ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
лосєв олексій михайлович
УДК 638.145. 4
Вдосконалення способів виведення
та використання трутнів української
породи бджіл
06.02.04 – технологія виробництва продуктів тваринництва
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Київ – 2007
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України,
м. Київ
Науковий керівник – доктор сільськогосподарських наук, доцент
Броварський Валерій Дмитрович,
Національний аграрний університет, завідувач кафедри бджільництва ім. В.А. Нестерводського
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор
Котенджи Геннадій Павлович,
Сумський національний аграрний університет, завідувач кафедри технології виробництва продукції тваринництва
кандидат сільськогосподарських наук, доцент
Луців Орест Володимирович,
Львівська національна академія ветеринарної медицини ім. С.З. Гжицького, завідувач відділу бджільництва кафедри фізіології та бджільництва
Захист відбудеться “__31___” ___жовтня________ 2007 р. о __10___ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.05 в Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус № 3, ауд. № 65
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус № 4, к. 28
Автореферат розісланий “__29___” _вересня__ 2007 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради А.І. Чигрин
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Одержання високоякісного племінного матеріалу відомого походження у бджільництві здійснюється шляхом використання різних способів отримання плідних бджолиних маток (Рутнер ф., 1995; Ишемгулов A.M. и др., 2001). Важливим елементом у цьому процесі є отримання сперми трутнів високої якості та у достатній кількості, що досягається шляхом вирощування їх в батьківських сім’ях.
Досліджено ряд факторів, які впливають на ембріональний і постембріональний розвиток трутнів, їх статеве дозрівання (Таранов Г.Ф., 1968), поведінку при шлюбних вильотах (Левенец И.П., 1954), їх роль у прояві поліандрії у бджіл (Тряско В.В., 1989), що дало можливість обґрунтувати важливі теоретичні положення з розмноження бджіл, розробити спеціальне обладнання та запропонувати нові способи осіменіння маток (Риб Р.Д. и др., 1986; Броварський В.Д., 2005), впровадити у практику ефективні методи репродукції племінного матеріалу відомого походження.
Незважаючи на значну кількість досліджень з питань вирощування трутнів відомого походження, нині ще залишаються недостатньо дослідженими морфологічні ознаки самців української породи бджіл, їх репродуктивна функція за різних способів утримання батьківських сімей. У зв’язку з цим дослідження, спрямовані на вдосконалення технології вирощування трутнів української породи бджіл, їх збереження та використання при отримані плідних бджолиних маток є актуальними і мають важливе народногосподарське значення.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами. Дисертаційна робота є частиною комплексних досліджень державної теми №110/1-А “Створити шляхом селекції внутрішньопородний тип українських бджіл” (номер державної реєстрації 0199U002579), що виконується співробітниками кафедри бджільництва ім. В.А. Нестерводського Національного аграрного університету.
Мета і задачі досліджень. Мета роботи – вдосконалити технологію виведення та використання трутнів української породи бджіл при репродукції плідних бджолиних маток.
Для досягнення мети в роботі ставились такі задачі:
ѕ дослідити морфологічні ознаки трутнів української породи бджіл новоствореного типу “Хмельницький”;
ѕ вивчити репродуктивну функцію трутнів за різного рівня забезпечення батьківських сімей кормом;
ѕ з’ясувати вплив різних вікових груп бджіл на розвиток трутнів;
ѕ вдосконалити способи виведення трутнів;
ѕ дослідити фактори, які впливають на збереження трутнів у батьківських сім’ях;
ѕ розробити основні елементи технології одержання трутнів за штучного осіменіння бджолиних маток;
ѕ розрахувати економічну ефективність запропонованої технології виведення та використання трутнів при репродукції бджолиних маток.
Об’єкт дослідження – бджолині сім’ї, трутні української породи бджіл, сперма трутнів та обладнання для її відбору, мед, бджолине обніжжя.
Предмет дослідження – морфологічні ознаки і показники продуктивності трутнів української породи, якість сперми, способи формування та підгодівлі батьківських сімей.
Методи дослідження. У процесі виконання роботи використано загальноприйняті методи зоотехнічних (проведення науково-господарських дослідів при репродукції трутнів у батьківських сім’ях, відбір та оцінка якості сперми, продуктивність бджолиних сімей), біохімічних (вивчення загальної кількості білка в тілі трутнів), мікрометричних (морфологічні ознаки різних частин екзоскелету трутнів) і статистичних (біометрична обробка цифрового матеріалу) досліджень.
Наукова новизна одержаних результатів. Проведеними дослідженнями вперше вивчено морфологічні ознаки трутнів внутрішньопородного типу “Хмельницький” української породи бджіл. З'ясовано, що довжина хоботка у трутнів становить 3,60-3,97 мм, кубітальний індекс – 1,54-2,66, дискоїдальне зміщення – 18-54% позитивних випадків, а маса тіла коливається в межах 146-282 мг. Встановлено внутрішньопородні відмінності морфологічних ознак трутнів, отриманих від чистопородних маток різних генеалогічних груп новоствореного типу бджіл, що поглиблює знання про роль поліандрії у формуванні репродуктивних особин бджолиної сім’ї та створює широкий фон мінливості якісних характеристик представників виду Apis mellifera L.
