Содержание к диссертации
Введение
2 Основная часть 10
2.1 Обзор литературы 10
2.1.1 Морфометрическая и физико-химическая характеристика яиц кур 10
2.1.2 Методы определения объема яйца 21
2.1.3 Зависимость между основными показателями качества яиц 24
2.1.4 Общая характеристика электромагнитных излучений 29
2.1.5 Технологические аспекты влияния электромагнитного поля на живые организмы 33
2.1.6 Краткая характеристика продуктивных показателей исследуемых кроссов 37
2.2. Материал и методы исследований 40
2.3 Результаты исследований 45
2.3.1 Первый этап исследований 45
2.3.1.1 Характеристика морфометрических показателей инкубационных яиц кур 45
2.3.1.2 Сравнительная оценка формул расчета объёма яйца 46
2.3.2 Второй этап исследований 52
2.3.2.1 Морфометрические показатели инкубационных яиц кур разных вариационных классов 52
2.3.2.2 Оценка результатов инкубации 64
2.3.3 Третий этап исследований 71
2.3.3.1 Исследование биоэлектрических импульсов яйца во время инкубации 71
2.3.3.2 Исследование электромагнитных импульсов в яйце во время инкубации 74
2.3.4 Эффективность оценки инкубационных яиц по соотношению массы и
объёма 79
3. Заключение 82
3.1 Обсуждение результатов 82
3.2 Выводы 87
3.3 Предложения производству з
Список литературы 90
- Методы определения объема яйца
- Краткая характеристика продуктивных показателей исследуемых кроссов
- Морфометрические показатели инкубационных яиц кур разных вариационных классов
- Исследование электромагнитных импульсов в яйце во время инкубации
Методы определения объема яйца
Несомненным является то, что инкубационное яйцо должно быть получено от здоровой, физиологически зрелой птицы [3, 11, 61, 62, 89, 122]. Качество яйца, в широком смысле, зависит от генетической селекции таких продуктивных показателей как рост, конверсия корма, количество яиц и качество яичной скорлупы [59]. Основными ориентирами для отбора инкубационных яиц выступают, в первую очередь, внешние признаки яйца: форма яйца, качество скорлупы, масса яйца, геометрические показатели, окраска [34].
Инкубационные яйца должны иметь форму правильного овалоида, с определенными соотношениями большого и малого диаметров, определенными значениями углов тупого и острого концов, гладкую чистую, однородную скорлупу матового тона, без повреждений, что свидетельствует о целостности муциновой оболочки и сравнительной свежести яйца. Не допускаются известковые наросты, шероховатость, утонченность и мраморность. Нарушения целостности скорлупы являются основанием безусловной браковки яйца [102].
Форма яйца определяется соотношением продольного и поперечного его диаметров. В идеальном виде это соотношение составляет 1:0,74. Самая лучшая выводимость принадлежит яйцам с именно таким соотношением. Поэтому для инкубации следует отбирать яйца с типичной продолговатой формой, тем более, что этот признак наследуется [60].
Однако яйца идеальной формы встречаются редко, в большинстве случаев в форме яйца отмечаются большие или меньшие отклонения от правильного овалоида. Аномалии формы яиц разделяются на две группы. Из яиц таких вариантов, как нормальные, асимметричные, с наростами, цилиндрические, округлые, короткий цилиндр, возможна высокая выводимость. Эти аномалии следует рассматривать как несущественные. Яйца вариантов «деформированный острый конец», опоясанные, удлиненные, с морщинистой скорлупой, шероховатые характеризуются значительным снижением выводимости, их прединкубационная браковка способствует повышению выводимости в партии яиц. Поскольку аномальность форм яиц и дефектность скорлупы в большинстве случаев являются наследуемыми признаками, прединкубационная браковка яиц второй группы особое значение имеет в прародительских и селекционных стадах кур. Яйца с высокой мраморностью (4 и 5 балл) признаются негодными к инкубации [71].
