Технология и организация промышленной инкубации яиц сельскохозяйственной птицы

Инкубация получила промышленное значение в связи со специализацией и интенсификацией птицеводства и успешно проводится во все месяцы года. Круглогодовая инкубация ликвидирует сезонность воспроизводства птицы и создает предпосылки для непрерывного роста производства яиц и мяса. Она позволяет получать для выращивания большие партии одновозрастного молодняка и улучшать качество птицы.

На птицефабриках, инкубаторно-птицеводческих станциях, в специализированных птицесовхозах нашей страны инкубация яиц и вывод молодняка проводятся в широких масштабах. В целом по СССР ежегодно в инкубаторы закладывают свыше 2 млрд. яиц и выводят примерно 1,6—1,8 млрд. голов молодняка птицы всех видов. По данным перспективного плана Птицепрома СССР, намечается заложить в инкубаторы страны в 1980 г. — 3,5 млрд. яиц.

Во всех птицеводческих хозяйствах страны имеется большое количество инкубаторов, единовременная емкость которых составляет 400 млн. яйцемест. В крупных цехах инкубации птицефабрик ежегодно выводят до 5—6 млн. цыплят для ремонта стада клеточных кур-несушек. Расширяется инкубация яиц кур мясных пород, уток, индеек, гусей, цесарок. Вывод молодняка в инкубаторах в целом по стране составляет 78—80%. Однако имеется много хороших хозяйств, где процент вывода равен 85 и выше.

Технология инкубации основывается на знании биологии эмбрионального развития сельскохозяйственной птицы в связи с ее видовыми и генетическими особенностями в регулируемых условиях внешней среды. Это используют при разработке конструкций инкубаторов, способов отбора инкубационных яиц по качеству, режима инкубации и др. Технология инкубации включает в себя использование инкубационных яиц как исходного материала, вывод суточного чистопородного и гибридного молодняка и передачу его хозяйствам.

Технологический процесс инкубации состоит из отдельных операций:

• отбор яиц для закладки в инкубатор;
• создание научно обоснованного режима инкубации;
• сортировка и разделение по полу молодняка;
• мечение молодняка и др.

Технология инкубации осуществляется в хозяйствах с замкнутым циклом производства, например на птицефабрике. Здесь работа цеха инкубации теснейшим образом связана с деятельностью цеха родительского стада и цеха выращивания молодняка. Технологический процесс на инкубаторно-птицеводческой станции имеет иную основу, он зависит от количества и качества яиц, поступающих сюда с ферм колхозов и совхозов, от вывода молодняка как для этих хозяйств, так и для реализации населению.

При дальнейшей специализации и концентрации производства на основе межхозяйственной кооперации технологический процесс инкубации требует совершенствования. Например, при использовании боксовых инкубаторов или выводе молодняка крупными партиями необходима разработка новых схем инкубации. Однако в любом случае сохраняется последовательность в работе, взаимосвязанность, поточность и ритмичность производственных процессов.

Племенное стадо 15000 кур, 3000000 яиц.

Рис. 44. Схема технологического процесса при выводе 2 млн. цыплят.

В настоящее время под инкубацией понимается не только вывод молодняка птицы, но и управление процессом роста и развития зародышей. Главное заключается в том, чтобы соответствующим отбором полноценных яиц, правильной технологией и режимом инкубации повысить жизнеспособность и обеспечить лучшее развитие зародышей. Эмбриональный пернод у птицы занимает очень мало времени; у кур, например, около 0,2% продолжительности их жизни. Но период эмбриогенеза имеет большое значение во всем процессе нндивидуального развития организма.

Развитие зародыша начинается во время формирования яйца в срганизме птицы. Однако в основном оно проходит в яйце после его снесения при закладке в инкубатор. Для своего роста и развития зародыш использует питательные вещества яйца,.в котором имеется также запас воды, обеспечивающий обмен вешеств в течение почти всего периода инкубации. Лишь кислород поступает к развивающемуся зародышу из окружающего воздуха. Совершенствование инкубаторов, повышение коэффициента их использования, улучшение технологического процесса, механизация и автоматизация отдельных операций — важнейшие факторы технического прогресса промышленной инкубации.