Поглиблено знання з біології розмноження, поведінки і репродуктивної здатності самців, що забезпечило підвищення ефективності використання батьківських сімей в технології отримання плідних бджолиних маток. Отримано нові дані про стимулюючий вплив підгодівлі бджіл білково-вуглеводним кормом, при співвідношенні в їх гніздах печатного розплоду до відкритого та частки молодих бджіл відносно льотних як 2/3, на активність вирощування трутнів батьківськими сім’ями.
Наукова новизна проведених досліджень підтверджена трьома патентами України.
Практичне значення одержаних результатів. Встановлено оптимальне співвідношення різновікових груп робочих бджіл та розплоду при формуванні гнізд батьківських сімей для вирощування трутнів. Вказано на можливість використання у підгодівлі бджолиних сімей білково-вуглеводної добавки, яка складається з натурального меду та бджолиного обніжжя, у співвідношенні 80:20 %. Розроблено спосіб її приготування для підгодівлі батьківських сімей при репродукції трутнів. щоденне застосування медово-пилкової суміші по 200-300 мг на одну батьківську сім’ю збільшує кількість вирощених трутнів на 43,4 %.
Удосконалено технологію виведення, утримання та використання трутнів за штучного осіменіння і природного парування маток, застосування якої забезпечує підвищення у 1,4 раза медової продуктивності бджолиних сімей, покращує репродукцію чистопородних бджолиних маток української породи за контрольованого введення сперми трутнів відомого походження на 28,6 %.
Впровадження результатів досліджень проведено у племінному бджолорозпліднику ПОП “Прибузькі медобори” Хмельницької та плембджолозаводі ТОВ “СП Мед Поділля” Вінницької областей. Основні положення дисертації використовуються у навчальному процесі при вивченні дисципліни “Бджільництво” у вищих навчальних закладах аграрної освіти, зокрема в Національному аграрному університеті.
Особистий внесок здобувача полягає в самостійному опрацюванні наукової літератури, розробці схеми та освоєнні методик досліджень, виконанні програми робіт за темою дисертаційної роботи у виробничих і лабораторних умовах, опрацюванні та інтерпретації одержаних результатів, підготовці матеріалів до опублікування та написанні дисертації.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень апробовано в доповідях на конференціях науково-педагогічних працівників і аспірантів НАУ (Київ, 2001 – 2007); конференції, присвяченій 120-річчю з дня народження В.А. Нестерводського Навчально-наукового інституту тваринництва та водних біоресурсів НАУ (Київ, 2002); XL науковій конференції з бджільництва м. Пулава (Польща, 2002); Міжнародній науковій конференції “Актуальні проблеми розвитку тваринництва, ветеринарної медицини, харчових технологій, економіки та освіти”, присвяченій 220-річчю Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З. Гжицького (Львів, 2004).
Публікації. За результатами досліджень опубліковано п’ять статей у фахових виданнях, в яких викладено основні положення дисертаційної роботи, та отримано три деклараційні патенти на винаходи.
Структура та обсяг дисертації. дисертація викладена на 155 сторінках комп’ютерного тексту і складається зі вступу, огляду літератури, матеріалу і методики досліджень, результатів досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків і пропозицій, списку використаних джерел літератури та додатків. Робота ілюстрована 32 рисунками, містить 20 таблиць і 12 додатків. Список літератури налічує 256 найменувань, з них 105 – іноземними мовами.
Матеріали і методика досліджень
Дослідження за темою дисертаційної роботи проводили впродовж 2000-2004 років у науково-виробничих підрозділах кафедри бджільництва ім. В.А. Нестерводського Національного аграрного університету, навчально-дослідній пасіці НДГ “Великоснітинське ім. О.В. Музиченка” Фастівського району Київської області та плембджолорозпліднику “Прибузькі медобори” Летичівського району Хмельницької області відповідно до схеми, наведеної на рисунку 1.
Морфологічні ознаки трутнів різних генеалогічних груп новоствореного внутрішньопородного типу “Хмельницький” української породи бджіл визначали за масою тіла, довжиною хоботка, кубітальним індексом, дискоїдальним зміщенням. Для цього трутнів відбирали по 25 особин з кожної батьківської сім’ї.
При проведенні морфометричної оцінки трутнів використовували загальноприйняті методи досліджень В. Алпатова (1948) та Г. Гьотце (1964). Частини екзоскелета трутнів вимірювали за допомогою бінокулярного мікроскопа (МБС-10) з окуляром-мікрометром.
Живу масу трутнів визначали на торзійних вагах ВТ-500. Матеріал для дослідження біоморфологічних показників відбирали відповідно до методичних вказівок (Давиденко І.К. та ін., ).
Дослідження впливу умов утримання, видового складу корму, стану батьківських сімей на інтенсивність вирощування та продуктивність трутнів здійснювали у два етапи.
На першому етапі досліджень вивчали збереженість і репродуктивну здатність трутнів за різних рівнів годівлі та умов утримання. Дослідження проводили методом інтегративних груп у безматочних нуклеусах, сформованих із трутнів і робочих бджіл, яких утримували в ентомологічних садках (Овсянников А.И., ). Кількість трутнів одноденного віку у всіх трьох групах становила 50, а робочих бджіл – 150 особин. Відрізнялися групи співвідношенням робочих особин за віком (молоді віком до 10 діб і льотні – старше 12 діб). Першу групу формували із одноденних трутнів (1 частина) і молодих бджіл (3 частини). Співвідношення бджолиних особин у 2-й групі становило 2/3 молодих і 1/3 льотних бджіл, а в 3-й – відповідно 1/3 і 2/3. До складу дослідних групи входило по 3 підгрупи. Підгодівлю бджіл у кожній підгрупі здійснювали шляхом використання медово–пилкової суміші (1 кг меду натурального і 0,25 кг бджолиного обніжжя) – 1-а підгрупа або медом та цукровим сиропом (відповідно 2-а і 3-я підгрупи). Всього було проведено чотири науково-господарських досліди.
