Инструментальное осеменение пчелиных маток

На современном этапе одной из главных трудностей при выводе маток и селекции пчел является контроль над спариванием, поскольку пчелиные матки спариваются с трутнями в воздухе бесконтрольно в радиусе нескольких километров от пасеки. В результате, наряду с отсутствием возможности осуществления целенаправленного подбора по отцовской стороне родословной, часто отмечаются значительные потери маток при облетах.

В регионах с неустойчивой весенней погодой, затяжными возвратными холодами данная проблема встает особенно остро. Создание полноценных отводков для облета маток, особенно в весеннее время, является трудоемким и затратным. Существующие способы контроля над спариванием, среди которых изоляция маток и трутней в пространстве и во времени, в том числе островная изоляция, очень дорогостоящие и не дают 100%-ной гарантии чистоты спаривания. Исключить ряд вышеперечисленных проблем позволяет технология получения инструментально осемененных пчелиных маток (ИОПМ).

В целом, использование инструментального осеменения в практике пчеловодства позволяет получить следующий ряд значительных преимуществ:

• Нет необходимости создавать полноценные отводки для облета маток – на этапе осемения достаточно использование микронуклеусов, различных энтомологических садков (клеточек Ящиньского), на формирование которых уходит в 8-10 раз меньше пчел. Успешно также применяются различные технологии содержания маток в клеточках в семьях-воспитательницах (как до, так и после осеменения).
• Осеменение осуществляется вне зависимости от погоды в оптимальные сроки.
• Исключаются потери маток при облетах.
• Обеспечивается полная гарантия воспроизводства маток с определенной наследственностью, поскольку известно происхождение потомства как по матерям, так и по отцам, т.е. существует возможность осуществления не только отбора, но и целенаправленного подбора для получения потомства с желательными признаками. Только в этом случае становится возможным разводить чистопородных пчел.
• Имеется возможность получения пчел-помесей 1-го поколения, характеризующихся повышенными продуктивными качествами. (В настоящее время данное направление получило достаточно широкое распространение в странах Европы).
• Использование инструментального осеменения позволяет свести к нулю вероятность бессистемной метизации пчел на пасеках, а также снизить уровень метизации на всех пасеках, где оно применяется.
• Имеется возможность контролировать качество трутней и количество спермы, вводимой в половые пути матки, что особенно важно при повсеместном распространении варроатоза (клещи, как известно, поражают в первую очередь трутневый расплод, в результате чего трутни часто выводятся неполноценными).

Как видно из вышеизложенного, внедрение инструментального осеменения в практику пчеловодства выгодно во всех отношениях вне зависимости от профиля пасеки. Как при производстве племенной продукции, так и при получении продуктов пчеловодства данный способ повышает экономическую эффективность пасеки.

Несмотря на ряд очевидных преимуществ, в настоящее время инструментальное осеменение в пчеловодстве на территории стран СНГ не имеет достаточно широкого распространения, что само по себе не может не огорчать. На примере России можно сказать, что одной из ведущих причин слабого распространения данного направления является недостаток оборудования, необходимого для его осуществления. Более того, не все аппараты для ИОПМ, представленные сегодня на рынке, отвечают современным требованиям.

Тем не менее, постоянные контакты отечественных специалистов ОКБ «Аписфера-М» с ведущими польскими и немецкими специалистами в области ИОПМ позволили выделить наиболее совершенные в техническом плане аппараты и принять необходимый комплекс мер для организации регулярных поставок их в Россию.

В качестве наиболее перспективного и современного оборудования для ИОПМ специалисты ОКБ «Аписфера-М» рассматривают аппаратуру J. Grabski & T.Glass™, которая разрабатывалась ведущими немецкими и польскими специалистами с 2001 по 2005 годы под руководством Е. Грабского – руководителя экспериментально-производственной лаборатории Kolbas-kowo (Польша).

