Інтенсифікація біотехнології вермікультивування і шляхи оптимізації використання черв’ячної біомаси та цеолітів у виробництві м"яса і яєць перепелів - Автореферат

Враховуючи те, що до складу природних цеолітів входять крім металів-біотиків і метали-токсиканти, виникає потреба у проведенні досліджень щодо зясування впливу як червячної біомаси, вирощеної на субстраті із цеолітами, так і самих цеолітів на продуктивність птиці. Метою роботи є вивчення фізико-хімічних властивостей цеоліту Сокирницького родовища та цеолітовмісного базальтового туфу родовища “Полицьке-ІІ”, зокрема кількісних показників елімінації з мінералів металів-біотиків і металів-токсикантів; інтенсифікації біотехнології вермікультивування шляхом оптимізації мінерального складу живильного середовища за рахунок використання цеолітів та вивчення їх впливу на метаболічні процеси; продуктивності червяків і вмісту металів у червячній біомасі та біогумусі; дії добавок червячної біомаси, вирощеної на субстраті з додаванням мінералів, до комбікорму і самих цеолітів на обмін речовин в організмі перепелів та показники їх продуктивності й якості продукції. Для досягнення цієї мети необхідно було вирішити наступні завдання: визначити вміст рухомих і малорухомих форм металів-біотиків (купруму, цинку, мангану, феруму і магнію) та металів-токсикантів (кадмію і плюмбуму) у цеолітах; дослідити процес вилучення металів із мінералів у середовищах з різним значенням РН і залежно від часу експозиції; вивчити вплив добавок цеолітів до живильного середовища на стан метаболізму в організмі каліфорнійських червяків та встановити оптимальну концентрацію природних мінералів у субстраті, яка сприяє реалізації їх генетичного потенціалу щодо продуктивності; зясувати вплив добавок цеолітів на вміст важких металів у червячній біомасі; одержати відомості про здатність добавок природних мінералів до живильного середовища змінювати мінеральний склад біогумусу; вивчити вплив червячної біомаси та цеолітів у складі раціонів на продуктивність перепелів і на підставі одержаних результатів досліджень зробити аргументовані висновки й дати пропозиції виробництву. Визначено оптимальні дози добавок цеоліту та цеолітовмісного базальтового туфу до живильного середовища (послід птиці й солома озимої пшениці) для червоних каліфорнійських червяків, які сприяють кращій реалізації генетичного потенціалу вермікультури щодо підвищення її продуктивності. З метою визначення рівня елімінації феруму, магнію, мангану та купруму із цеолітів використовували ацетатний, фосфатний та гліциновий буфери з РН середовища від 1,0 до 8,0 (Лурє Ю.Ю., 1971), потім готували суспензію (0,6 г цеоліту та 30 мл буферу), яку струшували на лабораторній гойдалці протягом 40, 60, 80, 120 та 180 хв при температурі 41 °С (температура тіла птиці), фільтрували і в одержаному фільтраті визначали вміст металів із застосуванням атомно-абсорбційної спектрофотометрії на приладі AAS-3 (Брицке М.Э., 1982).Вивчено фізико-хімічні властивості природних цеолітів вітчизняних родовищ та вдосконалено біотехнологію вермікультивування шляхом оптимізації мінерального складу живильного середовища для червяків, проведено перевірку впливу використання червячної біомаси, одержаної на субстраті з додаванням 3 % цеоліту Сокирницького родовища Закарпатської області А та 4,5 % цеолітовмісного базальтового туфу родовища “Полицьке-ІІ” Рівненської області В, а також самих цеолітів А і В на мясну й яєчну продуктивність перепелів та якість одержаної продукції. Модельними дослідженнями доведено, що при підвищенні РН буферного середовища з 1,0 до 8,0 та часу експозиції із 40 до 180 хв кількість елімінованих з цеоліту А макро-та мікроелементів коливається у межах: феруму 5,4?480,7; магнію 56,5ч783,5; мангану 6,7ч131,3 та купруму 1,8ч9,3 мг/кг, а вилучених із цеолітовмісного базальтового туфу - відповідно 10,3ч5808,7; 83,0ч6730,5; 9,7ч132,7; 1,5ч26,7. Визначено, що в цеоліті Сокирницького родовища у рухомій формі знаходиться 324,1±4,74 мг/кг феруму; 230,0±9,00 мг/кг магнію; 48,9±0,74 мг/кг мангану; 3,1±0,16 мг/кг цинку; 0,4±0,041 мг/кг купруму; 0,02±0,002 мг/кг кадмію та 3,4±0,17 мг/кг плюмбуму, а в цеолітовмісному базальтовому туфі відповідно, 5850,0±480,00 мг/кг магнію; 1618,8±158,41 мг/кг феруму; 33,0±1,02 мангану; 18,3±1,36 мг/кг цинку та 13,7±0,35 мг/кг купруму. Проведеними дослідженнями щодо удосконалення вермікультивування доведено, що додавання цеоліту Сокирницького родовища в концентрації 3 % та цеолітовмісного базальтового туфу родовища “Полицьке-ІІ” в кількості 4,5 % від маси субстрату забезпечує зростання біомаси вермікультури відповідно на 23,3 % (р<0,05) та 16,5 % (р<0,05). Додавання до живильного середовища гібрида червоних каліфорнійських червяків цеоліту Сокирницького родовища у кількості 1,5; 3; 4,5 та 6 % від маси субстрату супроводжується підвищенням вмісту у вермікультурі магнію, феруму, мангану, цинку та купруму у межах 0,3?3,6; 8,7ч48,8; 5,8ч16,6; 1,0ч14,9; 9,3ч46,7 % відповідно, а за умови внесення аналогічних доз цеолітовмісного базальтового туфу - 1,0?7,0; 4,2ч68,6; 6,7ч20,0; 0,6ч29,8; 7,5ч104,6 %.