Тривалість життя трутнів вивчали в ентомологічних садках, щоденно підраховуючи кількість особин, які загинули (Кононенко В.К. та ін., 2003). Оцінку репродуктивної здатності трутнів здійснювали аналогічно як і при дослідженнях у садках (Рутнер ф., 1975).
На другому етапі досліджень вивчали якість і репродуктивну здатність трутнів, вирощених у нуклеусах (Овсянников А.И., ; Таранов Г.Ф., 1961), що мали різні співвідношення вікових груп бджіл, розплоду та рівні підгодівлі. У кожному варіанті використовували три нуклеусні сім’ї. Всього провели чотири науково-господарські досліди, у кожному з яких було задіяно вісім нуклеусних груп. Відповідно до схеми (табл. ) на другому етапі досліджень використовували нуклеусні батьківські сім’ї.
Таблиця 1 – Схема досліду
Група | Фактори
корм | бджолиний розплід | вікові групи бджіл
1 | -* | - | -
2 | +** | - | -
3 | - | + | -
4 | + | + | -
5 | - | - | +
6 | + | - | +
7 | - | + | +
8 | + | + | +
* підгодівля бджіл вуглеводним кормом, формування гнізд нуклеусів печатним розплодом – 1/3 (відносно відкритого) та робочими бджолами молодого віку – 1/3 до загальної кількості особин.
** підгодівля бджіл білково-вуглеводним кормом, формування гнізд нуклеусів печатним розплодом – 2/3 (відносно відкритого) та робочими бджолами молодого віку – 2/3 до загальної кількості особин.
При формуванні нуклеусів кількість відкритого і печатного розплоду визначали за допомогою рамки-сітки з квадратами 5x5 см (Билаш Г.Д. и др., 1991). Всі групи формували на одну стандартну рамку (435х300 мм) з однаковою кількістю робочих особин. Впродовж усіх досліджень нуклеусні сім’ї забезпечувавли кормами досхочу. Облік вирощених самців проводили в кожній окремо взятій сім’ї через 10 днів від дати їх виходу із комірки.
Якість сперми трутнів оцінювали за активністю сперматозоїдів, кількістю патологічних статевих клітин, густиною еякулята, використовуючи мікроскоп Laboval фірми Karl Zeiss (збільшення ок. х 16 об. х 10\20\40\ 100). За наявності домішок (гемолімфа, екскременти) сперму вибраковували (Бондарчук Л.І. та ін., 2004; Смирнов И.В., ).
Загальний вміст білка в тілі трутнів визначали за К’єльдалем.
Продуктивні якості бджолиних сімей внутрішньопородного типу “Хмельницький” вивчали на основі обліку одержаного від них меду. Отримані в процесі досліджень результати були статистично оброблені у відповідності до загальноприйнятої методики (Плохинський Н.А., 1969) із використанням ПК та програми Excel – 2000.
результати досліджень
Екстер’єрна оцінка трутнів внутрішньопородного типу “Хмельницький” української породи бджіл. Дослідження морфологічних ознак трутнів батьківської групи бджолиних сімей української породи дало можливість поглибити характеристику новоствореного типу за масою тіла та екстер’єрними показниками (табл. 2).
Таблиця 2 – морфологічні ознаки трутнів внутрішньопородного типу “Хмельницький” української породи бджіл, n=25
№ сім’ї | Довжина хоботка, мм | Кубітальний індекс | Дискоїдальне
зміщення, (+%) | Маса тіла, мг
Mm | Сv, % | Mm | Сv, % | Mm | Сv, %
Генеалогічна група №55
44 | 3,780,056 | 5,7 | 1,880,118 | 30,9 | 42 | 214,44,63 | 9,9
Генеалогічна група №108
180 | 3,700,062 | 7,8 | 1,910,069 | 18,2 | 38 | 226,88,52 | 13,0
108 | 3,630,101 | 8,8 | 2,340,140 | 19,9 | 46 | 204,26,61 | 13,3
Генеалогічна група №100
231 | 3,720,055 | 6,6 | 2,210,072 | 16,1 | 45 | 207,33,49 | 7,9
Генеалогічна група №90
150 | 3,600,074 | 7,1 | 2,460,070 | 13,6 | 41 | 199,65,38 | 9,2
110 | 3,970,101 | 5,2 | 1,810,085 | 12,5 | 43 | 218,06,77 | 11,6
Генеалогічна група №111
111 | 3,770,083 | 8,5 | 2,510,050 | 9,6 | 45 | 209,72,52 | 5,6
36 | 3,600,062 | 7,8 | 2,580,092 | 16,6 | 54 | 213,35,67 | 11,6
140 | 3,710,056 | 6,7 | 1,610,067 | 19,2 | 38 | 206,15,64 | 11,6
Генеалогічна група №163
128 | 3,620,055 | 7,2 | 2,660,088 | 16,2 | 40 | 218,54,27 | 8,7
121 | 3,670,092 | 9,2 | 1,540,087 | 24,2 | 45 | 182,13,58 | 9,0
33 | 3,750,070 | 8,2 | 2,040,079 | 19,1 | 47 | 200,55,37 | 12,6
Генеалогічна група №38
53 | 3,650,112 | 10,2 | 1,740,087 | 16,6 | 37 | 197,73,32 | 6,7
1 | 3,660,101 | 7,7 | 1,550,083 | 17,8 | 18 | 205,64,62 | 9,5
В середньому | 3,690,020 | 7,5 | 2,120,033 | 25,0 | 41 | 208,51,48 | 11,7
Аналіз отриманих результатів свідчить, що за довжиною хоботка більша частина трутнів української породи бджіл була консолідована. У сім’ях №110 і №44 хоботок трутнів був відповідно на 0,28 та 0,09 мм довшим порівняно з середнім значенням для групи, а найкоротшим був у самців із сімей №150 і №36. Варто зазначити, що трутні батьківських сімей №110 та №44 характеризувались найменшою мінливістю цієї ознаки (5,16%; 5,71%), а самці із сім’ї №53 – найбільшою (10,21%).
