- •Н.В. Ермакова химия в сельском хозяйстве
- •Н.В. Ермакова Учебное пособие химия в сельском хозяйстве
- •Содержание
- •Предисловие
- •Глава 1. Лекционный материал курса
- •Химия в растениеводстве Химия в сельском хозяйстве и её направления
- •Удобрения и их классификация
- •Азотные удобрения
- •Калийные удобрения
- •Фосфорные удобрения
- •Комплексные удобрения
- •Расчет питательной ценности и дозы удобрений
- •Пестициды
- •Неорганические пестициды
- •Органические пестициды
- •Регуляторы роста растений
- •Химия в животноводстве Значение животноводства в сельском хозяйстве
- •Химический состав организма животного
- •Функции белков
- •Функции липидов
- •Функции углеводов
- •Минеральные вещества
- •Функции минеральных веществ
- •Потребность животных в минеральных веществах
- •Стимуляторы роста и развития животных
- •Ферменты
- •Классификация ферментов
- •Основные группы и виды кормов. Химический состав кормов
- •Кормовые добавки. Использование кормовых дрожжей и микробиологического белка
- •Химические консерванты и стабилизаторы кормов
- •Реагенты для раскисление силоса
- •Микотоксины
- •Пораженное кормовое сырьё меняет свои свойства:
- •1.3. Химия почвы
- •Состав почв. Минеральные вещества почвы
- •Органическое вещество почвы
- •Жидкая фаза почвы
- •Газовая фаза почвы
- •Кислотность почвы
- •Химическая мелиорация почв
- •Известкование кислых почв
- •Гипсование и кислование почв
- •1.4. Химия воды
- •Физические свойства воды
- •Химические свойства воды
- •1.5 Химия воздуха
- •Химический состав воздуха в животноводческих помещениях
- •1.6. Химические процессы при эксплуатации автотранспортной техники Коррозия металлов
- •Образование коррозионной гальванопары на примере латуни – сплава Zn – Cu
- •Электрохимическая коррозия при контакте двух металлов Al – Cu:
- •Классификация металлов по их термодинамической неустойчивости в наиболее распространённых коррозионных средах
- •Способы защиты металлов от коррозии
- •Топливо и его характеристики
- •Химический состав твердого, жидкого и газообразного топлива
- •Высшая и низшая теплота сгорания топлива
- •Температура горения топлива
- •Минеральные примеси топлива
- •Влага топлива
- •Бензин: химический состав и свойства
- •Октановое число
- •1.7 Методы исследования объектов сельского хозяйства
- •Спектральные методы
- •Оптические методы
- •Электрохимические методы
- •Хроматографические методы
- •Электрофоретические методы
- •Глава 2. Лабораторный практикум
- •2.1. Правила работы в лаборатории и техника безопасности правила работы
- •Техника безопасности
- •2.2 Меры безопасности при работе с ядовитыми и едкими веществами
- •2.3 Лабораторная посуда
- •2.4. Элементы техники лабораторных работ Нагревание
- •Фильтрование
- •Взвешивание
- •2.5. Лабораторная работа №1 Распознавание минеральных удобрений
- •2.6. Лабораторная работа №2 Определение содержания нитратов в плодоовощной продукции с помощью экотестера Soeks
- •2.7. Лабораторная работа №3 Комплексонометрическое определение содержания общего кальция в сыворотке крови крупного рогатого скота
- •2.8. Лабораторная работа №4 Определение нитритов в кормах с использованием реактива Грисса
- •2.9. Лабораторная работа №5 Определение клетчатки в растительных кормах
- •2.10. Лабораторная работа №6 Определение меди в почве
- •Опыт 2. Определение общей жёсткости воды комплексонометрическим методом
- •Сн (трилонаБ) · V сред(трилонаБ)
- •Определение температуры замерзания антифриза
- •2.13. Лабораторная работа №9 Спектрофотометрический метод определения содержания белка в сыворотке крови
- •2.14. Лабораторная работа №10 Контроль качества молока с использованием ультразвукового анализатора «Лактан-1,4»
- •Глава 3. Тестовые задания для контроля знаний
- •Тематика рефератов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Свойства воздуха
- •Сравнительный состав атмосферного и почвенного воздуха, %
- •Пдк содержания металлов в почве
- •Пдк металлов в воде
- •Пдк металлов в кормах
- •Пдк хлорорганических и фосфорорганических пестицидов в основных кормах для с/х животных (мг/кг)
- •Максимально-допустимые уровни нитратов и нитритов в кормах и воде
- •Пдк микотоксинов в кормах
- •Пдк диоксина в воде и кормах для с/х животных
- •Требования к физико-химическим показателям молока
- •Пдк потенциально опасных веществ в сыром молоке
- •Нормативы биохимических показателей крови взрослых животных
- •Цельная кровь
- •Сыворотка крови
- •Нормативы показателей крови телят
- •Сыворотка (плазма) крови
- •Нормативы показателей крови ягнят
- •Сыворотка крови
- •Биохимические показатели молозива и молока здоровых коров
- •Литература
Функции минеральных веществ
1. Регулируют проницаемость клеточных мембран.
