1.2.1. Гигиеническое значение почвы Почва имеет важное гигиеническое значение, ее состояние необходимо учитывать при выборе территории для животноводческих ферм, лагерей и стоянок для скота. От свойств почвы во многом зависят условия содержания животных. Возведение построек на сырых и холодных почвах ухудшает в них влажностный и тепловой режим. Состав и свойства почвы влияют на урожайность и химический состав растений, а также на качество грунтовых вод. Причина многих заболеваний - недостаточное или избыточное содержание в почве, а, следовательно, в растениях и воде макро- и микроэлементов. В почве находятся различные микроорганизмы, встречаются возбудители инфекционных заболеваний, яйца гельминтов и личинки насекомых. При непосредственном соприкосновении с такой почвой или при поедании растений, произрастающих на ней, у животных могут возникнуть инфекционные и паразитарные заболевания. Почвы бывают крупнозернистые (песчаные, супесчаные, черноземные, каменистые) и мелкозернистые (глинистые, суглинистые, торфяные и др.), табл. 1.2.1.1. 1.2.1.1. Породы почв Название почвы Крупнозернистые Состав - песчаная более 80% песка - супесчаная до 30% глины - черноземная более 20% гумуса - каменистая Мелкозернистые - глинистая Влагоемкость 15-20% камни и гравий с диаметром более 3 мм. более 50 % глины 70% и более 1 - суглинистая до 50% глины - торфяная в основном частицы гумуса - меловая более 50 % мела - солончаковая богатая хлоридом натрия - известковая более 50 % извести 40-50% 200-300% Механический состав почвы оказывает влияние на ее физические свойства: порозность, Порозность почвы - характеризуется объемом пор почвы, который зависит от величины, формы и расположения почвенных частиц. Пористость. бывает выше в почвах мелкозернистых (глинистых, торфяных и др.). воздухо- и водопроницаемость, Водопроницаемость почвы — фильтрационная способность почвы пропускать воду сверху вниз. Более водонепроницаемы почвы с крупными почвенными частицами и большими порами. влагоемкость Влагоемкость почвы — способность почвы удерживать то или иное количество воды. Влагоемкость бывает выше в мелкозернистых (мелкопористых) почвах, а также в почвах, содержащих большое кол-во перегноя, коллоидальных частиц. Так, песчаная почва удерживает 15—20% воды, суглинистая — 30—40, глинистая — более 70, торфяная — 200— 300% и больше. и теплопроводность. От этих свойств зависят плодородие и санитарное состояние почвы. В крупнозернистых почвах быстрее идут процессы самоочищения, обусловленные поглотительной способностью почвы и жизнедеятельностью ее микроорганизмов. Мелкозернистые почвы характеризуются низкой водопроницаемостью, однако они хорошо поглощают влагу. Так, песчаная почва удерживает 15-20% воды, глинистая — более 70%, а торфяная — 2 200-300% и более. Сырые почвы имеют повышенную теплоемкость и теплопроводность. Они плохо прогреваются, и в них медленно идет разложение органических веществ. Мелкозернистые почвы обладают высокой капиллярностью, которая может послужить причиной сырости в возводимых на них животноводческих постройках. Эти особенности почв следует учитывать при выборе мест для ферм и участков, используемых для обеззараживания органических отбросов и сточных вод. Температура почвы значительно отличается от температуры наружного воздуха. Колебания ее в течение суток и в течение года менее резки и по мере углубления в почву все более уменьшаются. Поскольку температура почвы обычно ниже температуры тела животного, радиационный баланс организма на влажных почвах бывает отрицательным. Температура почвы оказывает влияние на физико-химические и биологические процессы, протекающие в почве. Приборы для определения температуры и влажности почвы приведены на рис. 1.2.1.1 и 1.2.1.2. Рис. 1.2.1.1. Прибор для измерения температуры почвы: а - почвенный термометр Савинова; б - способ измерения температуры почвы Рис. 1.2.1.2. Прибор для определения влажности почвы: а – кожух опущен; б – кожух поднят; 1 - вилка кабельная; 2 - скоба; 3 - рукоятка; 4 контакты Из химических соединений в почве первое место занимает окись кремния (SiO2), а затем в убывающем порядке идут окислы алюминия ( АlО3), железа (Fe2O3), калия и натрия (К2О и Na2O). В карбонатных почвах больше, чем в других почвах, содержится окислов кальция и магния, а в засоленных — хлористого калия и натрия (КСL и NaCL). В минимальных количествах в почве имеются также различные микроэлементы: кобальт, 3 медь, марганец, бор, йод, фтор, бром, никель, стронций, селен, молибден, цинк, литий, барий и др. Почва является тем элементом биосферы Земли, который формирует химический состав кормовых средств, питьевой воды и отчасти атмосферного воздуха. Почва и произрастающие на ней растения являются источниками микроэлементов, содержание которых составляет сотые, тысячные, десятитысячные доли процента. Виноградовым А. П. разработано учение о биогеохимических провинциях, представляющих собой области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию (в их почвах, водах и т.