Встановлено, що для трутнів новоствореного внутрішньопородного типу коливання середніх величин за кубітальним індексом у піддослідних сім’ях становить від 1,54 до 2,66. кубітальний індекс трутнів в п’яти піддослідних сім’ях (№ 150, 111, 128, 36, 108) був вищий від середнього показника для групи і коливався від 0,22 до 0,54, а в сім’ях №33 та №231 – максимально наближеним до нього. За дискоїдальним зміщенням трутні хмельницького внутнішньопородного типу мали значні розбіжності – від 18 % до 54 %. Проте трутні, вирощені бджолиними сім’ями №150 і №110, матки яких належать до генеалогічної групи № 90, за цим показником були найбільш консолідовані.
Встановлено, що в сім’ях №№ 180, 110, 128, 44 та 36 трутні українських бджіл внутрішньопородного типу “Хмельницький” мали найбільшу масу тіла (226,8 – 213,3 мг), а найменшу – вирощені в № та № 53. Більш консолідовані за показником маси тіла були трутні з сім’ї № 111 та №53, де розбіжності між граничними показниками досягали 50 та 49 мг.
Таким чином, проведена оцінка якісного складу батьківських сімей за екстер’єрними ознаками трутнів підтверджує внутрішньопородні відмінності маток різних генеалогічних груп створеного типу “Хмельницький” через морфологічні ознаки самців і доповнює характеристику української породи бджіл.
Статеве дозрівання та репродуктивна здатність трутнів за різних умов їх утримання. Встановлено, що збереженість трутнів (табл. 3) при утриманні їх у садках лише із робочими бджолами молодого віку була найбільшою (77 %) на відміну від тих варіантів, де частка молодих бджіл становила 2/3 і 1/3 від загальної їх кількості (1-а і 3-я групи). У них на кінець досліджень залишилось 60 % та 24 % живих самців.
Таблиця 3 – Збереженість трутнів у садках за різного співвідношенні вікових груп бджіл, n=50
Група | Підгрупа | Підгодівля | Кількість трутнів на кінець досліджень, особин
1 | 1а | медово-пилкова суміш | 44,00,69
2а | мед з різнотрав’я | 40,50,97
3а | цукровий сироп | 31,00,73
2 | 1б | медово-пилкова суміш | 34,01,01
2б | мед з різнотрав’я | 30,11,16
3б | цукровий сироп | 26,30,76
3 | 1в | медово-пилкова суміш | 12,00,83
2в | мед з різнотрав’я | 10,80,79
3в | цукровий сироп | 8,70,65
Отже, робочі бджоли до 10-денного віку, завдяки споживанню медово-пилкової суміші, створюють кращі умови для життєдіяльності трутнів. Навпаки, бджоли старшого віку не забезпечують належних умов догляду за трутнями, що позначається на зменшенні відсотку збереження статевозрілих самців.
Окрім того, на збереженість трутнів впливають корми. Встановлено, що при підгодівлі бджіл медово-пилковою сумішшю (підгрупа 1а) збереженість самців у садках становила 88 %, а там, де бджіл підгодовували лише медом (підгрупа 2а), кількість збережених трутнів досягала 81 %. Найнижчий відсоток збереження самців (62 %) був у підгрупі 3а, де бджоли споживали цукровий сироп. Різниця між підгрупами високовірогідна (P<0,001).
Аналогічна тенденція, але з найнижчим показником збереження трутнів відмічена в 3-й групі, де частка молодих бджіл була найменшою. Так, найбільше живих трутнів (24 %) на кінець досліджень залишилось у підгрупі 1в (підгодівля медово-пилковою сумішшю). У підгрупі 2в, де бджіл підгодовували медом з різнотрав’я, цей показник був на 2,3 % нижчим, ніж у підгрупі 1в, та на 4,2 % вищим порівняно з підгрупою 3в, де для годівлі використовували цукровий сироп. У 3-й дослідній групі коефіцієнт варіювання був найвищий і становив 24,10–25,84 %, а в 1-й та 2-й групах, де частка молодих бджіл-годувальниць була більшою, він коливався у межах 5,4-13,3 %.
Однією з умов використання трутнів у технології штучного осіменіння бджолиних маток є їх здатність до продукування якісної сперми. Тому нами проведено дослідження якості сперми трутнів, яких утримували за різних рівнів годівлі та умов догляду (табл. 4).