2. Создают и поддерживают осмотическое давление в крови и осмотическое равновесие в тканях;
3. Поддерживают кислотно-щелочной баланс крови (рН=7,36-7,42).
4. Регулируют активность ферментов.
5. Участвуют в водно-солевом обмене.
Являются источниками строительного материала для синтеза органических соединений (остаток РО43- образует макроэргические связи АТФ).
Аденозинтрифосфат (АТФ)
Потребность животных в минеральных веществах
В питании сельскохозяйственных животных значение минеральных веществ чрезвычайно велико, хотя они и не имеют энергетической ценности. Объясняется это той большой ролью, которую минеральные вещества играют во всех процессах обмена веществ, происходящих в организме.
При нормировании кормления животных учитывают макро- и микроэлементы. Из макроэлементов наибольшее значение в кормлении животных имеют кальций, фосфор, калий, натрий, хлор, магний, сера; из микроэлементов - кобальт, йод, марганец, цинк, железо, медь.
Кальций в организме служит основным материалом для построения костной ткани, он входит в состав всех клеток организма, участвует в регулировании реакции крови, возбудимости мышечной и нервной тканей, свертывания крови. Около 98% кальция находится в составе костной ткани. При длительном недостатке кальция в рационе животные используют кальций скелета. Это приводит в итоге к хрупкости и ломкости костей. Обмен кальция тесно связан с функциями желез внутренней секреции и витаминами. Лучшему усвоению кальция способствует оптимальная обеспеченность животных витамином D.
Фосфор, так же как и кальций, составляет основу костной ткани. Он входит в состав ядерного вещества всех клеток в форме нуклеопротеидов. Много фосфора в железистой ткани, мышцах, нервной ткани. Фосфорная кислота участвует в обмене углеводов и жиров. Фосфаты натрия и калия являются буферами, регулирующими реакцию среды в организме. Фосфор необходим для нормальной деятельности микроорганизмов, населяющих преджелудки жвачных: азотобактер использует фосфор для построения нуклеопротеидов.
Недостаток кальция и фосфора в кормах, а также неправильное их соотношение в рационах ведут к рахиту, остеомаляции, остеопорозу, остео-фиброзу, афосфорозу.
Кальцием богаты листья и стебли бобовых растений, мало его в зернах и семенах. Фосфора же много в зернах и семенах, а в траве, сене и соломе его мало. Особенно много фосфора в отрубях и жмыхах.
При недостатке в рационах кальция и фосфора следует скармливать минеральные корма.
Калий в организме содержится в большом количестве во всех тканях, кроме костной и хрящевой. Животные обычно не испытывают в нем недостатка, так как в кормах его содержится достаточно.
Натрий в крови и тканевых жидкостях участвует в нейтрализации кислот. Хлористый натрий является материалом для образования желудочного сока. При недостатке натрия пропадает аппетит, снижается синтез жира и протеина, задерживается рост у молодых животных. В растительных кормах натрия мало, поэтому поваренную соль следует обязательно вводить в рационы животных.