Сущность оплодотворения состоит в слиянии, взаимной ассимиляции ядра одного из спермиев с ядром женской клетки. При оплодотворении лишь одно ядро мужской клетки соединяется с ядром женской клетки.

В настоящее время накапливается все больше и больше данных, свидетельствующих о том, как важно наличие большого числа спермиев в половых органах птицы для получения наибольшего количества оплодотворенных яиц. Хотя яйцеклетку оплодотворяет один спермий, остальные (20—60) остаются в ее протоплазме и, очевидно, имеюг значение для дальнейшей жизнеспособности и развития зародыша. Оплодотворенная яйцеклетка носит название зиготы, она содержит в себе частицы как отцовского, так и материнского организма, то есть двойную наследственность. В практической работе необходимо учитывать, что у высокопродуктивной птицы, например при яйценоскости кур 250— 300 яиц, времени на созревание фолликула в яичнике и на формироват №: Рис. 45. Схематический продольный разрез куриного яйца при горизонтальном положении. Зародыш разрезан поперечно (по М. Н. Рагозиной). Возраст — одни сутки от начала инкубации:

расте четырех суток от начала инкубации. Обозначения те же, что и на рисунке 45:

1 — скорлупа; 2 — подскорлупная обо66 — густой лочка; 3 — желточная оболочка; 4 — белслой желтка: $а — эктодерма желточного ковая оболочка; 5 — халазы; 6 — желмешка; 86 — эктодерма серозы; 8в — эктоток; 7 — воздушная камера яйца; 8 — дерма амниона; 9а — мезодерма желточноэктодерма; 9 — мезодерма; 1/0 — энтого мешка; 96 — мезодерма серозы; 986 дерма. мезодерма амниона; 92 — мезодерма аллантонса; /0а — энтодерма желточного мешка; /06 — энтодерма аллантонса.

ние яйпа в яйпеводе затрачивается меньше, чем у менее продуктивных несушек. Чтобы получить больше оплодотворенных яиц, птицу роднтельского стада обеспечивают полноценным кормлением, хорошими условиями содержания и устанавливают правильное соотношение сампов--и самок в стаде.

Развитие зародыша в процессе образования яйца. Через 3—4 ч после оплодотворения зигота начинает дробиться. На поверхности зародышевого диска появляются борозды дробления, которые отделяют бластомеры друг от друга. Перед снесением птицей яйца в зародышевом диске имеется 128 первичных клеток. Под центральной частью зоны дробления появляется полость, заполненная прозрачной жидкостью. Центр диска становится более светлым и называется светлым полем. Периферическая часть диска, или темное поле, состоит из бластомеров, лежащих на желтке. Клетки будущего зародыша пока не дифференцированы и не имеют особенностей той или иной ткани. Во время дробления. зародышевые клегки лежа над мелувом пли пспосредольсапо на желтке. Из желтка они получают питательные вещества и пластический материал. Из химических же соединений желтка (при их распаде) освобождается необходимый для клеточного дыхания кислород.

Первый период развития зародышевого диска проходит в материнском организме (в яичнике и яйцеводе несушки) пои температуре тела птицы около 41°С, концентрации углекислоты до 5% и в условиях, исключающих испарение воды. Интенсивно и непрерывно развиваясь в течение 22—24 ч во время образования яйца в организме матери, зародыш достигает стадии ранней гаструлы. Когда яйцо сформировано, курица сносит его. Температура и влажность среды, окружающей яйцо, резко меняются, что отражается на развитии зародыша: все процессы ассимиляции и диссимиляции замедляются. Но зародыш живет, он дышит, поглощает питательные вещества и выделяет продукты обмена. В это время он очень чувствителен к условиям внешней среды, поэтому задача птицеводов заключается в том, чтобы создать для развития зародышей оптимальные условия как при хранении яиц до закладки в инкубатории, так и во время инкубации.

Развитие зародыша во время инкубации. Составные части яйца — единственный источник питания и воды для зародыша. От их соотношения друг с другом и от качества отдельных элементов зависят жизнеспособность, рост и развитие зародыша. Составные части яйца (желток, белок и скорлупа) во время инкубации изменяются по объему, физическому состоянию и химическому составу. Это происходит под воздействием режима инкубации (температура, Относительная влажность воздуха">относительная влажность воздуха, воздухообмен и др.) и особенно сильно в результате интенсивного роста и развития самого зародыша.

