Инкубация яиц. Что это такое? Анализ динамики смертности зародышей

Чтобы получить хороший рост зародыша и высокий его вес к концу инкубации, надо использовать способность зародыша к быстрому росту в начале инкубации. Если рост зародыша будет задержан в первые дни инкубации, то далеко не всегда он может быть компенсирован в дальнейшем, так как в последующие дни зародыш уже не способен к такой же скорости роста (М. В. Орлов). Чем выше вес зародыша на 5-й день инкубации, тем больше он и на 19-й день инкубации, при одинаковых условиях развития (Г. К. Отрыганьев, Е. Н. Кучковская).

И. Я. Прицкер пришел к выводу, что более быстрый рост-эмбрионов на ранних стадиях развития компенсируется несколько замедленным ростом в более поздние стадии и более медленный рост в начале инкубации компенсируется более быстрым ростом в конце нее. Однако полной компенсации роста не наблюдается. Возможно, что некоторая компенсация может иметь место только при незначительных отставаниях роста зародыша в первые дни инкубации.

Э. Э. Пенионжкевич и Л. Н. Шехтман нашли, что общая калорийность эмбрионов имеет прямую связь со степенью их развития (авторы имеют в виду вес тела эмбрионов).

Большая скорость роста соответствует высокой интенсивности обмена веществ в начале инкубации. Нидхем подчеркивает, что большая скорость роста совпадает с наибольшим относительным содержанием воды и минеральных веществ в тканях зародыша.

Зародыш утки растет примерно так же, как и зародыш курицы (Л. А. Бражникова; Т. С. Котляров; Л. М. Баранчеев; М. В. Фетищева). Однако изменения в скорости роста в связи с тем, что работы проводились авторами в разных условиях с яйцами разного качества, приводятся различные. Но наибольшее совпадение сроков понижения прироста бывает на 11, 17, 20 и 23-й дни инкубации.

Скорость движения воздуха

Изменение скорости движения воздуха в инкубаторе не вызывает каких-либо специфических изменений в развитии зародышей. Но скорость движения воздуха усиливает или ослабляет действие других внешних факторов.

Я. В. Беляев установил, что в инкубаторе "Рекорд-39" имеется большая разница в скорости движения воздуха между колонками лотков л в колонках между лотками. Между колонками скорость движения (воздуха наибольшая на уровне нижних лотков, наименьшая у средних лотков и несколько повышенная на уровне верхних лотков. Такое же соотношение скорости движения воздуха между колонками в полностью загруженном инкубаторе нашел и Н. А. Коноплев. Между нижними лотками скорость движения воздуха в передней части у занавеси была больше, а в задней части у стены - меньше. Скорость движения воздуха между средними лотками в передней части очень мала, а в задней больше. Между верхними лотками скорость движения воздуха по длине лотка изменяется так же, как и между нижними лотками.

В инкубаторах "Рекорд-39" скорость движения воздуха между лотками с яйцами изменяется в пределах от 3 до 72 см/сек и в среднем составляет 18 см/сек (М. В. Орлов, Ю. Н. Владимирова, Л. А. Браж-ликова). Скорость движения воздуха в инкубаторе "Универсал 45" значительно больше. Она изменяется от 13 до 176 см/сек и в среднем "оставляет 77 см/сек. Скорость движения воздуха между лотками в выводном шкафу инкубатора "Универсал-45" изменяется от 30 до 52 см/сек. Эти исследования показали, что инкубация яиц кур и уток может успешно осуществляться в значительных пределах скорости движения окружающего воздуха.

Скорость движения воздуха влияет на развитие зародыша курицы в первые дни инкубации. Увеличение скорости движения воздуха между колонками от 0,6 до 1,5 и 2,0 м/сек при температуре воздуха 36,4° л влажности 40% в первые 48 часов инкубации приводит к соответствующему уменьшению диаметра сосудистого поля от 10,56 до 9,92 и 9,93 мм, к уменьшению длины зародыша от 6,7 до 6,17 и 6,08 мм и к уменьшению числа пар сомитов от 17,7 до 15,9 и 15,2. Такое же изменение скорости движения, но при температуре 38,4° и влажности воздуха 40% привело к увеличению диаметра сосудистого поля от 10,51 до 11,73 и 12,1 мм, к увеличению длины зародыша от 6,74 до 7,1 и 7,2 мм, а также к увеличению числа пар сомитов от 1,81 до 2,00 и 2,74 на 1 мм длины зародыша. При 80% влажности воздуха наблюдались такие же изменения в развитии и росте зародыша под влиянием скорости движения воздуха, как и при 40% (Н. А. Коноплев).

