Головна
Історія кафедри
Викладацький склад
Навчальна робота
Наукові розробки
Кафедра пропонує
Оголошення
Наші пасічники



Контакти:

Адреса: м. Київ,
вул. Генерала Родимцева, 19,
Голосіївська навчально-дослідна пасіка

Телефон:   527-80-71
527-88-58

Потокова технологія штучного осіменіння бджолиних маток

В.Д. Броварський

У технології штучного виведення бджолиних маток бджологосподарства розплідницького напряму спеціалізації все ширше запроваджують штучне осіменіння. Ця технологія дозволяє не тільки отримувати племінний матеріал відомого походження, але й сприяє зниженню собівартості продукції, яку одержують. Так, за її використання не має необхідності організації парувальних пунктів, утримання нуклеусного господарства, плідних маток можна отримувати незалежно від погодних умов тощо. Водночас, обладнання і способи введення сперми, які використовують за штучного осіменіння маток мають певні недоліки, що негативно позначається на ефективності їх запровадження у виробництво [1, 6]. Перш за все це стосується низької продуктивності праці оператора [2, 6-8], збереження маток до і після штучного осіменіння [6, 8], невідповідності обладнання й самого способу введення сперми технологічним вимогам, а також біології розмноження бджіл [4]. Тому у багатьох країнах світу з розвинутим бджільництвом наукові працівники, які займаються селекцією, приділяють особливу увагу вдосконаленню як самого методу штучного осіменіння, так і обладнанню, яке використовують.

Мета досліджень - розробка обладнання та потокової технології штучного осіменіння бджолиних маток.

Матеріали і методи. Беручи до уваги, що порівняно до загальновідомих способів штучного осіменіння [1, 2, 6-8] за введення сперми в зону отвору піхви [3, 4] забезпечується високий вихід плідних маток за значних затрат праці на виконання окремих операцій, нами було запропоновано всі технологічні процеси здійснювати за принципом технологічної лінії. Для цього на кафедрі бджільництва ім. В.А. Нестерводського протягом 1991-2005 рр. розроблено і апробовано устаткування та обладнання [5], що забезпечує послідовне виконання всіх операції, пов’язаних з підготовкою племінного матеріалу до штучного осіменіння, відбором сперми у трутнів та її введення в статеві шляхи бджолиних маток.

Результати досліджень. Для штучного осіменіння бджолиних маток нами було розроблено новий спосіб впорскування сперми – введення її в зону отвору піхви. На відміну від введення статевої продукції трутнів у непарний яйцепровід матки цей спосіб максимально адаптовано до природного процесу парування. Введення сперми трутнів в зону отвору піхви має певні технологічні відмінності від загальноприйнятого способу (табл. 1).

Табл. 1. Послідовність виконання робіт при штучному осіменінні бджолиних маток за різних способів введення сперми

Відповідно до наведеної схеми послідовності виконання робіт штучне осіменіння за базовим і новим варіантами на перший погляд відрізняються лише зоною, куди здійснюють введення сперми. Однак такі розбіжності існують і в затратах часу з проведення окремих операцій, що зумовлено певними особливостями підготовки маток до штучного осіменіння та його завершення.

На відміну від загальноприйнятої технології для здійснення штучного осіменіння бджолиної матки за новим способом необхідно виконати такі роботи. Перед початком осіменіння у трутнів відбирають сперму. Для цього на кінчик капіляра прикріплюють штучно виготовлену із спеціальних синтетичних матеріалів насадку. Вона має форму циліндра довжиною 3 мм і діаметром 1,5 мм. У центральній частині насадка має наскрізний отвір діаметром 0,3 мм. ЇЇ надівають на кінчик капіляра і проштовхують далі так, щоб вона не заважала відбирати сперму. Після дезинфекції капіляра і насадки 70 %-ним водним розчином етилового спирту відбирають сперму в 10-15 трутнів. Матку поміщають у маткоутримувач і піддають анестезії вуглекислим газом. Щойно вона уповільнить дихання і перестане реагувати на подразнення черевця зондом, розкривають камеру жала користуючись вентральним і жальним гачками. За допомогою стерильного пінцета насадку опускають вниз капіляра таким чином, щоб її нижня частина зрівнялась або незначно виходила за межі його кінчика. Потім капіляр з насадкою вводять у камеру жала. Препарувальною голкою або зондом відбирають у декількох трутнів мукус, який наносять між верхньою частиною бокових стінок насадки та стінками камери жала матки. Далі припиняють подачу вуглекислого газу і обережно знімають жальний та вентральний гачки. Склерити черевця при цьому мають щільно облягати насадку капіляра. Мукус під дією повітря швидко підсихає та герметизує вихід з камери жала. Щоб матка швидше прокинулась, у маткоутримувач подають чисте повітря. Необхідно зауважити, що виведення матки зі стану гіпобіозу є обов’язковим заходом, оскільки лише за цих умов піхвовий клапан буде забезпечувати переміщення сперми з камери жала до непарного яйцепроводу. За недотримання цих рекомендацій статева продукція трутнів буде виділятись з камери жала назовні у вигляді ниткоподібних згустків і сперма не потрапить до спермоприймача матки.