Хлор в организме находится в крови, коже и подкожной клетчатке, лимфе, желудочном соке. В кормах хлора мало. Вместе с натрием он поступает в организм в составе поваренной соли.
Магний жизненно необходим организму, но так как корма обычно содержат достаточно магния, животные не испытывают в нем недостатка.
Сера также жизненно необходима для организма животного. Она входит в состав глютатиона, играющего важную роль в окислительных процессах организма, инсулина — гормона поджелудочной железы и других веществ. Сера в организм поступает в составе органических соединений, например с аминокислотами цистином и метионином.
Из минеральных веществ большое значение для обмена веществ имеют микроэлементы - железо, медь, кобальт, йод, марганец, цинк. Они связаны с ферментами, витаминами, гормонами.
Железо. Около 60% всего находящегося в организме железа связано с гемоглобином крови. Богаты этим элементом печень, селезенка, почки, он входит в состав каталазы, цитохромов и некоторых других ферментов. В организме железо откладывается в виде ферритина и гемосидерина. Взрослые животные получают железо с кормом. Недостаток его чаще испытывает молодняк, так как железа, поступающего с молоком, недостаточно. При недостатке его развивается анемия.
Медь относится к сильным цитоплазматическим ядам, но небольшие ее количества необходимы организму для образования гемоглобина (медь в его состав не входит), превращения железа в доступную для синтеза гема форму, способствует переносу в костный мозг железа, повышает его всасывание в кишечнике и использование в тканях. Медь нужна для образования энзимов, катализирующих превращения тирозина, аскорбиновой кислоты и др.
Из организма медь выводится, главным образом, желчью, выделяется интенсивно, а поэтому должна постоянно поступать с кормами. Однако избыток меди вреден, так как нарушается кроветворение.
Кобальт входит в состав витамина В12, он активирует гидролитические ферменты, увеличивает синтез нуклеиновых кислот и мышечных белков, способствует повышению прироста живой массы у молодняка, увеличению продуктивности животных.
В состав гормонов щитовидной железы входит йод. Недостаток его в рационах тормозит образование тироксина, что ведет к понижению окислительных процессов и азотистого обмена. Большое влияние йод оказывает на воспроизводительные функции животных. Особенно часто испытывают дефицит йода высокопродуктивные коровы, так как он выделяется с молоком.
Марганец оказывает благоприятное влияние на рост и развитие молодняка. При его недостатке развивается хромота. Он играет значительную роль в процессах размножения животных.
Цинк содержится в гормоне инсулине и оказывает влияние на рост животных и процессы размножения. Обмен цинка связан с обменом кальция, серы и меди.
В золе любого корма имеются щелочные элементы — натрий, калий, кальций, магний и кислотные элементы — фосфор, сера и хлор. Реакция золы рациона должна быть слабощелочной. Это значит, что щелочные элементы должны преобладать над кислотными.
У здоровых животных кровь и тканевые соки имеют слабощелочную реакцию. Если длительное время животному скармливать корма, в золе которых преобладают кислые элементы, то это в конечном счете приведет к ацидозу, снижению в крови щелочных резервов и накоплению кислотных элементов.
Для крупного рогатого скота рационы надо составлять так, чтобы отношение кислотных элементов к основным не выходило из пределов 0,8-1,0. В зольной части грубых, сочных и зеленых кормов основные элементы преобладают над кислотными. В золе концентратов больше кислотных элементов. Надо также контролировать соотношение фосфора и кальция, натрия и калия. Для удовлетворительного усвоения фосфора и кальция их отношение должно быть: у лактирующих животных — 0,6-0,8, у молодняка — 0,5-0,6. Отношение натрия к калию для лактирующих животных должно быть 0,4-0,5, для молодняка — 0,5-0,6.
Достаточное количество в рационе витамина D, действие солнечных лучей на животных (пастьба в летнее время, регулярные прогулки зимой) способствуют лучшему усвоению кальция и фосфора, предохраняют молодняк от рахита и способствуют увеличению продуктивности животных.