Таблиця 4 – Показники якості сперми трутнів за різних способів утримання,
n=50
Група | Підгрупа | Кількість трутнів, які продукували якісну сперму | Консистенція сперми та активність коливальних рухів, балів | Патологічні сперматозоїди, %
особин | %
1 | 1а | 26,20,64 | 59,1 | Густа-8 | 5
2а | 15,30,66 | 37,8 | Густа -7 | 8
3а | 7,10,36 | 22,9 | Густа -8 | 5
2 | 1б | 17,70,92 | 52,1 | Густа -7 | 7
2б | 10,70,74 | 35,5 | Густа -8 | 4
3б | 4,90,36 | 18,6 | Густа -8 | 8
3 | 1в | 4,10,50 | 34,2 | Густа -8 | 7
2в | 1,30,40 | 12,0 | Густа -8 | 3
3в | 0,90,23 | 10,3 | Густа -7 | 6
Встановлено, що сперма не всіх трутнів за якісними показниками придатна для штучного осіменіння бджолиних маток. Так, за активністю коливальних рухів, кількістю патологічних сперматозоїдів, густиною сперми статева продукція трутнів 1-ї групи виявилась найкращою. У цій групі 59,1 % самців продукували якісну сперму. У підгрупі 2а, де бджіл підгодовували медом з різнотрав’я, відсоток трутнів, які продукували якісну сперму, становив 37,8 %. Найменшу кількість (22,9 %) трутнів, здатних продукувати якісну сперму, виявлено в підгрупі 3а, де підгодівлю здійснювали цукровим сиропом (Р<0,001).
Дослідження показали, що у 2-й групі, де молоді бджоли складали 2/3 від загальної кількості годувальниць, залежно від різновидності корму, який використовували для їх підгодівлі, 18,6-52,1 % трутнів продукували якісну сперму. За наявності в садках переважно бджіл старшого віку (3-я група) кількість трутнів, які виділяли якісну сперму, була найменшою (10,3-34,2 %).
Отже, на репродуктивну здатність трутнів та якість сперми впливають віковий склад бджіл-годувальниць і вид корму.
Вплив підгодівлі, віку бджіл-годувальниць, відкритого і печатного розплоду на вирощування трутнів. За розробленою нами методикою досліджували вплив різних варіантів підгодівлі батьківських сімей, віку бджіл та співвідношення печатного і відкритого розплоду на фізіологічний стан і продуктивність одержаних трутнів. Використовуючи стільники з розплодом, сформували нуклеусні батьківські сім’ї з матками. Завдяки цьому уникнули впливу окремих негативних факторів на трутнів, які мали місце при проведенні садкових досліджень. Для цього вулик-лежак розділили на 12 місць, кожне з них обладнали льотковим отвором та прильотним тамбуром (рис.2).
Рис. . Схема розміщення батьківських сімей у корпусі вулика-лежака (вид зверху):
1 – батьківська сім’я; 2 – льотковий отвір; 3 – діафрагма; 4 – стінка вулика; 5 – стільник; 6 – прильотковий тамбур.
Для формування нуклеусних батьківських сімей використовували стільники з необхідною кількістю печатного та відкритого розплоду, вуглеводного і білкового корму та заселяли робочими бджолами відповідного віку. З появою молодих трутнів, після виходу з комірок, їх мітили маркером різного кольору, кожний з яких відповідав певній батьківській сім’ї. Це дозволило надалі уникати помилок при визначені належності самців до тієї чи іншої групи сімей.
При досягненні трутнями 10-добового віку, їх досліджували за ознаками, які характеризують статеву зрілість (здатність до еверсії, якість сперми) та визначали загальний вміст білка в їх тілі.
Встановлено, що за однакових умов формування гнізд сімей (співвідношення різновікових груп бджіл-годувальниць, відкритого та печатного розплоду) у 1, 2, 7 і 8-й групах вирощено неоднакову кількість трутнів (табл. ). Так, у нуклеусах, де підгодівлю бджіл здійснювали медово-пилковою сумішшю, було отримано в 2,0-3,5 раза більшу кількість трутнів порівняно з тими, які споживали лише мед (Р<0,001).
Таблиця 5 – Кількість трутнів, вирощених у батьківських сім’ях протягом сезону, особин
Група | Мm | Lim | Cv,%
1 | 27,04,69 | 32-46 | 34,74
2 | 39,52,99 | 32-46 | 15,12
3 | 59,52,25 | 54-65 | 7,58
4 | 65,52,47 | 60-71 | 7,53
5 | 42,53,59 | 33-49 | 16,91
6 | 44,72,99 | 39-50 | 10,22
7 | 77,34,03 | 69-88 | 10,43
8 | 94,26,52 | 84-113 | 13,84
У сім’ях, де знаходились переважно бджоли молодого віку (8-а група), було вирощено на 29,7 % більше трутнів порівняно з тими (1-а група), у яких за розплодом доглядали робочі особини старше 12-ти діб. На 55 % (3-я група) і 52,1 % (8-а група) більше трутнів виховали сім’ї, в гніздах яких переважав печатний розплід, ніж ті, в яких був зосереджений відкритий (1-а і 6-а групи).
Встановлено (табл. 6), що при підгодівлі бджіл батьківських сімей білковим (8-а група) або вуглеводним (7-а група) кормом та за наявності в їх гніздах переважно бджіл-годувальниць молодого віку, а також зосередженні на стільниках печатного розплоду забезпечується отримання найбільшої кількості трутнів, які спроможні продукувати сперму, придатну для штучного осіменіння бджолиних маток (відповідно 92,7 та 83,6 %).