п.) химических элементов (или соединений), с которыми связаны определённые биологические реакции со стороны флоры и фауны. Многие редкие и рассеянные химические элементы (микроэлементы) играют значительную роль в жизнедеятельности организма, входя в физиологически важные органические соединения у организмов — в дыхательные пигменты, ферменты, витамины, гормоны и другие биологически активные вещества. Известно более 30 химических элементов (Li, В, Be, С, N, F, Na, Mg, Al, Si, P, S Cl, K, Са, V, Mn, Cu, Zn, As, Se, Br, Mo, I, Ba, Pb, U и др.), с которыми связано образование биогеохимических провинций и появление соответствующих биогеохимических эндемий и энзоотий , а также организмов-концентраторов. На основе современных составлять анализа методов картосхемы, данных, полученных исследований, отражающие с использованием представляется содержание возможным (низкое, среднее, высокое) подвижных форм основных микроэлементов в почвах различных регионов (рис. 1.2.1.3) . Как видно из представленных данных, на значительной территории нашей страны обнаружено низкое содержание подвижных форм кобальта в пахотных почвах. 4 Изучение экологии в биогеохимических провинциях позволило разработать способы борьбы с эндемиями и энзоотиями, основанными на применении различных химических элементов (В, Сu, Mn, Со, I и др.) в качестве удобрений или кормовых добавок для животных. К биогеохимическим энзоотиям животных можно отнести следующие заболевания: акобальтоз — встречается в районах с недостатком кобальта в почве, кормах и воде. Заболевают крупный рогатый скот, овцы и козы, реже — свиньи и лошади. При наличии кобальта в организме животных и птиц образуется витамин В12, так как составной активной частью этого витамина является кобальт. Витамин В12 обладает мощным кроветворным действием и предупреждает развитие злокачественной анемии и сопутствующие ей расстройства; алкалоз (щелочная болезнь) — наблюдается в районах, где почвы содержат свыше 4 мг% селена. Сущность заболевания заключается в вытеснении селеном серы из аминокислот и других серосодержащих соединений в организме; зоб — наблюдается у животных в районах с недостаточным содержанием в почвах и воде йода. При этом нарушается основной обмен, задерживается рост и развитие молодняка, резко снижается сопротивляемость к инфекциям; медное голодание — заболевание на почве недостатка меди в почвах и кормах, отмечается у крупного рогатого скота и овец, сопровождается ухудшением общего состояния, извращением аппетита. При этом в крови больных снижается количество гемоглобина и сухих веществ. Установлено, что почвы, бедные кобальтом, обычно недостаточно содержат и меди; молибденовый токсикоз — при избытке молибдена на щелочных почвах наблюдается у крупного рогатого скота и овец. При 5 этом хроническом заболевании наблюдается снижение в организме меди, а также нарушение обмена фосфора в костной ткани. У коров резко снижаются удои; перозис — заболевание птиц в результате недостатка марганца в почве, кормах и воде; уровская или кашин-бековская болезнь — хроническое заболевание людей, животных и птицы развивающееся при недостатке кальция, йода, но избытке бора и стронция. Заболевание имеет выраженный очаговый характер энзоотии биогеохимического происхождения. Это заболевание характеризуется поражением костно-суставной системы, деформацией скелета на почве нарушения минерального обмена веществ; флюороз — чаще всего встречается в районах, где имеются залежи фосфоритов, в зонах алюминиевых заводов, использующих в качестве сырья криолит, содержащий фтор. Заболевание проявляется в форме нарушения состояния эмали и дентина зубов, а затем костей скелета и часто заканчивается смертью, особенно при отравлениях фтором. Внесение в почву недостающих веществ (макро- и микроэлементов) в виде удобрений — необходимая мера не только агротехнического, но и гигиенического значения. 