В опытах М. Ф. Сороки во вторую половину инкубации яиц уток скорость движения воздуха между колонками изменяли от 0,5- 0,6 м/сек до 1,0-1,2 и 1,8-2,0 м/сек при температуре воздуха в инкубаторе 37,5° и влажности 50-58%. В этих условиях увеличение скорости движения воздуха приводило к улучшению развития зародышей и снижению смертности. В результате вывод утят увеличивался с 79,0 до 85,5%.

Большинство экспериментальных работ по выяснению влияния температуры воздуха и его влажности на рост и развитие зародышей в инкубаторах было проведено в условиях малой скорости движения воздуха. Возникает необходимость в проведении таких же работ в условиях больших скоростей движения воздуха, характерных для современных шкафных инкубаторов.

Состав воздуха в инкубаторе

Обмен газов в яйце происходит все время и особенно интенсивного время инкубации. В связи с этим состав окружающего воздуха постоянно изменяется. В первую очередь увеличивается содержание углекислоты и уменьшается содержание кислорода. В течение большеговремени инкубации зародыш дышит кислородом воздуха инкубатора. Поэтому обмен воздуха в инкубаторе имеет большое значение.

Обмен воздуха в инкубаторах "Рекорд-39" изменяется в пределах от 5 до 12 раз в час (главным образом в зависимости от высоты и устройства вытяжной трубы) и в среднем составляет 8-8,3 оборота в час (М. В. Орлов). Путем принудительного нагнетания воздуха в инкубатор обычным инкубационным вентилятором обмен воздуха в[инкубаторе может быть увеличен примерно на 45%. Но тот же вентилятор в вытяжной трубе увеличивает обмен воздуха вдвое, доводя его до 17 оборотов в час. Сильнее осуществляется обмен воздуха в инкубаторе "Универсал-45". Путем увеличения вытяжных и приточных вентиляционных отверстий обмен воздуха может быть плавно увеличен с 6 до 3.6 оборотов в час.

По данным Лемпсона и Эдмонда (Lampson and Edmond), лучшие результаты инкубации получаются при содержании в воздухе инкубатора углекислоты до 0,6%. Однако, по их данным, зародыш курицы может развиваться и в условиях значительно большего содержания углекислоты. Выводимость снижается при содержании в воздухе 1,5% углекислоты, а при содержании углекислоты свыше 2,0% наступает смерть зародышей.

По данным А. Л. Романова и А. Я. Романовой, умеренное содержание углекислоты в течение первых дней инкубации далее заметно стимулирует рост зародыша. Исследования проводились, когда в инкубаторе было 0,4; 1,0; 6,0; 10,0; 14,0; 18,0 и 22,0% углекислоты, температура воздуха 38,0^0,2°, влажность 62,5^1,0% и скорость движения воздуха"30 см в минуту. Яйца поворачивали три раза в сутки и один раз в сутки охлаждали в течение 10 минут во время просвечивания. Увеличение содержания углекислоты происходило за счет соответствующего изменения в содержании кислорода и азота (содержание кислорода при этом к норме не приводилось). Наилучшее развитие зародышей в их опыте было при содержании углекислоты 0,4%. При повышении содержания углекислоты в воздухе инкубатора до 1 % и более рост зародышей задерживался, смертность их увеличивалась. На ранних стадиях развития зародыша нарушение содержания углекислоты сказывается значительнее, чем на более поздних стадиях. При 10% углекислоты все зародыши погибали к концу 7-го дня, а при более высоком содержании углекислоты - еще раньше.

Эти же авторы нашли, что содержание углекислоты в воздухе инкубатора оказывает и косвенное влияние на рост и развитие зародыша, так как концентрация водородных ионов белка яйца находится в течение первой недели в прямой зависимости от концентрации углекислоты в инкубаторе.