Таблиця 6 – Кількість трутнів, сперма яких придатна для штучного осіменіння бджолиних маток, особин
Група | Мm | Cv,% | Від загальної кількості вирощених трутнів, %
1 | 17,23,33 | 38,56 | 63,7
2 | 29,32,84 | 19,42 | 74,2
3 | 43,83,04 | 13,89 | 73,6
4 | 55,72,69 | 9,65 | 85,0
5 | 30,32,78 | 18,38 | 71,3
6 | 35,53,38 | 19,04 | 79,4
7 | 58,53,93 | 13,42 | 75,7
8 | 81,83,45 | 8,44 | 86,8
Отже, за наявності в гніздах батьківських сімей великої кількості печатного розплоду, бджіл молодого віку, достатньої забезпеченості їх білково-вуглеводними кормами створюються оптимальні умови для виховання та утримання трутнів, здатних продукувати високоякісну сперму.
Вплив підгодівлі батьківських сімей на статеве дозрівання, активність спермовіддачі трутнів та якість сперми показано в табл. 7.
Таблиця 7 – Статева активність трутнів різного віку, n=10
Вік трутня, діб | Склад батьківських сімей та варіант підгодівлі
2/3 молодих бджіл від загальної кількості, білково-вуглеводний корм | 1/3 молодих бджіл від загальної кількості, вуглеводний корм
колір ріжок цибулини | еверсія ендофалусу | колір ріжок цибулини | еверсія ендофалусу
особин | % | особин | %
1 | білий | - | - | білий | - | -
2 | білий | - | - | білий | - | -
3 | білий | - | - | білий | - | -
4 | жовтий | - | - | білий | - | -
5 | світло-оранжевий | 1 | 10 | жовтий | - | -
6 | світло-оранжевий | 4 | 40 | жовтий | - | -
7 | оранжевий | 6 | 60 | світло-оранжевий | 1 | 10
8 | оранжевий | 7 | 70 | світло-оранжевий | 3 | 30
9 | оранжевий | 8 | 80 | оранжевий | 4 | 40
10 | оранжевий | 8 | 80 | оранжевий | 6 | 60
Встановлено, що незалежно від умов вирощування і утримання трутні впродовж перших 5-ти діб після виходу з комірки не виділяли сперму, а ріжки їх ендофалусу були від білого до жовтого кольору. Проте у сім'ях, де частка молодих бджіл становила 2/3 від загальної кількості, а їх підгодівлю здійснювали вуглеводно-білковими кормами, вирощені трутні виділяли сперму вже на 5-ту добу, тоді як в іншій групі цього результату досягали лише на 7-му добу.
З'ясовано, що умови утримання трутнів впливають на тривалість періоду їх статевої зрілості. Так, серед трутнів, яких вирощували в батьківських сім'ях, де частка молодих бджіл становила 1/3 від загальної кількості робочих особин, а підгодівлю здійснювали вуглеводними кормами, частка статевозрілих самців, здатних виділяти сперму на 10-ту добу утримання, складала 60 %. За іншого співвідношення молодих бджіл (2/3) відносно льотних та за умов підгодівлі батьківських сімей білково-вуглеводними кормами цього ж результату було досягнуто на 7-му добу, а на 10-ту кількість трутнів, які виділяли сперму, збільшилась до 80 %.
Отже, при забезпеченні батьківських сімей білково-вуглеводними кормами скорочується період статевого дозрівання трутнів та збільшується вихід статевозрілих самців від однієї батьківської сім'ї.
Вдосконалення способу відбору сперми трутнів. Враховуючи низьку продуктивність існуючого обладнання з електростимуляції еверсії статевих органів трутня та ризик ураження струмом оператора при відборі сперми, нами вивчено фактори, які впливають на результативність еякуляції самців (табл. 8).
Таблиця 8 – Вплив електростимуляції на еверсію статевих органів трутнів за різної вологості повітря, n=100
Відносна вологість повітря, % | Напруга, В | Еверсія ендофалусу, %
90 | 36 | 92
60 | 96
120 | 98
80 | 36 | 71
60 | 83
120 | 94
75 | 36 | 75
60 | 79
120 | 90
70 | 36 | 70
60 | 81
120 | 88
Встановлено, що для еверсії статевих органів трутнів за різних режимів електростимуляції та зміні параметрів вологості повітря оптимальною є напруга 36 В. При цій напрузі трутні ефективно здійснюють еверсію, якщо відносна вологість повітря становить 90 %, а температура – 25-28 0С. За цих параметрів 92 % трутнів частково вивертали статеві органи. При зниженні відносної вологості повітря до 75 % і 70 % кількість трутнів, які позитивно реагували на електростимуляцію, зменшилась на 17-22 %. Різниця між групами вірогідна (Р<0,01).
З’ясовано, що при електростимуляції трутень здійснює еверсію статевих органів за 2,5–2,7 с. Для зменшення затрат часу на відбір сперми нами запропоновано поєднати окремі модулі приладів (1 – шприц з капіляром та 2– електроеякулятор) в один (рис. 3).
Порівняно з існуючими аналогами цей пристрій забезпечив скорочення затрат часу з відбору сперми на 25 %. Удосконалене обладнання і спосіб отримання сперми трутнів пройшли виробничу перевірку і рекомендовані до впровадження.