Як тільки матка розпочне активно рухати сегментами черевця їй розпочинають повільно вводити сперму. Цей процес має тривати близько 30 хв. Видаливши з капіляра сперму, його обережно виводять з камери жала. Виконуючи цю операцію, насадку притримують спеціальним виделкоподібним гачком так, щоб при видаленні капіляра, вона залишилась у камері жала. Після цього матку видаляють з маткоутримувача. В її камері жала залишається штучний шлейф, який запобігає витіканню сперми назовні та сприяє кращому заповненню спермоприймача.

Апробація цього способу показала, що вихід маток після штучного осіменіння за його використання становить понад 95 % [4], що на 30-45 % вище, ніж при застосуванні загальноприйнятих варіантів введення сперми. Водночас припіхвове введення сперми, на відміну від базової технології, вимагає значно більшого часу на забезпечення штучного осіменіння матки. При обліку затрат часу на виконання окремих операцій зі штучного осіменіння було встановлено, що на відбір сперми необхідно майже 7 хв, підготовку матки та введення статевої продукції трутнів – 33 хв. Щоб зменшити затрати праці нами було розроблено обладнання та запропоновано проводити штучне осіменіння за схемою потокової лінії (рис. 1).


Рисунок 1. Схема розміщення обладнання для штучного осіменіння бджолиних маток

1 – турель для анестезії маток; 2 – штатив із резервними маткоутримувачами;
3 – садок із трутнями; 4 – пристрій для відбору сперми;
5 – штатив із підготовленими до роботи інжекторами та мікроштурхавками;
6 - штатив із резервними інжекторами та мікроштурхавками;
7 – пристрій для позиціонування маткоутримувача та інжектора;
8 – штатив із підготовленими до роботи блоками маткоутримувача та інжектора;
9 – прилад для розкриття камери жала та введення інжектора;
10 – прилад для ін’єкції сперми.

Для потокового осіменіння маток розроблено таке устаткування: турель для анестезії маток, блок для відбору сперми, прилад для розкриття черевця матки і введення інжектора, блок маткоутримувача й інжектора, турель для введення сперми (див. рис. 2-6). Блоки, що забезпечують переміщення вентрального і жального гачків приладу, а також блок маткоутримувача й інжектора оснащено мікроманіпуляторами, які забезпечують переміщення робочих органів у трьох ступенях свободи.

Рисунок 2. Турель для анестезії матки






Рис. 2 Турель для анестезії матки
1 – стійка турелі;
2 – маткоутримувач;
3 – гніздо кріплення маткоутримувача;
4 – патрубок для подання газів.







Загальна схема роботи технологічної лінії така. Бджолину матку поміщають у маткоутримувач 2, який встановлюють у перше гніздо 3 турелі для анестезії (рис. 2). Ця турель має 10 гнізд для маткоутримувачів. До них підведені патрубки, що з'єднані з каналами для подачі газу 4. При обертанні турелі на одну позицію маткоутримувачі переміщуються до наступного каналу. На першій позиції в маткоутримувач подається лише повітря, на другій і дев'ятій - суміш повітря і вуглекислого газу з наростаючою концентрацією, десятій - вуглекислий газ. Цим досягається автоматизація процесу та зменшення затрат часу на підготовку матки до осіменіння за рахунок зміни параметрів анестезії. Після анестезії маткоутримувач 2 з маткою фіксують у відповідному гнізді блоку маткоутримувача й інжектора 1 (рис. 3). Інжектор із синтетичною насадкою 1 знімають із блоку для відбору сперми (рис. 4) і закріплюють його в гнізді 3 блоку маткоутримувача й інжектора (рис. 3). Обертанням маткоутримувача матку вентральною частиною тіла розміщають паралельно основі мікроманіпулятора 6 блоку і коректують інжектор стосовно черевця матки. Ці попередні роботи дозволяють заощадити час при розкритті гачками черевця матки і введенні в камеру жала інжектора.


Рисунок 3. Пристрій для коректування на блоці положення матки та інжектора



Рис. 3 Пристрій для коректування
на блоці положення матки та інжектора

1 – блок маткоутримувача та інжектора;
2 – маткоутримувач;
3 – інжектор;
4 – мікроманіпулятори блоку.