Баротт (Barott), сравнивая результаты инкубации при содержании углекислоты от 0,5 до 4,0%, нашел, что повышение содержания углекислоты на 1,0% приводит к снижению вывода молодняка на 15%. При 4,0% углекислоты вывод был в четыре раза менее вывода при содержании 0,5% углекислоты. При содержании в инкубаторе 2% углекислоты вывод был на 35% меньше, чем при содержании 0,5% углекислоты. Опыты проводились при температуре воздуха 37,2°, влажности 60%, содержании кислорода 21 % и скорости движения воздуха 12 см в минуту. Аналогичные результаты получены и при влажности 84%. Автор нашел, что зародыш оказывается более стойким, если повышать содержание углекислоты в воздухе постепенно.

Исследуя выделение тепла и обмена газов, Баротт установил, что метаболизм наиболее высок при наименьшей концентрации углекислоты и снижается при повышении ее концентрации.Лучшие результаты инкубации он получил при содержании в воздухе инкубатора 21 % кислорода. Как повышение, так и понижение содержания кислорода (по сравнению с 21%) приводило к снижению вывода молодняка. Но уменьшение содержания кислорода вызвало более резкое снижение вывода. При снижении содержания кислорода на 5% вывод с 85% уменьшился до 55%. Чтобы на столько же снизить процент вывода, необходимо было повышать содержание кислорода на 25%. Повы шение содержания кислорода в воздухе инкубатора па 1 % (в пределах от 30 до 50%) вызывало снижение вывода на 1%. В то же время уменьшение содержания кислорода на 1% (против нормальных 21%) приводило к снижению вывода молодняка на 5%. Обмен газов и выделение тепла были практически одинаковыми при 21, 30 и 40% кислорода и наиболее высокими по сравнению с теми же показателями, но при других уровнях содержания кислорода. При 18 и 50% обмен протекал менее интенсивно в последнюю неделю инкубации. При 15% кислорода результат был крайне плохим.

Круз и Романов (Cruz and Romanoff) помещали яйца в условия высоких концентраций кислорода на 5 дней. Они нашли, что концентрация кислорода в воздухе выше 21 % улучшала рост зародыша на ранних стадиях. Лучший рост был получен, когда первоначальная концентрация кислорода была от 31 до 41 %; наивысшая выводимость наблюдалась в случае содержания 32% кислорода. При дальнейшем повышении содержания кислорода выводимость снижалась.

Тэйлор, Сьодин и Ганнс (Taylor, Sjodin and Gunns) изучали влияние на выводимость содержания углекислоты и кислорода в воздухе инкубатора в течение первых 96 часов инкубации. Содержание "углекислоты более 1% заметно снижало вывод; при 5% углекислоты в течение первых четырех дней инкубации вывод составил около 10% по сравнению с контролем, а при 10% углекислоты все зародыши погибли.

На содержание кислорода в первые 96 часов инкубации куриные зародыши реагируют слабо. Уменьшение содержания кислорода до 17,5% не снижало заметно выводимости, но при 15% выводимость заметно снижалась, а при 10% наблюдались только единичные случаи вывода. Увеличение кислорода до 50% влияния на вывод не оказывало.

В инкубаторах отечественного производства содержание углекислоты практически составляет 0,2% и менее. При испытании инкубатора "Универсал-45" было установлено, что на 2-6-й день инкубации утиных яиц в инкубационном шкафу содержалось всего 0,1% углекислоты.

В шкафах, в которых были яйца в возрасте от 8 до 23 дней инкубации, содержание углекислоты было 0,17%. Воздух выводного шкафа содержал 0,21-0,25% углекислоты.

Положительное значение имеет увеличение содержания кислорода в воздухе инкубаторов, расположенных на большой высоте над уровнем моря, где в связи с понижением атмосферного давления уменьшается и парциальное давление кислорода. Порт (North) нашел, что выводимость цыплят постепенно снижалась с увеличением высоты от 600-900 м до 2100-2400 м над уровнем моря.