Вдосконалення способів виведення та використання трутнів. Завдяки проведеним дослідженням з утримання та використання трутнів у технології штучного осіменіння бджолиних маток розширено теоретичні положення з питань біології їх розвитку і репродукції. Це дозволило удосконалити технологічні елементи виведення і збереження трутнів внутрішньопородного типу “Хмельницький” української породи бджіл та розробити способи одержання від них сперми для забезпечення процесу штучного осіменіння бджолиних маток (рис. 4).
Рис. 3 загальна схема пристрою для відбору сперми трутнів:
1-кріплення блоку капіляра;
2-кріплення блоку шприца;
3-електроди; 4- електростимулятор; 5- вмикач електричного струму; 6- мікрошприц; 7- капіляр; 8- з’єднуючий патрубок.
Для отримання трутнів у ранньовесняний період підготовку і добір батьківських сімей проводять в попередньому сезоні. Такі сім’ї оцінюють за всіма господарсько-корисними і морфологічними ознаками. Щоб стимулювати вирощування трутневого розплоду, через кожні 10-12 діб у гнізда батьківських сімей підставляють рамки з розплодом. Співвідношення печатного і відкритого розплоду в гніздах сімей повинно бути як 2/3. Частка молодих бджіл (до 10-денного віку) у батьківських сім’ях повинна становити 2/3 відносно льотних (старше 12-денного віку). На період вирощування трутневого розплоду і утримання трутнів батьківські сім’ї підгодовують натуральним медом, змішаним з обніжжям у співвідношенні: бджолине обніжжя – 20 %, мед – 80 %.
Встановлено, що одночасне використання вуглеводного і білкового кормів у підгодівлі батьківських сімей сприяє підвищенню ефективності вирощування трутневого розплоду на 56 % порівняно з загальноприйнятими способами. При такій підгодівлі сім’ї одержують необхідні поживні речовини для вирощування і догляду за трутневим розплодом, а також для утримання трутнів, які перші 3-4 доби нездатні самостійно споживати корм і потребують догляду бджіл-годувальниць. Тому в цей період при підгодівлі батьківських сімей кількість білково-вуглеводного корму збільшують на 50 %.
Для проведення штучного осіменіння бджолиних маток трутнів віком старше 10-12 діб відбирають у садки по 40-50 особин. У лабораторії, де проводять відбір сперми, підтримують температуру повітря 25-28 0С та відносну вологість – 90 %.
Запропонована нами технологія одержання, вирощування і використання трутнів дозволяє розплідницьким господарствам подовжити період виведення бджолиних маток на 20-30 днів, що сприятиме збільшенню виробництва племінної продукції. Наявність трутнів виключно в гніздах батьківських сімей гарантує отримання жіночого потомства відомого походження, а отже, забезпечує більш ефективне проведення племінної роботи в бджільництві.
Економічна ефективність результатів досліджень. Розрахунок очікуваного економічного ефекту від впровадження вдосконаленої технології репродукції та використання трутнів внутрішньопородного типу “Хмельницький” української породи бджіл наведено в таблиці . Вихідні дані для розрахунків відповідають господарським умовам плембджолозаводу ТОВ “СП Мед Поділля” Вінницької областей.
Таблиця 9 – Розрахунок економічного ефекту від впровадження вдосконаленої технології виведення та використання трутнів
Показник | Варіанти
базовий | новий
Вирощено трутнів у батьківській сім’ї, особин | 1700-1900 | 4500-4800
Чисельність трутнів, які виділили сперму, особин | 340-380 | 3150-3360
Отримано спермодоз, шт. | 34-38 | 315-336
Одержано плідних бджолиних маток за штучного осіменіння, особин | 34-38 | 315-336
Середня реалізаційна ціна однієї плідної бджолиної матки, грн | 35 | 35
Очікувана сума від реалізації продукції, грн | 1190-1330 | 11025-11760
Порівняно з базовим варіантом, грн | - | +9835-10430
Встановлено, що порівняно з загальноприйнятою технологією вирощування трутнів та одержання від них сперми, вдосконалена дає можливість при використанні однієї батьківської сім’ї за умов штучного осіменіння бджолиних маток отримати 315-336 шт. спермодоз і забезпечити додаткову виручку від реалізації племінного матеріалу на суму 9835-10430 грн.
Висновки
1. На основі системного підходу до добору, формування та використання батьківських сімей і оцінки репродуктивної здатності трутнів теоретично обґрунтовано, удосконалено та впроваджено у виробництво технологію вирощування і використання племінних трутнів при отриманні плідних бджолиних маток.
2. Встановлено, що у трутнів хмельницького типу української породи бджіл довжина хоботка становить 3,60-3,97 мм, кубітальний індекс – 1,54-2,66, дискоїдальне зміщення – 18-54 % позитивних випадків, а маса тіла коливається в межах 146-282 мг. доведено внутрішньопородні відмінності маток різних генеалогічних груп створеного типу “Хмельницький” через морфологічні ознаки трутнів.
3. збільшення у гніздах батьківських сімей чисельності молодих бджіл-годувальниць до 2/3 від загальної кількості робочих особин та печатаного розплоду сприяє зростанню репродукції трутнів на 28,6 % порівняно з вирощуванням їх за звичайних умов.