Формирование организма по дням инкубации можно проследить на примере развития зародыша курицы. Сведения приведены о тех периодах, в которые происходят наиболее значительные изменения в росте и развитии зародыша.

Рис. 47. Зародыш в возрасте 10 суРис. 48. Зародыш в возрасте 20 суток ток от начала инкубации (по М. Н. от начала инкубации (по М. Н. Раго-

Рагозиной): зиной): 1 — зародыш; 2 — желточный мешок; 1 — часть желточного мешка, оставшегося 3 — аллантоис; 4 — амнион; 5 — белне втянутым в брюшную полость; 2 — алковая оболочка (белок); 6 — воздушлантонс: 3 — воздушиая камера; 4 — подная камера: 7 — подскорлупная абоскорлупная оболочка; 5 — скорлупа,

1-е сутки инкубации. В начале первого дня инкубации происходит окончательное формирование двух зародышевых слоев — эктодермы (верхний) и энтодермы (нижний). Вскоре образуется третий (средний) зародышевый слой — мезодерма. Эти три слоя называются зародышевыми листками. Из них в дальнейшем развиваются определенные ткани и органы. Из эктодермы образуются верхний слой кожи и ее производные: у птицы — это перья, гребень, сережки, клюв, когти, нервная ткань и все органы чувств. Из энтодермы формируются ткани большей части кишечника и его желез, органов дыхания и ряда желез внутренней секреции (щитовидная, зобная и др). Мезодерма образует мышцы, органы выделения и половые железы.

Зародышевый диск разрастается на поверхности желтка. Светлое поле вытягивается по малой оси яйца и имеет грушевидную форму. Из узкой части светлого поля впоследствии развивается хвостовая часть зародыша, из широкой — головная.

После 6 ч инкубации у зародыша курицы появляется первичная полоска — зона усиленного деления клеток. На месте ее образования верхний и нижний слои клеток зародышевого диска срастаются. К 12 ч инкубации первичная полоска составляет половину длины зародышевого диска, а к 18 чее длина равна 3’. длины зародышевого диска. Развитие первичной полоски является хорошим показателем при проведении биологического контроля в первый день инкубации. У хорошо развитого зародыша наибольший диаметр зародышевого диска равен 0,5 см. Зародыш и желток окружены желточной оболочкой. На поверхности желтка появляется небольшое количество жидкого слоя, который накапливается под зародышевым диском. Уже в первый день инкубации заметно эксцентрическое расположение желтка, в результате чего зародышевый диск, находящийся на его поверхности, приближается к подскорлупной оболочке.

Формирование жизнеспособного эмбриона: от закладки до седьмых суток

В первый день инкубации закладывается основа здоровья будущего молодняка. Белок распределяется вокруг желтка неравномерно, оставляя зародышевый диск почти открытым. Это необходимо для дыхания: желток смещается ближе к скорлупе, улучшая газообмен. К концу первых суток у эмбриона уже дифференцируется головной отросток, формируются глазные пузыри, зачатки сердца, нервной и пищеварительной систем.

На вторые сутки начинается кровообращение. Нервные валики замыкаются в трубку, образуется около 20–22 пар сомитов, а сердце начинает ритмично сокращаться уже через 30 часов развития. Сосудистая система желточного мешка располагается непосредственно под подскорлупной оболочкой, обеспечивая приток кислорода. Частота пульса в этот период напрямую зависит от температуры в инкубационной камере.

• Начало пульсации сердца — 30 часов
• Количество сомитов на 2-е сутки — 20–22 пары
• Замыкание аллантоиса — 10–11-е сутки
• Перенос на выводные лотки — 20-е сутки

К четвертым суткам кровеносные сосуды желточного круга становятся отчетливо видны при овоскопии. В этот момент желточная оболочка растворяется, а желток разделяется на густой нижний и жидкий верхний слои. Белок теряет влагу и уплотняется под формирующимся желточным мешком. На пятые сутки активно растет головной отдел, формируется пигментный слой сетчатки глаза, а печень начинает вырабатывать кровь. Первичная почка увеличивается и приступает к выделению продуктов обмена.