біомаса перепел базальтовий туф

1. Вивчено фізико-хімічні властивості природних цеолітів вітчизняних родовищ та вдосконалено біотехнологію вермікультивування шляхом оптимізації мінерального складу живильного середовища для червяків, проведено перевірку впливу використання червячної біомаси, одержаної на субстраті з додаванням 3 % цеоліту Сокирницького родовища Закарпатської області А та 4,5 % цеолітовмісного базальтового туфу родовища “Полицьке-ІІ” Рівненської області В, а також самих цеолітів А і В на мясну й яєчну продуктивність перепелів та якість одержаної продукції.

2. Модельними дослідженнями доведено, що при підвищенні РН буферного середовища з 1,0 до 8,0 та часу експозиції із 40 до 180 хв кількість елімінованих з цеоліту А макро- та мікроелементів коливається у межах: феруму 5,4?480,7; магнію 56,5ч783,5; мангану 6,7ч131,3 та купруму 1,8ч9,3 мг/кг, а вилучених із цеолітовмісного базальтового туфу - відповідно 10,3ч5808,7; 83,0ч6730,5; 9,7ч132,7; 1,5ч26,7. Крім того встановлено, що з підвищенням РН середовища концентрація вилучених елементів зменшується, а зі збільшенням часу експозиції - збільшується.

3. Визначено, що в цеоліті Сокирницького родовища у рухомій формі знаходиться 324,1±4,74 мг/кг феруму; 230,0±9,00 мг/кг магнію; 48,9±0,74 мг/кг мангану; 3,1±0,16 мг/кг цинку; 0,4±0,041 мг/кг купруму; 0,02±0,002 мг/кг кадмію та 3,4±0,17 мг/кг плюмбуму, а в цеолітовмісному базальтовому туфі відповідно, 5850,0±480,00 мг/кг магнію; 1618,8±158,41 мг/кг феруму; 33,0±1,02 мангану; 18,3±1,36 мг/кг цинку та 13,7±0,35 мг/кг купруму. Отримані дані щодо вмісту рухомих форм металів-біотиків у цеолітах можуть слугувати підґрунтям при балансуванні раціонів за мінеральним складом, а за концентрацією плюмбуму і кадмію - бути підставою для одержання екологічно безпечної продукції.