1.2.2. Биологические свойства почвы Среди полезных микроорганизмов в ней нередко встречаются и болезнетворные. К ним относятся возбудители сибирской язвы, рожи свиней, столбняка, эмфизематозного карбункула, ботулизма. Вызываемые ими заболевания называют почвенными инфекциями. Неспорообразующие микроорганизмы сохраняются в почве днями или месяцами, а спороносные выживают годами и даже десятками лет. 6 Особое значение имеет обнаружение в почве возбудителя сибирской язвы. При наличии слабощелочной реакции почвы и периодического затопления споры сибирской язвы могут не только продолжительное время сохраняться в активном состоянии, но и прорастать, заражать почву, воду и растения. В особенно тесной связи с почвой находятся такие заболевания, как гельминтозы. насекомых, Почва служит являющихся средой для развития паразитических переносчиками многих инфекционных заболеваний, — мух (рис. 1.2.1.3), мошек, слепней, оводов и др. б a Рис. 1.2.1.3. Серая мясная муха: а – имаго; Опасными для здоровья б – личинка являются отходы промышленных предприятий, неумелое или неумеренное применение пестицидов. Они представляют собой разнообразные химические соединения, обладающие, как правило, избирательным действием для уничтожения различных насекомых, возбудителей болезней растений или сорняков. Загрязнение кормов, пищевых продуктов чаще всего происходит из-за нарушения правил обработки растений и животных. Почва обладает удивительной способностью самоочищения. Самоочищение почвы — способность почвы поглощать и задерживать различные орг. вещества, разлагать их на простые соединения. Без использования процесса самоочищения для обезвреживания орг. отбросов жизнь на Земле была бы невозможна. Однако количество орг. отбросов, вносимых в почву, не должно превышать ее способности к самоочищению. В этом процессе участвует огромное количество микроорганизмов — и простейших, и многоклеточных. В результате их жизнедеятельности 7 происходит распад органических веществ до солей, воды, диоксида углерода, которые затем потребляются растениями. Процесс этот носит название минерализации почвы. Минерализация органических веществ происходит как при доступе кислорода воздуха (аэробные условия), так и при его отсутствии (анаэробные условия). Вслед за аммонификацией в аэробных условиях начинается процесс нитрификации: образовавшийся аммиак подвергается действию нитрифицирующих микробов, которые переводят аммиак в азотистую и азотную кислоты. При соединении с калием, натрием и другими элементами они образуют соли ( нитриты и нитраты ), доступные для усвоения растениями. В почве может происходить и обратный процесс (так называемая денитрификация), при которой под действием особых видов бактерий нитраты могут восстанавливаться до нитритов. В конечном итоге совокупность процессов минерализации и нитрификации обеспечивает самоочищение почвы. 1.2.3. Санитарная оценка почвы Данная оценка проводится по химическим, бактериологическим и гельминтологическим показателям. Обнаружение в почве патогенных микроорганизмов и зародышей гельминтов — прямой показатель ее неблагополучия в зоогигиеническом и эпизоотическом отношениях. Санитарные показатели чистой и загрязненной почвы приведены в табл. 1.2.3.1. 1.2.3.1. Показатели санитарного состояния почвы (при отборе проб с глубины 020 см) Число Показатель чистоты гельминтов личинок и почвы в 1 кг куколок Коли-титр Титр- Санитарное анаэробов число 8 Чистая Слабо загрязненная Загрязненная 0 мух в 25 м2 0 1,0 0,1 0,98 до 19 1-10 1,0-0,01 0,1-0,001 0,75-0,98 11-100 10-100 0,01-0,001 100 0,001 и ниже Сильно 100 и более загрязненная 0,0010,0001 0,0001 и ниже 0,7-0,85 0,7 1.2.4. Мероприятия по охране почвы от загрязнений Способность почвы к самоочищению не безгранична. Она может быть нарушена как в естественных условиях, так и искусственно — в результате необдуманного вмешательства человека, когда загрязняющие вещества поступают в землю в слишком больших количествах. Мероприятия по оздоровлению почвы состоят из агротехнических и санитарных. К агротехническим мероприятиям относят: введение системы соответствующих севооборотов, правильную обработку почвы, применение органических и минеральных удобрений. К санитарным мероприятиям относят: вакцинацию или дегельминтизацию восприимчивых животных; приведение в порядок старых скотомогильников, навозохранилищ и жижесборников; биологическую дегельминтизацию пастбищ путем смены выпасов и организацией загонной системы пастьбы животных; соблюдение ветеринарно-санитарных правил в пунктах переработки животноводческих продуктов (кожи, шерсти, костей и др.); ветнадзор за убойными площадками и базарными площадями, рациональные методы утилизации отходов. 9