Элле и Моррис (Ells and Morris) на высоте примерно 2000 м над уровнем моря при инкубации яиц кур и индеек повышали содержание кислорода в воздухе инкубатора с 20,2 до 25,7%. В этом опыте получена более высокая выводимость при повышенном содержании кислорода в течение трех недель или в течение первой и последней недели инкубационного периода. Если повышенная концентрация кислорода поддерживалась только в течение второй или только третьей недели инкубации, то процент вывода не повышался.

Температура (часть первая)

Нормальный рост и развитие зародыша могут проходить лишь при определенной температуре. Рабочими пределами температуры в современных инкубаторах являются 37-38°. Необходимость поддерживать более высокую или более низкую температуру возникает только в отдельные периоды инкубации и в относительно короткие сроки.

Заметное развитие куриного зародыша, судя по увеличению бластодермы, начинается только при 26,6°; при 29,4° оно проходит уже довольно быстро (Функ и Беллье, Funk and Biellier), но, по-видимому, еще не нормально.

В различные периоды инкубации один и тот же уровень температуры оказывает неодинаковое влияние на рост и развитие зародыша. В первые 12 часов инкубации развитие зародыша (Е. И. Шишкина) может проходить нормально при очень высокой температуре (41°), которая в другие периоды жизни зародыша недопустима.И. Я. Прицкер, подвергая нагреванию яйца кур перед инкубацией в течение 0,5-1,0 часа при температуре 40-48°, не только не наблюдал повышения смертности зародышей, но отметил более высокий вывод молодняка. Температура яичной массы на уровне расположения зародышевого диска за указанное время повышалась в этом опыте-до 35,5-44,4°.

При более длительном воздействии высокой температуры воздуха (в пределах 40-41°) в последующее время наблюдаются глубокие нарушения развития, появление уродств и гибель зародышей.

Ассимиляция белка в яйцах, инкубированных при температуре 40° и температуре 38,4°, происходит между 2 и 4-м днями развития более-быстрыми темпами, чем в инкубируемых яйцах при температуре 37°. Е. Ф. Лисицкий нашел, что при температуре 40° некоторые эмбрионы уже в первые дни инкубации отстают в росте, у них развиваются дегенеративные процессы, в связи с чем увеличивается отход их в первую неделю инкубации.

По данным Г. К. Отрыганьева и К. Н. Кучковской, в условиях высокой температуры в первые дни инкубации специфично появление-уродств, связанных с очень интенсивным развитием в эти дни амниона и центральной нервной системы зародыша: акрания и всевозможные уродства глаз (анафтальмия, анизофтальмия и др.). В случае высокой температуры с 3 по 5-й день инкубации у зародышей наблюдается эктопия (незакрытая брюшная полость).

Повышенная температура в последующие периоды инкубации не вызывает появления уродств, но, по-видимому, нарушает обмен веществ, что вызывает задержку роста зародышей и гибель наиболее слабых. Пониженная температура (в пределах 37° в секционном инкубаторе) в продолжение первых 5 дней не приводит к появлению уродств.

Повышение температуры в первые дни инкубации ускоряет рост и развитие зародыша. При этом калорийность 1 г сухого вещества зародыша увеличивается (Э. Э. Пенионжкевич и Л. И. Шехтман). Однако-это относится только к полноценным яйцам.

По данным Е. М. Шишкиной, в первые 36 часов инкубации повышенная температура не ускоряет роста зародыша в яйцах, хранившихся в течение 15 дней. В менее дифференцированной части зародышевого диска - сосудистом поле - сохраняется способность к несколько ускоренному росту. Но под влиянием повышенной температуры процесс дифференцировки зародыша сильно задерживается.

В первые 6 дней инкубации повышение температуры ускоряет понижение рН белка. В связи с этим сближение показателей рН белка и желтка и дальнейшее их расхождение при повышенной температуре происходит быстрее, чем при пониженной,- примерно на 8-11-й день, а не на 11 - 14-й день инкубации. Затем желток становится более щелочным, чем белок, при увеличивающейся разнице значений рН.

Повышение температуры воздуха инкубатора вызывает ускорение перехода солевой части белка в желток, что приводит к быстрому снижению электропроводности белка. Электропроводность желтка в связи с этим увеличивается, и тем больше, чем сильнее снижалась электропроводность белка.