4. Проведеними дослідженнями щодо удосконалення вермікультивування доведено, що додавання цеоліту Сокирницького родовища в концентрації 3 % та цеолітовмісного базальтового туфу родовища “Полицьке-ІІ” в кількості 4,5 % від маси субстрату забезпечує зростання біомаси вермікультури відповідно на 23,3 % (р<0,05) та 16,5 % (р<0,05).

Встановлено прямий задовільний кореляційний звязок між зростанням біомаси вермікультури і активністю аспартатамінотрансферази (r=0,25ч0,75), а лужної фосфатази - зворотний задовільний (r= -0,25ч -0,75).

5. Додавання до живильного середовища гібрида червоних каліфорнійських червяків цеоліту Сокирницького родовища у кількості 1,5; 3; 4,5 та 6 % від маси субстрату супроводжується підвищенням вмісту у вермікультурі магнію, феруму, мангану, цинку та купруму у межах 0,3?3,6; 8,7ч48,8; 5,8ч16,6; 1,0ч14,9; 9,3ч46,7 % відповідно, а за умови внесення аналогічних доз цеолітовмісного базальтового туфу - 1,0?7,0; 4,2ч68,6; 6,7ч20,0; 0,6ч29,8; 7,5ч104,6 %. Крім того, наявність цеолітів А і В у субстраті зумовила зниження в біомасі вермікультури вмісту металів-токсикантів кадмію і плюмбуму, про що свідчать дані кореляційного аналізу. Так, встановлено зворотну високу кореляційну залежність міжумістом у субстраті цеоліту А і цеоліту В та концентрацією у вермікультурі кадмію й плюмбуму (r> -0,75).

6. При додаванні до субстрату 3 % цеоліту А в біогумусі підвищується вміст магнію, феруму, мангану, цинку та купруму відповідно на 8,4; 24,4; 7,2; 4,6 та 7,1%, а за умови внесення 4,5 % цеолітовмісного базальтового туфу - відповідно на 29,1; 154,3; 9,9; 7,5 та 21,7 %, що не перевищує ГДК.

7. Додавання 1,5 % цеоліту Сокирницького родовища до комбікорму сприяє збільшенню живої маси перепелів у 2-місячному віці на 4,1 % (р 0,75).

8. Включення в раціони перепелів 1,5 % цеолітовмісного базальтового туфу родовища “Полицьке-ІІ” приводить до підвищення мясної і яєчної продуктивності птиці відповідно на 4,08 (р 0,75) з умістом білка у крові й печінці.

9. При введенні у раціон перепелів 2 % червячної біомаси, одержаної на живильному середовищі із вмістом 4,5 % цеолітовмісного базальтового туфу родовища “Полицьке-ІІ”, мясна продуктивність перепелів у 2-місячному віці збільшується на 4,4 % (р<0,01). При цьому не виявлено змін щодо вмісту загальних HS-груп, сульфогідрильних груп білкових та низькомолекулярних сполук у печінці птиці. Це означає, що червячна біомаса не є джерелом важких металів-токсикантів, які можуть у ній накопичуватись і в першу чергу блокувати високореакційні HS-групи активних центрів ферментів.

10. Включення 3 % цеоліту А до складу живильного середовища вермікультури дає можливість одержати додатковий прибуток на суму 15,2 грн, а при додаванні 4,5 % цеоліту В - 73,9 грн; введення до складу раціону 2 % вирощеної на субстраті із цеолітом В червячної біомаси дозволяє отримати 275,2 грн додаткового прибутку у розрахунку на 1000 голів птиці. Додатковий прибуток при введення і до складу раціону перепелів 1,5 % цеоліту А та В на 1000 гол. складає відповідно 150,8 та 223,3 грн.