На шестые и седьмые сутки эмбрион начинает совершать первые движения благодаря развитию мышц. Закладываются легкие, пищевод, желудок и веки. Объем желтка стабилизируется, так как процесс потребления жидкого желтка начинает превышать скорость его пополнения из белка. Все продукты выделения почек скапливаются в полости аллантоиса.

Вторая половина инкубации: изменение типа питания и подготовка к выводу

На десятые сутки инкубации кардинально меняются тип питания и дыхания зародыша. К концу десятых или началу одиннадцатых суток сосудистая сеть аллантоиса полностью смыкается в остром конце яйца. Зародыш начинает заглатывать и усваивать амниотическую жидкость в желудочно-кишечном тракте. При осмотре нормального зародыша видны зачатки гребня, перьев на крыльях, пигментированный глаз и сформированные конечности.

К 14-м суткам белок непрерывно поступает в полость амниона, что приводит к его сильному растяжению. Зародыш активно использует белок внутрикишечно — у него начинают работать железистый отдел желудка и поджелудочная железа. Тело эмбриона уже полностью покрыто пухом, он совершает сложные движения.

Начало 20-х суток — критический этап переноса яиц на выводные лотки. В этот период кровеносная система аллантоиса прекращает работу, и цыпленок начинает дышать легкими. Одновременно завершается втягивание желточного мешка в брюшную полость. Из-за того, что цыпленок выгибает шею перед наклевом, граница воздушной камеры становится извилистой, а внутри просматривается тень клюва.

1. 1-е сутки: Оцените качество развития зародышей. Крепкий молодняк выводится только из яиц с хорошо развитым на первом этапе эмбрионом.
2. 4-е сутки: Проведите овоскопию для контроля развития кровеносных сосудов желточного круга.
3. 10-е сутки: Снизьте влажность в инкубаторе для удаления лишней воды из аллантоиса и защиты от перегрева.
4. 20-е сутки: Перенесите яйца на выводные лотки, повысьте влажность и усильте вентиляцию для безопасного перехода на легочное дыхание.

Физиология и этапы вывода цыплят

Нормально развитый зародыш выводится на 21-й день инкубации. К этому моменту желток полностью втягивается в брюшную полость, а пупочное кольцо сужается и рубцуется. Процесс освобождения от скорлупы запускается переходом на легочное дыхание. Тело цыпленка прижимает сосуды аллантоиса к скорлупе, что затрудняет кровоток и снижает поступление кислорода. Избыток углекислого газа в крови стимулирует нервную систему и запускает дыхательные и мышечные движения.

1. Желток полностью втягивается в брюшную полость, пупочное отверстие закрывается.
2. Цыпленок прижимает сосуды аллантоиса к скорлупе, ограничивая приток кислорода и переходя на легочное дыхание.
3. Накопление углекислоты в крови активирует дыхательные и мышечные рефлексы через нервную систему.
4. Эмбрион упирается ногами в скорлупу и совершает вращение против часовой стрелки вокруг продольной оси яйца.
5. Клюв пробивает скорлупу, она раскалывается, позволяя цыпленку выйти наружу.

• Срок вывода — 21-е сутки
• Направление вращения при проклеве — против часовой стрелки
• Основной стимул мышечных движений — концентрация углекислоты

Динамика питательных веществ и водного обмена

Развитие зародыша напрямую зависит от динамики потребления воды и питательных веществ яйца. Вода обеспечивает высокую теплоемкость яйца, поддерживая стабильную и равномерную температуру внутри него. Также она растворяет нутриенты, участвует в построении тканей и выводит токсичные продукты обмена. Контроль испарения влаги в инкубаторе критически важен на всех этапах развития.

Углеводы обеспечивают высокую растворимость, проницаемость и усвояемость питательных веществ. Их относительное содержание в тканях зародыша максимально на 5-й день, а уровень глюкозы в белке и желтке падает в первой половине инкубации. Общее количество углеводов в яйце снижается к 8-му дню, но к 10–11-му дню снова возрастает за счет конверсии жиров. Сахар в организме зародыша накапливается до 11-го дня, после чего его уровень снижается, при этом гликоген обнаруживается сначала в сердце, а затем в печени.