Фото 1. Аппарат для осеменения пчелиных маток "J.Grabski &T.Glass"

К основным преимуществам данного аппарата можно отнести следующее:

• Фторопластовые втулки, примененные во всех элементах, отвечающих за перемещение рабочих органов аппарата, гасят любые резкие движения и колебания рук осеменатора, что значительно снижает травматизм маток.
• Каждая из четырех стоек аппарата выполняет самостоятельную функцию в отличие от предыдущих конструкций аппаратов, где функции стоек были совмещены. Центральные стойки (с возможностью регулировки расстояния между ними) служат для закрепления шаровых опор, правая главная стойка служит для закрепления шприцевого блока. Левая стойка служит для закрепления специальной опоры для руки оператора.
• Горизонтальная рукоятка-микроманипулятор позволяет осуществлять тончайшие микродвижения шприцевого блока при помощи левой руки, что позволяет отводить влагалищный клапан осеменяемой пчелиной матки непосредственно концом капиллярной иглы (без зонда). Это также позволяет существенно снизить травматизм маток.
• Блок маткодержателя представляет собой упор-фиксатор с прижимным винтом. Такая конструкция позволяет осуществлять быструю регулировку положения цилиндра маткодержателя по высоте. Также реализована возможность быстрого снятия-установки цилиндра маткодержателя, что желательно осуществлять перед началом отбора спермы у трутней, чтобы предотвратить загрязнение данного цилиндра их гемолимфой и испражнениями. Однако на этапе установки капсулы с маткой нет необходимости снимать цилиндр маткодержателя с аппарата, что упрощает работу.
• Канал для подачи газа СО2 в цилиндре маткодержателя открывается в горизонтальные газовыпускные каналы газораспределительного наконечника (3 канала под углом 120 градусов). В результате газ СО2 более равномерно распределяется по капсуле, а не бьет в голову матки, как это было в аппаратах предыдущих конструкций, где газовый канал был сквозным. Примененная прокладка-уплотнитель (между цилиндром маткодержателя и газораспределительным наконечником) позволяет предотвратить утечку лишнего газа из-под капсулы, что позволяет экономить газ, вводить его под меньшим давлением.
• В конструкции блока шприца впервые применено резиновое кольцо – насадка на маховик подающего механизма. Применение данного кольца без нанесения рифленой поверхности (накатки) предотвращает скольжение рук осеменатора при работе с маховиком. Рифленая поверхность неизбежно приводит к накоплению частиц грязи, которые могут послужить источником инфекции.
• Шприц в блоке закрепляется под небольшим углом по отношению к направлению перемещения подающего цилиндра, что значительно облегчает отведение капиллярной иглой влагалищного клапана осеменяемой пчелиной матки.
• Шприц в данном аппарате поршневой с прямой винтовой подачей. Такая конструкция шприца позволяет использовать капиллярные иглы неограниченной длины, в результате чего появляется возможность набирать предварительно значительное количество спермы и осеменять до 8 маток, не прерывая процесс осеменения для отбора спермы. Оптимально подобранный шаг резьбы и точность изготовления шприца позволяют осуществлять всасывание / подачу спермы предельно плавно и точно, а изготовление муфты подающего винта из долговечного металла, не требующего смазки, предотвращает образование люфтов в процессе эксплуатации.
• Стандартная комплектация включает в себя операционный станок (собственно, аппарат для инструментального осеменения), стереоскопический микроскоп с плавной регулировкой увеличения (ZOOM) и встроенным кольцевым бестеневым светодиодным осветителем. Данный микроскоп разрабатывался непосредственно в ОКБ «Аписфера-М» с учетом всех технологических особенностей инструментального осеменения пчелиных маток. Для его изготовления используются самые современные оптические элементы с многослойным просветляющим покрытием. Рабочее расстояние данного микроскопа позволяет разместить в его поле зрения операционный станок с необходимым запасом расстояния для осуществления регулировок. Следует отметить, что в настоящее время только вышеописанная аппаратура (из регулярно поставляющихся на территорию стран СНГ) комплектуется микроскопами с плавной регулировкой увеличения.