В эти дни инкубации при интенсивном развитии зародыша под влиянием повышенной температуры изменения желтка характеризуются ускоренным процессом уменьшения коэффициента рефракции с одновременным уменьшением вязкости и увеличением электропроводности и понижением буферности. Одновременно в белке наблюдается повышениекоэффициента рефракции и вязкости, а также снижение щелочности. Физико-химические свойства плазмы яйца изменяются в зависимости от температуры воздуха инкубатора главным образом в первой половине инкубации, до 8-11-го дня (Е. И. Третьякова).

Вес зародыша при температуре 37° в течение всего периода инкуба-,ции в секционном инкубаторе остается более низким, чем вес зародыша, развивающегося при температуре 41°. Но в обоих случаях конечный вес зародыша оказывается небольшим, и разница в весе зародышей уменьшается к концу инкубации примерно в два с половиной раза (М. В. Орлов).

Это объяснялось тем, что скорость роста при повышенной температуре выше скорости роста зародыша при пониженной температуре только в течение первых дней инкубации, но уже с 5 по 6-й день скорость роста в среднем при повышенной температуре ниже, чем при пониженной.

Небольшое повышение температуры в первые дни инкубации благоприятствует обмену углеводов (более быстрое исчезновение свободной глюкозы) и эмбриональному росту (при более быстрой ассимиляции белка).

Э. Э. Пенионжкевич и Л. И. Шехтман показали, что общая калорийность эмбриона к 18-му дню инкубации при высокой температуре (39,9° в секционном инкубаторе) была выше калорийности эмбриона, развивающегося при низкой температуре (37,1°). При этом калорийность 1 г сухого вещества эмбриона до 6-го дня инкубации была выше в условиях высокой температуры, но в дальнейшем развитии этого не наблюдалось. Было выявлено, что при уменьшении скорости роста в условиях повышенной температуры зародыш развивался неравномерно: вывод цыплят из яиц начинался рано, но продолжался очень долго.

Установлено также, что на одну и ту же температуру в последние дни инкубации зародыши курицы могут реагировать различно. Если рост зародыша был задержан низкой температурой, то повышение ее в последние дни инкубации (с 16-го дня) на 2° (с 37 до 39°) приводило к ускорению роста и повышению веса зародыша. Если рост зародыша ускорялся под воздействием высокой температуры, то понижение ее с 16-го дня инкубации (с 41 до 39°) также приводило к ускорению роста и повышению веса . зародышей. В первом случае повышение температуры вызывало некоторую компенсацию отставания в росте; во втором случае понижение температуры уменьшало тормозящее влияние повышенной температуры на рост (М. В. Орлов).

Влияние температуры на рост зародыша в последние дни инкубации зависит от характера развития в предыдущее время: рост зародыша ускоряется при понижении температуры, если до этого он развивался нормально или ускоренно, а также и при повышении температуры, если до этого зародыш развивался медленно.

И. Я. Прицкер, изменяя температуру воздуха секционного инкубатора каждые 6 дней, пришел к выводу, что повышение температуры воздуха до 40° тем сильнее ускоряет рост, чем раньше начинается повышение температуры. Понижение температуры до 37° тем сильнее замедляет рост, чем раньше наступает это понижение.

Г. С. Котляров, инкубируя яйца уток в секционном инкубаторе, также установил, что под влиянием повышенной температуры (39,5°) в первые шесть дней зародыш растет очень интенсивно, а в период с 20 по 26-й день инкубации лучший рост наблюдается при снижении температуры до 38°.

Рост зародыша курицы в первые 5-6 дней инкубации находится в прямой зависимости от внешней температуры. В средний период инку-"оации повышенная температура вызывает уже меньшее ускорение роста, чем несколько пониженная. Поэтому в конце этого периода зародыш не является в полном смысле холоднокровным, каким он был до этого времени.

Как уже указывалось выше, температура яйца в конце инкубации остается выше температуры воздуха инкубатора. Однако этого факта недостаточно для утверждения того, что курица в зародышевый период oстановится истинно теплокровной, так как изменения внешней температуры вызывают такие же изменения внутрияйцевой температуры. Но повышение респирационного коэффициента с 0,7 до 0,89 при снижении в конце инкубации температуры инкубатора более чем на 10° указывает на то, что хомойотермность начинает развиваться еще в зародышевый период {Ромейн).