Протеиновый обмен перестраивается по мере роста массы эмбриона. В начале инкубации белок усваивается слабо, а основным продуктом азотистого обмена является аммиак. Со временем использование азота белков становится более полным: конечным продуктом обмена становится мочевина, а на поздних стадиях — мочевая кислота.

Жиры служат главным источником энергии, их расход наиболее интенсивен в последние дни инкубации. В начале развития зародыш потребляет преимущественно ненасыщенные жирные кислоты. Ближе к выводу использование ненасыщенных и насыщенных жирных кислот становится одинаковым.

Регулирование газообмена и температурного баланса яиц

Потребность развивающегося эмбриона в кислороде и его тепловыделение постоянно меняются на протяжении инкубации. В первые дни кислород поступает к зародышу непосредственно из желтка за счет активности фермента каталазы. С 6–7-го дня дыхательную функцию начинает выполнять кровеносная система аллантоиса, а в последние дни инкубации происходит его постепенная атрофия, и зародыш переходит на легочное дыхание.

Основной газообмен идет через воздушную камеру яйца, проницаемость скорлупы над которой увеличивается к концу инкубации. Растущий эмбрион поглощает кислород быстрее, чем он проникает снаружи, поэтому состав газов в воздушной камере претерпевает значительные изменения. При этом общее количество потребленного кислорода и выделенного углекислого газа за период развития строго определено.

• Потребность в кислороде на 1 яйцо — 4777,5 см³
• Выделение углекислого газа на 1 яйцо — 3356,9 см³
• Содержание O₂ в воздушной камере — снижается с 20% до 12%
• Содержание CO₂ в воздушной камере — растет с 1% до 6%

Температура внутри яйца напрямую зависит от тепловыделения при окислении питательных веществ. В первую половину инкубации температура яйца равна температуре воздуха в инкубаторе или держится ниже нее. После 10-го дня температура яйца уже не опускается ниже температуры в камере и непрерывно повышается к моменту вывода.

Хронология формирования внутренних органов и эмбриональных оболочек

Для правильного контроля процесса инкубации технологу необходимо ориентироваться в этапах формирования систем жизнеобеспечения зародыша. В первые дни нервная трубка преобразуется в спинной мозг, а незрелые клетки (нейробласты) выселяются из нее для образования узлов и периферических нервов. На голове из мозговых пузырей последовательно закладываются полушария, промежуточный, средний и продолговатый мозг, а также мозжечок. Рядом с промежуточным мозгом развиваются половые железы и железы внутренней секреции — эпифиз и гипофиз.

Сердце зародыша на ранних этапах состоит из одного предсердия и желудочка и лежит вне тела. Позже оно преобразуется в четырехкамерное, но предсердия остаются соединенными отверстием вплоть до проклева, а кровь из легких направляется напрямую в аорту, так как кровообращение еще не разделено на большой и малый круги. Сосуды, изначально состоящие только из эндотелия, постепенно обрастают мезенхимой, формируя мышечные элементы и наружную оболочку.

Первичная кишка, изначально закрытая с обоих концов и прямая, со временем развивается в пищевод, желудок и кишечник. Формирование органов дыхания, пищеварительных желез и вспомогательных оболочек идет по строгому графику:

1. 3-й день: в глотке с брюшной стороны в виде выпячивания закладываются трахея и легкие, а также щитовидная, паращитовидная и зобная железы.
2. 4-й день: складки амниона, формирующегося из эктодермы и наружного слоя мезодермы, срастаются над зародышем; в этот же период (на 4–5-й день) закладываются печень и поджелудочная железа.
3. 5-й день: трехслойная бластодерма разрастается по желтку и охватывает половину его площади.
4. 10-й день: кровеносные сосуды почти полностью покрывают желток, формируя желточный мешок (развивается из энтодермы и прилегающего слоя мезодермы), который соединен со средней частью кишки желточной ножкой с проходящими в ней артериями и венами.

Желточный мешок служит временным органом питания и дыхания. В его стенках усваиваются вещества, переходя в кровь, и окисляется гемоглобин. Мешок разрастается ворсинчатыми складками в глубь желтка для увеличения всасывающей площади, а в конце инкубации вместе с остаточным желтком втягивается в брюшную полость зародыша, где затем полностью рассасывается.