Оценка внешних параметров яйца является очень важным элементом определения качества инкубационных яиц. Но не менее важным элементом является контроль внутреннего качества яйца [38, 44, 81].
Первым этапом оценки содержимого яйца является овоскопирование. При просвечивании на овоскопе обращают внимание на место расположения желтка и его подвижность. В полноценных яйцах желток малоподвижен, занимает центральное положение, с нечеткой видимостью его границ, со всех сторон погружен в белок. По вертикальной оси яйца желток несколько ближе размещается к тупому концу. Если при покачивании яйца перед лучом света овоскопа желток медленно отходит в сторону и так же медленно возвращается на прежнее место, градинки, поддерживающие желток на весу, целы. В случае обрыва одной из них (или обеих), желток после поворота яйца обратно не возвращается или в спокойном состоянии располагается в одном из концов яйца. Такие яйца к инкубации не пригодны. Не используются для инкубации и яйца, желток которых располагается близко к скорлупе или соприкасается с ней. Не годятся к инкубации яйца, у которых произошел разрыв желточной оболочки, и содержимое желтка смешалось с белковой частью [12].
Считается [34, 102, 113, 130, 152]., что чем «старше» яйцо, тем «легче» (т.е. менее плотный) желток, набравший из белка воды, тем плотнее белок, потерявший воду и приобретший большую выталкивающую силу. Хотя отмечается [122], что чем интенсивнее пигментация, тем менее видны контуры желтка при просвечивании, и особенно, при добавлении к интенсивной пигментации мраморности скорлупы.
На степень подвижности желтка большое влияние оказывает и температура яйца. Не представляют инкубационной ценности яйца, имеющие в себе кровяные включения – результат разрыва кровеносных капилляров яйцевода в период образования яйца [10, 34]. Диаметр и высота воздушной камеры инкубационных яиц является самым распространенным интерьерным показателем их качества [3, 23, 136, 142].
Установлено [34, 60], что в 88% случаев воздушная камера расположена посередине тупого полюса яйца, в 11% случаев сдвинута в сторону, но край её задевает центр полюса, и только 1% яиц имеет воздушную камеру вне зоны обычного расположения.
Зачастую, высокая изменчивость параметров воздушной камеры у одновозрастных яиц является свидетельством больших колебаний по количеству и диаметру пор и, следовательно, по усушке яиц [48, 49].
Имеются свидетельства о том, что в первые дни хранения яиц воздушная камера увеличивает свои размеры, затем нарастание высоты и диаметра идет по затухающей кривой. Это явление вполне закономерно, поскольку по мере увеличения камеры уменьшается площадь испарения воды из яйца [38,58].
Нормативные показатели основных качественных характеристик инкубационных яиц представлены в таблице 1. В курином яйце (без скорлупы) содержится 27-25% сухих веществ и 73-75% воды. Белков в нем в среднем 12-13%, жиров и жироподобных веществ 11-12%, углеводов около 1% и минеральных веществ 1%. В яичном желтке содержатся витамины A, D, Е, В1, В2, РР, К [12, 38, 59, 61, 101, 123, 138, 149].
Краткая характеристика продуктивных показателей исследуемых кроссов
В современных условиях научно-технического прогресса в результате развития различных видов энергетики и промышленности электромагнитные излучения занимают одно из ведущих мест по своей экологической и производственной значимости среди других факторов окружающей среды.
В целом общий электромагнитный фон состоит из источников естественного (электрические и магнитные поля Земли, атмосферики, радиоизлучения Солнца и галактик) и искусственного (антропогенного) происхождения (телевизионные и радиостанции, линии электропередачи, электробытовая техника и другие) излучений [56].
Уровень естественного электромагнитного фона в некоторых случаях бывает на несколько порядков ниже уровней электромагнитных излучений, создаваемых антропогенными источниками. Электромагнитные излучения космического, околоземного и биосферного пространств играют определенную роль в организации жизненных процессов на Земле, и в ряде случаев выявляется их биологическая значимость [1, 19, 29, 51].