Рис. 4 Пристрій для відбору сперми





Рис. 4 Пристрій для відбору сперми:
1 – гніздо фіксації інжектора;
2 – мікроманіпулятор;
3 – гніздо кріплення блоку мікроштурхавки;
4 – мікроштурхавка.






Потім блок маткоутримувача й інжектора встановлюють у гніздо 8 приладу (рис. 5). За допомогою мікроманіпуляторів відповідних блоків приладу вентральним і жальним гачками розкривають черевце матки і вводять у камеру жала інжектор з насадкою. Синтетичну насадку навколо верхньої частини обмазують мукусом і вивільняють черевце матки спочатку від жального, а потім вентрального гачків. Блок маткоутримувача й інжектора знімають з приладу і встановлюють разом зі шприцом у відповідні гнізда 2, 4 приладу для введення сперми (рис. 6). Цей прилад має 16 гнізд для розміщення вищевказаних блоків. На приладі до маток подається чисте повітря, що прискорює їх вихід з наркозу. Активна поведінка маток є сигналом для початку введення сперми. За допомогою мікроманіпулятора шприца матці вводять сперму, а потім, обертаючи мікроманіпулятор, що подає інжектор назад видаляють його. Під час виведення інжектора спеціальним зондом утримують синтетичну насадку, що залишається в черевці матки. Після завершення осіменіння матку видаляють з маткоутримувача, мітять і використовують за призначенням.


Рисунок 5. Прилад для розкриття камери жала матки та введення інжектора Рис 5. Прилад для розкриття камери
жала матки та введення інжектора
1 – маткоутримувач;
2 – блок вентрального гачка;
3 – мікроманіпулятори;
4 – гніздо фіксації гачка;
5 – інжектор;
6 – блок жального гачка;
7 – блок маткоутримувача та інжектора;
8 – гніздо фіксації блоку маткоутримувача та інжектора.





Рисунок 6. Загальний вигляд турелі для введення сперми


Рис 6. Загальний вигляд турелі для введення сперми
1 – патрубок для подання повітря;
2 – мікроштурхавка з мікроманіпулятором;
3 – стійка турелі;
4 – гніздо фіксації блоку маткоутримувача та інжектора;
5 – блок маткоутримувача та інжектора;
6 – маткоутримувач.




Апробація потокової технології показала, що протягом робочого дня чотири спеціалісти спроможні штучно осіменити 112-185 маток. Якщо взяти до уваги, що за введення сперми в зону отвору піхви вихід племінної продукції становить 95 %, то протягом матковивідного сезону (60 днів) можна одержати 6384-10545 плідних маток. За умов запровадження потокової технології штучного осіменіння розплідницькі господарства матимуть можливість суттєво поліпшити стан і ефективність племінної роботи, а також забезпечити потреби галузі в чистопородних бджолиних матках відомого походження.

Висновки

Потокова технологія штучного осіменіння бджолиних маток і розроблене обладнання дозволяють забезпечити підвищення продуктивності праці та збільшити виробництво племінної продукції.

Список літератури:
1. Бородачев А. В., Бородачева В. Т. Инструментальное осеменение маток. // Пчеловодство. – 1990. - № 9. - С. 12-13.
2. Броварский В.Д., Сташенко В.И. Искусственное осеменение пчелиных маток. – К.: Изд-во УСХА. – 1990. – 47 с.
3. Броварський В.Д. Обґрунтування об’ємів і кратності ін’єкції сперми при штучному осіменінні бджолиних маток // Науковий вісник Національного аграрного університету. – К.: Національний аграрний університет, 2004. – Вип. 79. – С. 160 - 166.
4. Броварський В.Д. Спосіб припіхвового осіменіння бджолиних маток // Аграрна наука і освіта. – 2004. - Т. 5, № 5-6. – С. 63-66.
5. Броварський В., Павленко Ю. Прилад для штучного введення сперми бджолиним маткам //Український пасічник. – 2001. – № 7. – С. 2-3.
6. Инструментальное осеменение пчелиных маток / Войке Е., Дрешер В., Маккензен О., Руттнер Ф., Тряско В.В., Френэ Ж., Шнайдер Х. / Под ред. Ф. Руттнера. - Бухарест: Апимондия, 1975. – 127 с.
7. Янкова С.Ф., Пумпышева Н.И. Совершенствование инструментального осемениния. // Пчеловодство. – 1986. – № 4. – С. 10-12.
8. Moritz R.F. Die Instrumentelle Besamung der Bienenkonigin. Bukarest: Apimondia, 1989. – 191 p.

назад

© 2008-2017 Кафедра конярства і бджільництва НУБіП України    Дата останнього оновлення Дата оновлення
Розробка і дизайн:    Головецька В.В.  k_pchela@ukr.net