В инструментальном осеменении пчелиных маток особо следует выделить отбор спермы у трутней, что является начальным этапом данного процесса. При отборе спермы у трутней осеменатор вручную стимулирует эякуляцию (процесс выделения спермы) у трутня, в результате чего нередко повреждается брюшко и в окружающую среду в этот момент могут быть выброшены его экскременты и гемолимфа.

Таким образом, создаются условия для загрязнения аппаратуры. Следует отметить, что именно загрязнения такого рода являются основным источником опасных для осеменяемых пчелиных маток инфекций. В то же время раскрытие жальной камеры и введение заранее отобранной спермы в половые пути матки (собственно осеменение) почти всегда можно считать условно “чистым” процессом.

Исходя из вышеизложенного, очевидно, что отбор спермы у трутней целесообразно осуществлять вне основной аппаратуры. С целью реализации данной задачи было разработано специальное устройство для отбора спермы, представляющее собой фиксатор шприца с возможностью регулировки угла его наклона, расположенный на столике (платформе), являющийся одновременно и опорой для стойки стереоскопического микроскопа. Микроскоп и шприц, входящие в комплект данного устройства, идентичны применяемым в основной аппаратуре. Микроскоп укомплектован кольцевым бестеневым светодиодным осветителем с плавной регулировкой увеличения.

Наряду с предотвращением загрязнения основной аппаратуры использование данного устройства дает следующие преимущества:

• Создаются дополнительные удобства для осеменатора, поскольку в поле зрения микроскопа располагается только капиллярная игла осеменительного шприца – осеменатор может комфортно расположить руку с удерживаемым трутнем под ней и, опираясь на столик устройства, удерживать трутня в отличие от отбора спермы на основной аппаратуре, когда подача трутня осуществляется сбоку.
• Становится возможным включение в работу ассистента, что значительно повышает производительность труда (при такой организации работы ассистент занимается отбором спермы трутней, а осеменатор осуществляет непосредственную процедуру осеменения – раскрытие жальной камеры матки и введение спермы в ее половые пути).

Более двух лет назад наше ОКБ выступило в роли инвестора при организации производства данных аппаратов при непосредственном контроле главного разработчика – Ежи Грабского.

Определенные элементы изготавливаются в Германии (в том числе крючки и капсулы). Сегодня мы готовы поставлять данную аппаратуру во все страны мира. По соответствующей заявке аппаратура может быть укомплектована редуктором для газа СО2 и ультразвуковой виброванной для очистки всех элементов аппарата.

Поставки аппаратуры J. Grabski & T.Glass™ в Россию начались в 2012 году. К настоящему времени данная аппаратура поставлена в следующие регионы: Владимирская, Ивановская, Калужская, Кемеровская, Пермская, Ростовская, Рязанская области; Красноярский край; Республика Татарстан. Были осуществлены поставки в Казахстан и Украину. Во многих из вышеперечисленных регионов пчеловоды и производители племенной продукции успешно используют данную аппаратуру.

ОКБ уделяет значительное внимание обучению специалистов пчеловодства методу инструментального осеменения пчелиных маток при непосредственном участии ведущих ученых ГНУ НИИ пчеловодства Россельхозакадемии и ведущих зарубежных специалистов. Так, в летние периоды 2011, 2012 и 2013 годов на экспериментально-производственных пасеках «Гороховецкая», Краснополянской опытной станции пчеловодства, Пермского государственного педагогического университета, Кинешемского летнего филиала РОО “Ивановское областное общество пчеловодов” было проведено 6 мероприятий, направленных на обучение специалистов пчеловодства данному методу.

Мероприятия носят название «Современные направления научно-технического прогресса в области селекции медоносных пчел с использованием инструментального осеменения». Обучение проводится в форме семинаров, предусматривающих как теоретическую (лекционную), так и практическую программы.

Источник: Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы сохранения генофонда медоносных пчел в современных условиях», посвященной 145-летию со дня рождения М.А. Дернова и состоявшейся в марте 2014 года в г. Кирове.

К.В. Богомолов, А.В. Бородачев, ОКБ «Аписфера-М», ГНУ НИИ Пчеловодства Россельхозакадемии, г. Рыбное, Рязанская обл., Россия