Электромагнитные излучения. Электромагнитное поле - это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между заряженными частицами. Представляет собой взаимосвязанные переменные электрическое поле и магнитное поле. Взаимная связь электрического Е и магнитного Н полей заключается в том, что всякое изменение одного из них приводит к появлению другого: переменное электрическое поле, порождаемое ускоренно движущимися зарядами (источником), возбуждает в смежных областях пространства переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, возбуждает в прилегающих к нему областях пространства переменное электрическое поле, и т. д. Таким образом, электромагнитное поле распространяется от точки к точке пространства в виде электромагнитных волн, бегущих от источника. Благодаря конечности скорости распространения электромагнитное поле может существовать автономно от породившего его источника и не исчезает с устранением источника (например, радио волны не исчезают с прекращением тока в излучившей их антенне) [9, 22, 48, 161].
Электромагнитные волны представляют собой электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.
Существование электромагнитных волн предсказано английским физиком М. Фарадеем в 1832 г. Другой английский ученый, Дж. Максвелл, в 1865 г. теоретически показал, что электромагнитные колебания не остаются локализованными в пространстве, а распространяются во все стороны от источника. Теория Максвелла позволила единым образом подойти к описанию ради волн, оптического излучения, рентгеновского излучения, гамма-излучения. Оказалось, что все эти виды излучения - электромагнитные волны с различной длиной волны, т. е. родственны по своей природе [85].
Распространяясь в средах, электромагнитные волны, как и всякие другие волны, могут испытывать преломление и отражение на границе раздела сред, дисперсию, поглощение, интерференцию; при распространении в неоднородных средах наблюдаются дифракция волн, рассеяние волн и другие явления.
Электромагнитные волны различных диапазонов длин волн характеризуются различными способами возбуждения и регистрации, по-разному взаимодействуют с веществом. Процессы излучения и поглощения электромагнитных волн от самых длинных до ИК излучения достаточно полно описываются соотношениями классической электродинамики.
В диапазонах более коротких длин волн, в особенности в диапазонах рентгеновских, доминируют процессы, имеющие квантовую природу, и могут быть описаны только в рамках квантовой электродинамики на основе представлении о дискретности этих процессов [16, 18, 21, 42, 72].
Радиочастоты и сверхвысокие частоты являются составной частью спектра электромагнитных излучений в частотном диапазоне от единиц Гц до 300 ГГц. [57].
Электрические поля. Электрическое поле представляет собой частную форму проявления электромагнитного поля. В своем проявлении это силовое поле, основным свойством которого является способность воздействовать на внесенный в него электрический заряд с силой, не зависящей от скорости заряда. Источниками электрического поля могут быть электрические заряды (движущиеся и неподвижные) и изменяющиеся во времени магнитные поля.
Основная количественная характеристика электрического поля напряженность электрического поля Е [94].
В условиях искусственной инкубации яиц происходит экранизация электрических полей металлическим корпусом и другими частями инкубатора, что отрицательно сказывается на развитии эмбриона. Стимуляция эмбриогенеза в яйцах перед инкубацией постоянным электростатическим полем с напряженностью 100-250 В/м положительно влияет на развитие эмбрионов кур [77]. Положительная роль электрического поля выражается в электронно-ионной и дипольной поляризации среды яичного белка, и изменении интенсивности биохимических процессов в клетке [25]. Электрическое поле в среде наряду с напряженностью характеризуется вектором электрической индукции D. В общем случае электрическое поле описывается уравнениями Максвелла [101].
Морфометрические показатели инкубационных яиц кур разных вариационных классов
Развитие эмбриона птицы происходит в основном вне материнского организма, и только начальная фаза с момента оплодотворения в половых путях несушки. Контроль за развитием эмбрионов проводили на 6, 11 и 19 дни. Данные по развитию эмбрионов на 6 день инкубации в зависимости от соотношения объема и массы яиц представлены на рисунке 20 и приложении 3.
