном Урале описаны три природные биогеохимические провинции, в которых отмечается избыточное содержание в почве и растениях никеля, что обуславливает развитие признаков никелевого токсикоза у животных. В других географических зонах Урала причиной эндемической остеодистрофии служит дефицит в почве кобальта и марганца и избыток стронция, бария, магния и никеля. На территории Башкирии эндемическую остеодистрофию обуславливают дефицит йода, кобальта и меди, в Татарстане — недостаток йода, кобальта, меди, марганца, фосфора и избыток железа и кальция, в Полесье — недостаток йода, кобальта, меди и цинка.

Повышенное содержание в окружающей среде никеля и поражение животных никелевым токсикозом достаточно часто отмечаются на территории Челябинской и Курганской областей. На территории Бурятии зарегистрирована биогеохимическая провинция с недостатком йода.

Учитывая большое ландшафтное разнообразие и значительные колебания в геохимических показателях почвы и воды, а также на основании многих научно-исследовательских работ, в нашей стране было проведено биогеохимическое районирование регионов. На основании работы по определению химических элементов в почве, воде, атмосфере, фауне и флоре Ковальскому В. В. (1974) удалось составить карту геохимического районирования территории бывшего СССР, в том числе Российской Федерации. По его мнению, степная Черноземная зона России может быть признана эталоном для соотношения макро- и микроэлементов в почве, воде, флоре и фауне, где эндемические болезни животных не регистрируются. Количество йода в растительных кормах в этой зоне составляет 0,2 мг в 1 кг сухого вещества, кобальта — 0,32, молибдена — 0,92, меди — 6,2, цинка — 24, марганца — 50, железа — 200 мг/кг. В то же время в пастбищной растительности таежно-лесной зоны России содержание йода составляет 0,1 мг/кг, кобальта — 0,25, молибдена — 1,03, меди — 5,5, цинка — 20, марганца — 70, железа — 100 мг/кг. В пастбищных кормах пустынной зоны йода содержится 0,23 мг/кг, кобальта — 0,73, молибдена — 2,44, меди — 5,7, цинка — 17, марганца — 40, железа — 450 мг/кг сухого вещества.

В отдельных степных районах отмечается дефицит марганца, калия, бора и фосфора; в таежно-лесных — дефицит кальция, фосфора, калия, кобальта, меди, йода, молибдена, цинка при избытке стронция; в пустынных — дефицит йода, меди, кобальта при избытке сульфатов, бора, цинка, стронция.

На карте биогеохимического районирования территории России обозначены провинции, бедные кобальтом, медью, кобальтом и медью, кальцием и фосфором, йодом, йодом и кобальтом, зоны, обогащенные стронцием, но бедные кальцием, обогащенные бором, молибденом и сульфатами, но обедненные марганцем и йодом, богатые свинцом, молибденом, селеном, фтором, никелем, магнием, стронцием и др.

В почве Нечерноземной зоны России отмечен недостаток кобальта, меди, кальция, фосфора при избытке стронция и бора.

На территории Черноземной зоны и сухостепных областей выявлен недостаток меди, йода и избыток сульфатов, бора.

В горных зонах встречаются районы, бедные йодом.

Во многих областях Сибири отмечается недостаток меди, кобальта, кальция и других микроэлементов. Так, например, прибайкальская территория является биогеохимической провинцией по дефициту в почве йода.

Установлено, что геохимия ландшафта может изменяться под влиянием хозяйственной деятельности человека, от чего могут дополнительно формироваться более или менее выраженные локальные территории с избытком или недостатком макро- и микроэлементов в окружающей среде. В таких случаях происходит создание искусственных биохимических провинций, в которых также регистрируют эндемические болезни животных. Доказано, что животные очень тесно связаны с геохимической средой определенных ландшафтов через кормовые цепи, так как аномальное содержание химических веществ в почве и воде создает недостаток или избыток биохимических элементов в растительных кормах и через них в организме травоядных животных.

Поэтому содержание в почве и растениях химических элементов выше верхних и ниже нижних пороговых концентраций приводит к нарушению регуляторных процессов в организме животных и развитию эндемических болезней. Патологическое воздействие на организм животного может оказывать недостаток или избыток не только одного, но и двух и более химических элементов или сочетание избытка одних и недостатка других макро- и микроэлементов. Так, например, недостаток в среде меди при избытке молибдена, сульфатов и свинца приводит к развитию у овец энзоотической атаксии. Стронций является антагонистом кальция, поэтому при поступлении в организм значительного количества стронция происходит вытеснение кальция из тканей и у животных развивается эндемическая болезнь — остеодистрофия. Избыточное содержание в кормах кальция, который является антагонистом цинка, приводит к возникновению эндемической болезни — паракератоз.