4. Вирощування трутнів відомого походження батьківськими сім’ями при співвідношенні у їх гніздах печатного розплоду до відкритого як 2/3 і частки молодих бджіл відносно льотних як 2/3 за безперебійного забезпечення стимулюючою підгодівлею бджіл білково-вуглеводним кормом дає можливість виростити у 2,3 раза більше трутнів порівняно із загальноприйнятим способом.
5. використання у підгодівлі бджіл білково-вуглеводної суміші з квіткового меду та бджолиного обніжжя у співвідношенні масових часток 80:20 % підвищує ефективність використання біологічного потенціалу батьківських сімей. Застосування медово-пилкового корму у кількості 200-300 мг на одну сім’ю щодня збільшує кількість вирощених трутнів на 43,4 %.
6. Хімічний склад тіла трутнів за різних варіантів підгодівлі бджіл змінюється. Щоденне споживання медово-пилковій суміші трутнями, починаючи з постембріонального періоду до статевої зрілості, сприяє збільшенню на 15 % вмісту білка в їх тілі.
7. Тривала підгодівля батьківських сімей білково-вуглеводними кормами сприяє скороченню тривалості періоду статевого дозрівання трутнів на 2-3 доби, а також збільшує на 20 % вихід статевозрілих самців, які продукують сперму високої якості.
8. застосування електростимуляції для відбору сперми у трутнів з використанням розробленого обладнання підвищує продуктивність праці оператора у 2 рази.
9. Розроблені способи вирощування трутнів відомого походження та відбору сперми при використанні однієї батьківської сім’ї за умов штучного осіменіння бджолиних маток забезпечують додаткову виручку від реалізації племінного матеріалу на суму 9835-10430 грн.
пропозиції виробництву
Спеціалізованим господарствам та науковим установам, що займаються селекцією і репродукцією бджіл, рекомендується застосовувати технологію вирощування племінних статевозрілих трутнів на основі системного підходу до добору, формування та використання батьківських сімей.
У вищих навчальних закладах ІІІ-ІV рівнів акредитації рекомендується використовувати наукові положення щодо вирощування, оцінки якості та використання племінних трутнів відомого походження при викладанні дисципліни “Бджільництво” для студентів з напряму підготовки 1302 “Технологія виробництва і переробка продукції тваринництва” і слухачів курсів підвищення кваліфікації.
Список опублікованих праць за матеріалами дисертаційної роботи
Статті
1. Лосєв О.М. Вирощування трутнів батьківськими сім’ями // Науковий вісник НАУ. – 2001. – Вип.41 – С.131-133.
2. Лосєв О.М. Вирощування і утримання трутнів та їх репродуктивна діяльність // Тваринництво України. – 2003. – № 12. – С. 7-8.
3. Лосєв О.М. Оцінка трутнів племінних сімей української породи за екстер’єрними ознаками // Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З. Гжицького. – 2005. – т. 7, № 1. – С. 24-28.
4. Лосєв О.М. Удосконалений спосіб електростимулюючої дії на трутнів // Тваринництво України. – 2006. – № 6. – С. 30-33.
Патенти
5. Броварський В.Д., Лосєв О.М., Коваленко В.О. Спосіб репродукції трутнів відомого походження // Патент на винахід № U 20510814 від 15.11.2005. (Автором самостійно проведена експериментальна частина роботи та біометрична обробка даних).
6. Лосєв О.М., Коваленко В.О. Спосіб відбору сперми у трутнів // Патент на винахід № U 20511161 від 25.11.2005. (Автором самостійно проведена експериментальна частина роботи та біометрична обробка даних).
7. Лосєв О.М., Коваленко В.О. Спосіб підгодівлі бджолосімей при репродукції трутнів // Патент на винахід № U 200603115 від 23.03.2006. (Автором самостійно проведена експериментальна частина роботи та біометрична обробка даних).
Матеріали конференцій
8. Alexey Losyev. Drones keeping and their reproductive activiti // Materialy z XL Naukowej Konferencij Pszczelarskiej, Pulawy – 2003. – Р. 11-13.
Лосєв О.М. Вдосконалення способів виведення та використання трутнів української породи бджіл. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.02.04 – технологія виробництва продуктів тваринництва. – Національний аграрний університет, Київ, 2007.
У дисертаційній роботі викладено теоретичний та експериментальний матеріал щодо вирощування, оцінки репродуктивної здатності трутнів внутрішньопородного типу української породи бджіл “Хмельницький”, добору, формування та використання батьківських сімей. теоретично обґрунтовано, удосконалено та впроваджено у виробництво технологію одержання і використання племінних трутнів при штучному осіменінні бджолиних маток.
Отримано нові дані про морфологічні ознаки трутнів внутрішньопородного типу української породи бджіл “Хмельницький”: довжина хоботка 3,60-3,97 мм, кубітальний індекс – 1,54-2,66, дискоїдальне зміщення – 37-54% позитивних випадків, а маса тіла – 146-282 мг.
Досліджено вплив різних рівнів підгодівлі, вікового складу бджіл та розплоду на репродукцію трутнів відомого походження, що забезпечило підвищення ефективності використання батьківських сімей в технології отримання плідних бджолиних маток. Удосконалено та апробовано спосіб виведення, утримання та використання трутнів, а також обладнання для електростимуляції еверсії їх статевих органів при репродукції плідних бджолиних маток штучного осіменіння.
Для стимуляції вирощування трутнів відомого походження, рекомендовано у батьківські сім’ї підставляти рамки з бджолиним розплодом при співвідношенні в їх гніздах печатного розплоду до відкритого як 2/3 і частки молодих бджіл