Данные, представленные на рисунке 20 показывают, что в первые 6 дней развития в яйцах с белой окраской скор лупы с соотношением объема и массы менее 1,01 г/см3 было отмечено в среднем на 6,4 и 2,7% меньше нормально развивающихся эмбрионов по сравнению со 2 и 3 вариационными классами (P 0,05). По коричневоскорлупным яйцам наблюдается аналогичная картина – разность составляет соответственно 4,5 и 5,3% (P 0,05).
При оценке развития эмбрионов кур на 11 день инкубации общая картина изменений сохранилась (рисунок 21). В наших исследованиях яйца вариационного класса с показателем «соотношение массы и объёма» от1,01 до 1,1 г/см3отличались стабильно высокими показателями в развитии эмбрионов. Установлено, что в этот период развития эмбрионов в яйцах, относящихся к модальному классу, было максимально высокое количество нормально развивающихся эмбрионов (91,7% у белоскорлупных и 90,8% у коричневоскорлупных яиц) и минимальное число эмбрионов с задержкой в развитии, соответственно 7,8 и 8,0% (P 0,05).
При овоскопировании яиц на 19 день инкубации получили схожие материалы. Худшие результаты отмечали в яйцах с низким отношением массы и объёма. Разность по нормально развивающимся эмбрионам между 1-м и 2-м вариационными классами составила 8,0% и 10% по белоскорлупным и коричневоскорлупным яйцам соответственно (P 0,01).
Необходимо отметить, что на этом этапе развития Рис. 22. Результаты биологического контроля инкубации на 19 день
Результаты работы инкубатория оценивают отношением количества здорового вылупившегося суточного молодняка в процентах к общему числу проинкубированных яиц (вывод) и числу оплодотворенных яиц (выводимость).
По результатам инкубации яиц, представленным в таблице 10 видно, что лучшие показатели вывода и выводимости отмечены в яйцах с соотношением массы и объема от 1,01 до 1,1 г/см3 (модальный вариационный класс). Таблица 10 Результаты инкубации куриных яиц Вариационный класс Заложено наинкубацию Неоплодотворенныхяиц Оплодотворенных яиц,шт. Погибло, шт. Вывелось, гол. Вывод, % Выводимость,%
Итого 300 37 263 27 237 79,0 90,1 Низкие результаты получены в яйцах с минимальным значением отношения массы и объема. В вариационном классе со значением менее 1,01 г/см3 из яиц, полученных от кур кросса Шейвер 2000, вывелось на 6,1% меньше цыплят по сравнению с модальным классом. У кросса Шейвер браун аналогичные результаты составили 2,7%.
По результатам, представленным на рисунках 23 и 24 видно, что лучшие показатели вывода отмечены в яйцах с соотношением массы и объема более 1,01. Во втором и третьем классах вывелось в среднем на 7,8 и 8,1% больше цыплят по сравнению с первым классом (P 0,05).
В модальный класс попадали яйца с хорошо структурированной скорлупой, с толщиной скорлупы равной в среднем 348,8-351,2 мкм. Вероятно, более крупные яйца имели больший запас питательных веществ, что положительно сказывалось на развитии эмбриона. 90,0 85,0 80,0 75,
Яйца с разным соотношением массы и объема различались и по времени развития эмбриона. Из данных рисунков 25 и 26 видно, что продолжительность инкубации цыплят первого класса была в среднем на 5-8 часов меньше.
В яйцах первого вариационного класса отмечено уменьшение времени инкубации в среднем на 1,8% .
У яиц из второго и третьего вариационных классов более высокая продолжительность инкубации вероятно была связана изначально с относительно большим запасом питательных веществ в яйцах.
Для контроля за ростом и развитием эмбрионов одновременно с овоскопированием проводили учет потери яйцами собственной первоначальной массы.
Время инкубации (часов) 489 - 488 -487 -486 -485 -484 -483 -482 -481 - 1.01 1.01 - 1.1 1.1Рис. 26. Продолжительность инкубации яиц кросса Шейвер 2000, часов Р.К.Отрыганьев и др.[81] отмечают, что в первые 11 дней инкубации яйца должны терять как можно меньше, а в последние 10 дней как можно больше собственной массы. Это указывает на то, что эмбрион развивается хорошо, обменные процессы находятся на достаточно высоком уровне.