В биогеохимических провинциях животные разных видов и возрастных групп неодинаково реагируют на аномальные условия окружающей среды. Так, например, овцы чаще страдают от дефици та или избытка меди в кормах, крупный рогатый скот — от недостатка кальция, никеля, кобальта, свиньи — от недостатка цинка и др. Эндемические болезни наиболее выражено протекают у новорожденных животных и молодняка. Взрослые аборигенные животные лучше адаптируются к некоторым аномалиям в биогеохимических зонах, по сравнению с вновь поступившим поголовьем. Установлено, что эндемические болезни чаще развиваются в биогеохимических зонах при аномалиях по йоду, кальцию, цинку, меди, кобальту, никелю, фтору и фосфору.

В организме животных выявлено более 80 биохимических макро- и микроэлементов, которые содержатся в почве, воде, кормах и поступают в ткани животного в различных концентрациях. Минеральные вещества, которые необходимы для жизнедеятельности организма животного и человека, называются биогенными. Основными из них являются железо, йод, олово, медь, цинк, марганец, молибден, селен, бром, никель, фтор, мышьяк, кобальт и др., которые играют особо важную роль в обменных процессах. Они содержатся во всех тканях организма, особенно в печени, селезенке, костях, поджелудочной железе, почках и других органах.

Биогенные микроэлементы входят в состав витаминов, гормонов, ферментов, форменных элементов крови, тканевой жидкости и лимфы. Основным источником поступления микроэлементов в организм животного являются корма растительного и животного происхождения при нормальном содержании их в почве и воде. Отсутствие или избыток биогенных микроэлементов в кормах и воде приводит к нарушению обменных процессов, к дистрофическим изменениям в органах и тканях животного.

Во всех биогеохимических провинциях наблюдается заболеваемость животных и их вынужденная выбраковка, что наносит большие экономические убытки животноводству, снижает темпы развития отрасли. Этот процесс протекает латентно и плохо управляется человеком.

При избыточном поступлении в организм животных с кормами и водой микроэлементов угнетаются физиологические процессы, снижаются продуктивность, репродуктивные функции, иммунитет и показатели резистентности организма.

При недостатке микроэлементов в воде, почве и растениях наблюдаются функциональные изменения ЦНС, нарушается обмен веществ, а также задерживается рост и развитие, что также приводит к снижению репродуктивных функций животных. После сравнительного анализа продуктов убоя больных эндемическими заболеваниями и здоровых животных выявлено, что мясо и субпродукты имеют отличия не только по товароведным, органолептическим, химическим, физико-химическим и микробиологическим показателям, но и по содержанию незаменимых и заменимых аминокислот, а также по относительной биологической ценности. Эти данные необходимо учитывать при разведении тех или других животных на территории определенных биогеохимических провинций. Болезни можно предотвратить, если в рацион дополнительно включить дефицитные биогенные макро- и микроэлементы. Например, для профилактики йодной недостаточности рекомендуется в рацион включать соли йода (йодид калия и др.). В геохимических провинциях, характеризующихся недостатком кобальта, в рацион необходимо включать соли кобальта (солянокислые, азотнокислые и др.). При дефиците меди на определенных территориях в рацион надо вводить соли меди (сернокислая и др.). При недостатке кальция и фосфора дают кальциевые и фосфорные подкормки.

В некоторых биогеохимических провинциях рекомендуется применять удобрения, содержащие соли отдельных химических элементов (кобальта, меди, фосфора, кальция и др.), что снижает дефицит биологически важных макро- и микроэлементов в почве, а значит в кормах и в организме животных. Мясо и другие продукты убоя здоровых животных, выращенных на территории той или иной биогеохимической зоны, после соответствующей обработки почвы будут отвечать потребительским требованиям, а также обладать более выраженными пищевыми свойствами и биологической ценностью. Это позволит профилактировать нарушение обменных процессов у людей, потребляющих мясо без дефицита или избытка каких-либо минеральных элементов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >