LED-Geflügelbeleuchtung: Wirkung von Licht in der Geflügelproduktion


LED-Geflügelbeleuchtung: Wirkung von Licht in der Geflügelproduktion

LED-Geflügelbeleuchtung: Wirkung von Licht in der Geflügelproduktion

Verzeichnis:
1. Vorteile der LED-Beleuchtung für Geflügel
2. Lichtempfindliche Struktur von Geflügel
3. Die Wirkung verschiedener LED-Lichtfarben auf Geflügel
4. Die Wirkung von LED-Lichtzyklen auf Geflügel
5. Die Wirkung verschiedener LED-Lichtintensitäten auf Geflügel
6. Die Wirkung verschiedener LED-Lichtfarbtemperaturen auf Geflügel

Mit der Weiterentwicklung der Geflügelzucht und strengeren Umweltschutzstandards stellen immer mehr offene Betriebe auf intensive geschlossene Zuchtsysteme um. Dieser Wandel bedeutet, dass wichtige natürliche Bedingungen für das Geflügelwachstum – wie Licht, Luft, Temperatur und Luftfeuchtigkeit – künstlich gesteuert werden müssen. Um die Produktionseffizienz zu maximieren, ist es entscheidend, optimale Zuchtbedingungen für Geflügel zu schaffen. Dabei stellen die Lichtverhältnisse eine besondere Herausforderung dar. Angesichts der Vielfalt auf dem Markt ist es für Landwirte oft schwierig zu entscheiden, welche Art von Beleuchtungstechnik für die Geflügelzucht am besten geeignet ist.

1. Vorteile der LED -Beleuchtung für Geflügel

LEDs bieten zahlreiche Vorteile , darunter:

1.1 Energieeffizienz : LED-Beleuchtung reduziert den Energieverbrauch im Vergleich zu Glühlampen, Leuchtstofflampen oder Halogenlampen erheblich. Durch den Einsatz ultraheller, leistungsstarker LED-Quellen und effizienter Netzteile wird im Vergleich zu herkömmlichen Glühlampen über 80 % Strom gespart, während bei gleicher Leistung die zehnfache Helligkeit erreicht wird.

1.2 Flimmerfreier Betrieb : LEDs werden mit reinem Gleichstrom betrieben, wodurch das Flackern vermieden wird, das bei herkömmlichen Lichtquellen zu visueller Ermüdung führen kann.

1.3 Geringere visuelle Ermüdung : Fortschrittliche Lichtverteilungstechnologie verwandelt die LED-Lichtquelle in eine Oberflächenlichtquelle, wodurch die emittierende Oberfläche vergrößert, Blendung reduziert und der Sehkomfort verbessert wird.

1.4 Umweltfreundlich : LEDs enthalten keine schädlichen Substanzen wie Blei oder Quecksilber und sind daher umweltfreundlich.

1.5 Keine UV- oder Infrarotstrahlung : LEDs sind für die menschliche Gesundheit unschädlich, da sie keine ultraviolette oder infrarote Strahlung abgeben.

1.6 Hohe Lichtausbeute : Mit einer Lichtausbeute von bis zu 80 lm/W bieten LEDs eine Reihe von Farbtemperaturen und können verschiedene Farben emittieren, darunter Rot, Gelb, Blau, Grün, Cyan, Orange, Violett und Weiß, mit hervorragenden Farbwiedergabeeigenschaften. Diese Vorteile haben zu einer zunehmenden Verbreitung von LEDs in Produktion und Züchtung geführt.

Zu den Umweltfaktoren, die das Wachstum von Geflügel beeinflussen, gehören Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Belüftung und Licht. Studien zeigen, dass Licht eine besonders wichtige Rolle spielt. Geflügel reagiert aufgrund seiner einzigartigen Augenstruktur lichtempfindlicher als Menschen. Viele Geflügelproduzenten erkennen die entscheidende Rolle der Beleuchtung für die Leistungssteigerung an. Ob Hühner, Puten, Legehennen oder Masthähnchen – alle Geflügelarten benötigen eine angemessene Lichtstimulation, um ein gesünderes Wachstum und bessere Produktionsergebnisse zu fördern. Daher ist es wichtig, die Lichtverhältnisse für Geflügel wissenschaftlich und sinnvoll anzupassen.

2. Lichtempfindliche Struktur von Geflügel

Das Auge ist das wichtigste Sinnesorgan von Geflügel. Die Netzhaut von Geflügel ist reich an Photorezeptorzellen, die in drei Kategorien unterteilt werden: Stäbchen, Einzelzapfen und Doppelzapfen. Einzelzapfen werden wiederum in vier Typen unterteilt: rote, blaue, grüne und violette Zapfen. Diese Zellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Farbwahrnehmung von Geflügel und können Wellenlängen von Ultraviolett bis Rot wahrnehmen. Im Gegensatz zum Menschen, der nur sichtbares Licht im Wellenlängenbereich zwischen 400 und 730 nm wahrnehmen kann, kann Geflügel ein breiteres Spektrum wahrnehmen, einschließlich des für den Menschen unsichtbaren Ultraviolettlichts (320 bis 400 nm). Die genauen Funktionen der Zapfen sind noch nicht vollständig geklärt, man geht jedoch davon aus, dass sie zur Regulierung der Lichtintensität und zur Bewegungserkennung beitragen. Angesichts der Farbwahrnehmung von Geflügel kann der Einsatz von LED-Leuchten, die verschiedene Farben ausstrahlen, die für Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung notwendige Lichtstimulation verstärken. Während Menschen ein Flackern im Licht möglicherweise nicht bemerken, kann Geflügel es als potenzielle Bedrohung durch Raubtiere wahrnehmen. Die Reduzierung oder Vermeidung von Flimmern schafft eine sicherere und angenehmere Umgebung für Geflügel und senkt den Stresspegel deutlich. Leuchtstofflampen neigen zum Flimmern, hochwertige LEDs hingegen nicht. Der Umstieg von Leuchtstofflampen auf flimmerfreie LED-Beleuchtung kann den Stress in Geflügelherden deutlich reduzieren, was zu einer verbesserten Produktionsleistung, weniger unerwünschtem Verhalten wie Picken und einer erhöhten Krankheitsresistenz führt und letztlich die Sterblichkeitsrate senkt.

Extraretinale Photorezeptoren sind bei Vögeln entscheidend für die Regulierung ihrer biologischen Uhr, die ein tägliches Muster der Hormonausschüttung etabliert, das Verhalten, Physiologie und Fortpflanzung beeinflusst. Lichtstimulation aktiviert Photorezeptoren in der Netzhaut, die Signale über den Sehnerv an den Hypothalamus senden, oder kann extraretinale Photorezeptoren direkt über den Schädel stimulieren und Nervenimpulse erzeugen, die die Zirbeldrüse und den Hypothalamus erreichen. Wenn Lichtsignale die Zirbeldrüse erreichen, stimulieren sie diese und helfen so, die täglichen Verhaltenszyklen zu regulieren. Zusätzlich aktivieren Lichtsignale an den Hypothalamus Photorezeptoren, die die Freisetzung des Gonadotropin-Releasing-Hormons (GnRH) auslösen. GnRH wandert dann durch das hypophysäre Pfortadersystem zur vorderen und hinteren Hypophyse und führt zur Ausschüttung des follikelstimulierenden Hormons (FSH) und des luteinisierenden Hormons (LH), die Stoffwechsel und Fortpflanzung regulieren. Dieser Prozess beeinflusst letztendlich das Verhalten und den Rhythmus von Geflügel und fördert dessen Wachstum, Produktionsleistung, Fortpflanzungsfunktion und Aktivitäten. Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass LED-Beleuchtung, bekannt für ihre Monochromie, hohe Effizienz und ihren geringen Energieverbrauch, bei Landwirten die erste Wahl ist. Der Einsatz von LED-Leuchten zur kontrollierten Lichtstimulation kann die Geflügelproduktion durch die Aufrechterhaltung eines optimalen Hormonspiegels deutlich verbessern.

3. Die Auswirkungen verschiedener LED-Lichtfarben auf Geflügel

Das Wachstum und die Produktionseffizienz von Geflügel können durch unterschiedliche Lichtverhältnisse beeinflusst werden, vor allem weil diese Bedingungen biochemische Marker und die Nährstoffaufnahme der Vögel verändern können. Geflügel besitzt eine einzigartige lichtempfindliche Struktur, die es ihm ermöglicht, Farben anders wahrzunehmen als Menschen, mit einer erhöhten Empfindlichkeit für rote und blaue Wellenlängen.