1. Герасименко В.Г., Харчишин В.М. Інтенсифікація процесів утилізації відходів сільськогосподарського виробництва шляхом впровадження біотехнології вермікультивування // Наук. вісник НАУ. - Київ, 2004. - № 73. - С. 33-38. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

2. Герасименко В.Г., Харчишин В.М. Залежність рівня елімінації феруму із цеолітів вітчизняних родовищ від реакції середовища та експозиції // Аграрні вісті. - 2004. - №2. - С.17-19. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

3. Герасименко В.Г., Харчишин В.М. Порівняльна характеристика вилучення купруму із цеолітів вітчизняних родовищ залежно від часу перебування в середовищах з різними значеннями РН // Зб. наук. праць Вінницького ДАУ. - 2004. - Вип. 18. - С. 3-7. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

4. Харчишин В.М. Вплив мінерального складу живильного середовища на вміст металів у біомасі червяків // Аграрні вісті. - 2005. - №1. - С. 8-9.

5. Харчишин В.М. Вплив цеоліту Сокирницького родовища на продуктивність перепелів // Зб. наук. праць Вінницького ДАУ. - 2005. - № 22. - С. 164-170.

6. Герасименко В.Г., Харчишин В.М. Вплив мінерального складу живильного середовища для каліфорнійських червяків на вміст металів у біогумусі. - // Зб. праць Луганського ДАУ. - 2005. - № 47. - С. 178-181. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

7. Герасименко В.Г., Харчишин В.М. Шляхи оптимізації складу живильного середовища для удосконалення технології вермікультивування / Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи досліджень: Зб. матер. третьої міжвузів. наук.-практ. конф. аспірантів 17-18 березня. - Вінниця, 2003. - С. 108-110. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

8. Харчишин В.М., Герасименко В.Г. Шляхи підвищення ефективності функціонування біоконверсного комплексу // Сучасні проблеми екології: Зб.матер. всеукр. конф. молодих вчених 7-9 жовтня. - Запоріжжя, 2004. - С. 211-212. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

9. Герасименко В.Г., Герасименко М.О., Мерзлов С.В., Харчишин В.М. “Біомаса гібрида червоних каліфорнійських червяків як кормова добавка до раціонів сільськогосподарських тварин та птиці” ТУ У 15.7-00493712-010-2004 (зареєстровані 17.12 2004р.), настанова по застосуванню. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

10. Герасименко В.Г., Харчишин В.М. Рекомендації щодо застосування цеоліту Сокирницького родовища та цеолітовмісного базальтового туфу родовища „Полицьке-ІІ” у біотехнології вермікультивування. - Біла Церква, 2005. - 15 с. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

11. Герасименко В.Г., Харчишин В.М. Рекомендації щодо застосування цеоліту Сокирницького родовища, цеолітовмісного базальтового туфу родовища „Полицьке-ІІ” і червячної біомаси у раціонах перепелів. - Біла Церква, 2005.- 11 с. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

12. Деклараційний патент України на корисну модель МПК 7 А01К67/033. Склад живильного середовища для гібрида червоних каліфорнійських червяків / В.Г. Герасименко, В.М. Харчишин. - № u 2005 03790; Заявл. 21.04.2005; Видано 10.08.2005. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

13. Заявка на видачу деклараційного патенту України на корисну модель. Склад живильного середовища для гібрида червоних каліфорнійських червяків / В.Г. Герасименко, В.М. Харчишин. - № u 2005 07037; Заявл. 15.07.2005; Прийнято до розгляду 4.08.2005 р. Державним департаментом інтелектуальної власності. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

14. Заявка на видачу деклараційного патенту України на корисну модель. Склад раціону для перепелів / В.Г. Герасименко, В.М. Харчишин. - № u 2005 07186; Заявл. 19.07.2005. Прийнято до розгляду 9.08.2005 р. Державним департаментом інтелектуальної власності. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

15. Заявка на видачу деклараційного патенту України на корисну модель. Склад раціону для мясо-яєчних перепелів / В.Г. Герасименко, В.М. Харчишин. - № u 2005 07035; Заявл. 15.07.2005; Прийнято до розгляду 4.08.2005 р. Державним департаментом інтелектуальної власності. (Участь в експериментальних дослідженнях, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

Размещено на .ru