Действительно, после 16-го дня инкубации хорошо развитый зародыш курицы уже начинает проявлять некоторые признаки химической терморегуляции. На понижение температуры такой зародыш реагирует ускорением роста, а на повышение - задержкой роста. Но усиления обмена веществ и увеличения при этом теплопродукции недостаточно для поддержания температуры тела зародыша на постоянном уровне.

Ю. М. Огородний утверждает, что с увеличением возраста зародыша и по мере развития в нем свойств теплокровного животного наблюдается нарастание мощности и устойчивости окислительной системы крови, выражающейся в увеличении количества гемоглобина, эритроцитов, общего количества железа, величины кислотной емкости и в уменьшении их изменчивости под влиянием физических факторов инкубации.

Если у зародыша курицы проявляются некоторые признаки химической регуляции, то теплорегуляцией физической, регуляцией отдачи тепла, зародыш не обладает до начала дыхания легкими и проклева скорлупы.

Значение физической терморегуляции резко возрастает после обсы-хания выведенного цыпленка. После этого развитие гомойотермности идет очень быстро и к 4-5-му дню после вывода или несколько позже (В. А. Борисов, Ромейн) цыпленок становится гомойотермным. По данным В. В. Хаскина, первые признаки гомойотермности у зародыша утки появляются между 15 и 17-м днями развития.

Во время инкубации очень важно правильно использовать внешние условия для регуляции отдачи тепла яйцом в разные периоды жизни зародыша. Режим инкубирования должен обеспечить развитие теплокровности, так как это обусловливает не только хороший вывод, но и подготавливает молодняк к условиям выращивания, которые отличаются значительно большей изменчивостью внешней температуры, чем при инкубации.

Влажность (часть первая)

Влажность во время инкубации оказывает весьма разностороннее влияние на развитие зародыша.

Если температура инкубатора является основным условием, обеспечивающим обогревание яиц, то влажность воздуха оказывает влияние главным образом на теплоотдачу яйца и в известной мере регулирует ее.

Влажность в течение почти всего периода инкубации оказывает влияние на испарение воды из яйца. Поэтому влажность можно назвать также регулятором испарения воды из яйца и в связи с этим регулятором водного обмена, на фоне которого осуществляется весь обмен веществ.

От влажности зависит и минеральный обмен зародыша, превращение соединений кальция скорлупы в растворимую, а следовательно, и в усвояемую форму.

Один и тот же уровень влажности оказывает неодинаковое влияние на зародыш в различные периоды его жизни, так как с возрастом изменяются требования зародыша к внешним условиям, в том числе и к влажности.

Существенное влияние оказывает влажность на изменения физико-химических свойств плазмы яйца во время инкубации (Е. И. Третьякова).

При влажности около 60% (в течение всего периода инкубации в секционном инкубаторе) быстро уменьшается рН белка и увеличивается рН желтка. Процесс идет настолько интенсивно, что значения рН белка и желтка сначала нивелируются, затем желток становится более щелочным, чем белок. Происходит это ранее 12-го дня инкубации. При более высокой влажности биохимические процессы проходят медленнее, особенно при влажности выше 70%. При повышенной влажности в инкубаторе белок до конца остается более щелочным, чем желток.

Коэффициент рефракции белка инкубируемого яйца уменьшается быстро при низкой влажности и медленно при высокой. К 8-12-му дню инкубации эта зависимость коэффициента рефракции от влажности исчезает.

Изменение в первые дни инкубации коэффициента рефракции желтка, защищенного оболочками, мало зависит от влажности в инкубаторе.Более быстрое повышение коэффициента рефракции желтка при низкой влажности в средние дни инкубации указывает на интенсивный обмен воды и на большее использование ее зародышем.

Электропроводность желтка во время инкубации изменяется очень мало. Объяснить это, очевидно, можно тем, что электролиты желтка и белка концентрируются в новой плазме, электропроводность которой очень велика. Это указывает на то, что новая плазма очень богата минеральными веществами, находящимися в активном, сильно диссоциированном состоянии.