На рисунке 27 представлены данные по динамике потери массы инкубационных яиц в период инкубации в разных вариационных классах. 58 54 50 до инкубации 6 день 11 день 19 день менее 1,01 1,01-1,10 более 1,10
В целом можно констатировать, что за весь период инкубации в модальном классе с соотношением объема и массы в пределах 1,01-1,1г/см3 потери массы яйцами находились в пределах нормы (12,1-12,4%). У яиц с высоким значением соотношения массы и объёма потери массы составили 13,4%.
Через 12 часов после вывода, сделали качественную оценку цыплят во всех исследуемых группах. Наибольшее количество цыплят 1-й категории (98,9%) у кросса Шейвер 2000 было в модальном классе, что на 4,3% больше, чем в первом вариационном классе и на 1,1 % больше чем в вариационном классе 3 (приложение 6). Аналогичные данные по кроссу Шейвер браун составили соответственно 96,5% , 6,2% и 3,4%.
Исследование электромагнитных импульсов в яйце во время инкубации
При такой высокой концентрации производства важная роль отводится оценке качества племенного материала и, в частности, повышению требований к качеству инкубационных яиц, что является залогом получения здорового молодняка.
Многочисленными исследованиями [3, 10, 23, 34, 37, 38, 48, 59, 81, 88, 93, 102, 106, 113, 131, 145] установлено влияние плотности инкубационного яйца на показатели вывода суточных цыплят. Нормативный показатель плотности яйца в племенном птицеводстве составляет 1,055-1,097 г/см3. Установлено, что из яиц с таким значением плотности выводится качественный молодняк.
На племенных птицеводческих предприятиях при отборе яиц с целью последующей инкубации проводится тщательная оценка яиц по экстерьерным и, выборочно, интерьерным показателям. Несмотря на это, выход качественного молодняка составляет, в среднем, 75-90% [12, 37].
Это означает, что в промышленном птицеводстве вопрос оценки инкубационных яиц не теряет своей актуальности.
Исследования, проведенные сотрудниками кафедры стандартизации, метрологии и технологии производства продукции животноводства РУДН показали, что при отборе яиц для инкубации желательно учитывать показатель их плотности [63].
В нашей работе объектом исследования стали отсортированные инкубационные яйца кроссов Шейвер 2000 и Шейвер браун, поступившие на яйцесклад.
Предварительно был проведен анализ 3-х формул для расчета объёма яйца: формула Симпсона [по 7]; формула, предложенная Нарушиным В. и формула Пирла и Серфоса (по Романовы A. и A.) [88].
Сравнительный анализ формул для теоретического расчета объёма яйца показал, что полученные результаты были близкими. Размах отклонений от фактического объёма яйца составил 4-7% при невысокой внутригрупповой вариабельность в пределах 10%. Все три формулы могут применяться для расчета теоретического значения объёма яйца.
В своей работе для расчета соотношения массы и объёма мы остановились на формуле Пирла и Серфоса, при работе с которой получили наименьшие отклонения (3,7%) от инструментального метода определения объёма яйца.
Анализ диаграмм рассеивания и частотных таблиц показал, что характер рассеивания по признаку «отношение массы и объема» существенно различается между белоскорлупными и коричневоскорлупными яйцами.
У кросса Шейвер браун инкубационные яйца, характеризующиеся средним (или наиболее вероятным) уровнем проявления количественного признака «соотношение массы и объема», сосредоточены в модальном классе и составляют 83,8 % от общего количества яиц, подвергшихся исследованию. Отклонения от модального класса в меньшую и большую сторону составили соответственно 12,6 % и 3,6 %.
