ВИКОРИСТАННЯ РЕГРЕСІЙНОГО АНАЛІЗУ В МОДЕЛЮВАННІ ЕКОЛОГІЧНОЇ СИТУАЦІЇ ЗА ДОПОМОГОЮ ПРОГНОЗУВАННЯ ПЕРЕХОДУ ТОКСИЧНИХ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ З КОРМІВ РАЦІОНУ ДІЙНИХ КОРІВ В ОРГАНІЧНІ ВІДХОДИ Й АКУМУЛЯЦІЇ ПОЛЮТАНТІВ У ГРУНТІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ СКОТАРСЬКИХ ПІДПРИЄМ

Анотація

Важкі метали мають високу екологічну небезпеку для агроекосистем. Кадмій та свинець безперешкодно переміщуються в трофічних ланцюгах. З корму дійних корів потрапляють в органічні відходи, далі як добрива вносяться в грунт і акумулюються у високих концентраціях. Поведінка токсичних важких металів Cd і Pb в компонентах біосфери не прогнозована, що ускладнює ведення агровиробництва, особливо органічно-біологічного землеробства, виробництво екологічно безпечної продукції тваринництва та рослинництва. Кореляційний і регресійний аналіз статистичної обробки даних, дозволяють вченим з різних країн США, Європейського Союзу, Китаю ін. перевірити в дослідженнях та рекомендувати до застосування на практиці в екологічному моніторингу моделей прогнозування навантаження грунту важкими металами, встановити вірогідні джерела надходження, динаміку розсіювання у довкіллі тощо. Попередні дослідження зосереджувалися на концентраціях забруднення важкими металами Cd, Pb і ін. кормів для дійних корів, молока, органічних відходів, досліджувався сам кореляційний зв’язок, але методом Спірмена. Аналіз даних здійснювався за результа- тами науково-господарського досліду проведеного на дійних коровах з різними типами годівлі в лісостеповій зоні України. Корів відібрано методом аналогів за живою масою та продуктивністю. До раціону входили корми з надлишком кадмію та свинцю. Токсичність полютантів вплинула на перехід їх з кормів раціону в продукцію і органічні відходи. Мета досліджень аналіз кореляційного зв’язку та побудова рівнянь регресії між концентрацією важких металів Cd, Pb в кормах раціону дійних корів та їх органічних відходах за різних типів годівлі, що дозволить прогнозувати перехід полютантів в органічні відходи (добрива), забруднення грунту, здійснювати ефективний екологічний моніторинг, вчасно оцінювати екологічні ризики в скотарських підприємствах чи господарствах з органічно-біологічним типом землеробства. За допомогою комп’юторної програми STATISTICA версії 10.0. зроблено кореляційний аналіз за параметричним коефіцієнтом кореляції Пірсона з урахуванням тестів Колмогорова-Смірнова та Ліллієфорса (Kolmogorov-Smirnov and Lilliefors test for normality) і тесту Шапіро – Уілка (Shapiro-Wilk’s W test). Для моделювання залежності між змінною У (концентрація важких металів в органічних відходах) та векторною змінною Х (концентрація важких металів в кормах раціону) застосовували побудову рівнянь лінійної регресії. Характер зв’язку перевіряли за побудовою діаграм розсіювання (Scatterplot); аналіз залишків на відповідність закону нормального розподілу (Гауссова); оцінку прийнятності моделі уцілому за рівнем вірогідності методом ANOVA; якість регресії за допомогою коефіцієнту детермінації R2. Аналіз встановив високу r=0.72-0.75 (Cd) (р<0.05), r=0.68 (Pb) (р<0.05) та дуже високу r=0.82 (Cd) (р<0.05), r=0.81 (Pb) (р<0.05) кореляційну залежність між вмістом токсикантів у кормах і органічних відходах, дозволив побудувати відповідні лінійні рівняння регресії, запропонувати найбільш вірогідні з них У=-0.0365+0.0054×Х по Cd та У=2.1195+6.8156×Х по Pb для прогнозування переходу полютантів в органічні відходи (добрива). Перевірені моделі, дадуть максимально точний результат концентрації полютантів по Cd за даними експерименту з силлосно-коренеплодним типом годівлі тварин, по Pb з силосно-сінажно-концентратним типом. Фахівці можуть використовувати моделі для екологічного моніторингу агроекосистем, прогнозування ризиків забруднення та екологічно безпечного ведення як традиційного, так і органічно-біологічного землеробства. Подальші дослідження спрямовані на кореляційний та регресійний аналіз за іншими важливими у ветеринарній, зоотехнічній і екологічній практиці показниками екологічної безпеки з оцінкою відповідних ризиків ведення галузі скотарства у лісостеповій зоні України.