У кросса Шейвер 2000 количество яиц, входящих в модальный класс, составило 90,94%, Отклонения в меньшую и большую сторону составили соответственно 1,68 % и 7,38 %. Белоскорлупный кросс Шейвер 2000 характеризуется большей консолидированностью инкубационных яиц по показателю «отношение массы и объема». Яиц, которые отклоняются от среднего значения на величину не более + 1 стандартного отклонения, в кроссе Шейвер 2000 было на 7,14 % больше по сравнению с кроссом Шейвер браун (P 0,05).
Установлено, что в полярных вариационных классах (соотношение массы и объёма более 1,1 г/см3 и менее 1,01 г/см3) наблюдается асимметричное распределение яиц. У кросса Шейвер 2000 в вариационный класс со значением показателя «соотношение массы и объёма» более 1,1 г/см3 попало в 7,5 раз меньше яиц, по сравнению с кроссом Шейвер браун (P 0,05).
В вариационный класс со значением показателя «соотношение массы и объёма» менее 1,01 г/см3 попало в 2,1 раза больше белоскорлупных яиц, по сравнению с кроссом Шейвер браун (P 0,05). Морфометрическая оценка яиц показала, что значения средних арифметических величин по показателю соотношения массы и объёма были равны и составили: белоскорлупные яйца - 1,078+0,0016 г/см3, коричневоскорлупные - 1,072+0,0018 г/см3.
При изучении внешних размеров яиц определили, что с увеличением показателя «отношение массы и объема» яйца становятся более вытянутыми, приобретают эллипсообразную форму.
Изучение толщины скорлупы показало, что яйца, которые попали в вариационный класс с низким значением по показателю «соотношение массы и объема» (менее 1,01 г/см3), отличались и меньшими значениями толщины скорлупы. Размах значений толщины скорлупы у кросса Шейвер браун составил 23,9 мкм, у кросса Шейвер 2000 - 19,0 мкм.
Изучение показателей качества инкубационных яиц кур продемонстрировало, что индекс белка, отражающий качественное состояние яичного белка, был наименьшим у яиц с низким значением соотношения массы и объема (0,070 ± 0,003 - у коричневоскорлупных яиц; 0,075 ± 0,004 - у белоскорлупных яиц), что было ниже на 0,013 или на 7,7% по сравнению с яйцами, отнесенными к вариационному классу с соотношением массы и объема более 1,01г/см3.
С увеличением соотношения массы и объема значение показателя единиц Хау возрастало в среднем на 4,2 абсолютных процента по кроссу Шейвер браун и на абсолютных процента по кроссу Шейвер 2000 (P 0.05).
Проведенные исследования результатов инкубации показали, что лучшие показатели вывода отмечены в яйцах с соотношением массы и объема более 1,01 г/см3. Из яиц, отнесенных ко второму и третьему вариационному классу вывелось на 7,8 и 8,1% больше цыплят по сравнению с первым вариационным классом (P 0,05).
По выводимости яиц эти различия были еще более существенны и составляли соответственно 16,3 и 10,7% (P 0,01). Результаты исследования биоэлектрических импульсов яйца в период инкубации, которые создавались в ответ на краткий сигнал с частотой 3 Гц, создаваемым генератором, показали, что они изменяли напряженность статического электрического поля, которую можно зафиксировать осциллографом. Установлено, что наиболее сильное возмущение электростатического поля отмечено в яйцах среднего вариационного класса, минимальное - в яйцах 1 вариационного класса.
Установлена разница по частоте электромагнитных колебаний яиц разных вариационных классов, помещенных в электростатическое поле. Развивающийся эмбрион генерирует электромагнитные колебания со следующими параметрами: 5 день - 0,028+0,002 кГц, 11 день - 0,184+0,003 кГц, 19 день - 0,589+0,012 кГц
Перспективы дальнейшей разработки темы. Результаты прединкубационной оценки яиц по соотношению массы и объёма могут быть использованы на предприятиях птицеводческой промышленности для увеличения выхода суточных цыплят.
Предложенная шкала значений электромагнитных импульсов развивающегося эмбриона в процессе инкубации может быть положена в основу разработки технологического оборудования (бесконтактного электронного датчика) по контролю за развитием эмбриона.