In einer Studie mit Masthühnern verwendete Pray vier verschiedene Lichtfarben – Rot, Blau, Grün und Weiß – mit einer Intensität von 30 lx, sodass die Hühner ihre bevorzugte Beleuchtung zum Wachsen auswählen konnten. Die Ergebnisse zeigten, dass die Hühner blaues und grünes Licht bevorzugten und sich unter diesen Bedingungen ruhiger verhielten. Auf ähnliche Weise züchtete Yue Masthühner in verschiedenen farbigen Lichtumgebungen, darunter eine Kontrollgruppe mit Glühlampenlicht sowie rotem (700 nm), gelbem (580 nm), grünem (550 nm), blauem (470 nm), violettem (420 nm) und weißem (400–760 nm) LED-Licht. Ihr Experiment ergab, dass Masthähnchen unter gelbem LED-Licht die höchste kumulative Gewichtszunahme und Futterverwertungsrate aufwiesen und gleichzeitig die geringste Menge Mist produzierten. Im Laufe der Forschung verlagerten sich Studien zu monochromatischem Licht zunehmend auf die Erforschung von Lichtfarbkombinationen in verschiedenen Wachstumsstadien. Pan implementierte beispielsweise ein intelligentes LED-  Beleuchtungssystem für Geflügel , das Masthähnchen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien mit Licht in verschiedenen Farben versorgte und zeigte, dass bestimmte Farben für Masthähnchen in verschiedenen Entwicklungsstadien wirksamer waren.

Bei ihrer Forschung zu Zucht- und Legehennen entdeckte Min, dass Hennen, die rotem LED-Licht ausgesetzt waren, mehr Eier legten als solche unter weißem oder blauem Licht. Außerdem waren die Eierproduktionsrate und die Eierschalendicke unter rotem Licht erhöht . Kin untersuchte die Wirkung der LED-Lichtfarben auf Hailan-Legehennen mit brauner Schale und stellte fest, dass die unter rotem Licht stehenden Hennen deutlich früher mit dem Eierlegen begannen als die unter Glühlampen- oder blauem Licht , wobei die Eierproduktion deutlich zunahm . Umgekehrt verzögerte blaues Licht den Legebeginn, was darauf hindeutet, dass rotes Licht die Geschlechtsreife beschleunigen und die Eierproduktion bei Legehennen steigern kann. Rete et al. stellten fest, dass rote LED-Lampen die Hodenentwicklung bei Wachteln während der Pubertät verbessern können, während der Lampentyp keinen Einfluss auf die Spermienqualität oder Fruchtbarkeit männlicher Wachteln hatte. Dies weist darauf hin, dass rote LED-Lampen die Zeit bis zur Geschlechtsreife bei Wachteln verkürzen können. Wangs Studie an „Mh“-Zuchttieren ergab, dass die Zuchttiere der zweiten Generation unter der Einwirkung von roten und grünen LED-Lampen bessere Leistungen zeigten. Rotes LED-Licht verlängerte das Legealter, was zu höheren Befruchtungs- und Schlupfraten sowie einer erhöhten durchschnittlichen wöchentlichen Eierproduktion führte und gleichzeitig das Auftreten von deformierten und weichschaligen Eiern minimierte. Grünes LED-Licht hingegen verzögerte das Legealter, verbesserte aber die Befruchtungsraten und die Eiqualitätskennzahlen wie Eierschalendicke, Eigewicht und Haugh-Einheit.

Untersuchungen zeigen, dass Geflügel bei unterschiedlichen Lichtfarben ein unterschiedliches Verhalten zeigt. Qis Studie ergab, dass rotes und blaues Licht das Pickverhalten von Hühnern wirksam unterdrückte, das unabhängig von Änderungen der Lichtintensität konstant blieb. Yuan beleuchtete Schneeberghühner mit LEDs unterschiedlicher Farben und stellte fest, dass die unter blaugrünem LED-Licht stehenden Hühner eine deutlich größere Kronenhöhe aufwiesen als die unter warmem roten und warmen gelben Licht (P<0,05). Außerdem war die Häufigkeit des Federpickens unter blaugrünem Licht deutlich geringer als unter den beiden anderen Farben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Produktionseffizienz von Fleisch- und Zuchtgeflügel deutlich gesteigert werden kann, wenn man ihnen in den verschiedenen Phasen geeignete Lichtverhältnisse bietet.

4. Die Auswirkungen von LED-Lichtzyklen auf Geflügel

In freier Wildbahn wird die reproduktive Entwicklung von Tieren durch Sonnenlicht und saisonale Klimaveränderungen beeinflusst. In kontrollierten Zuchtumgebungen steuert der Mensch die Lichtverhältnisse, die in zwei Arten unterteilt werden können: intermittierendes Licht und Dauerlicht. Intermittierendes Licht kann anhand verschiedener zeitlicher Muster weiter unterteilt werden, hauptsächlich in abnehmende und zunehmende Lichtzyklen. Untersuchungen zeigen, dass intermittierendes Licht für das Wachstum von Geflügel vorteilhafter ist als Dauerlicht, da es sowohl die Morbiditäts- als auch die Mortalitätsrate senken kann. Bei saisonalen Brutvögeln wie Gänsen haben Studien gezeigt, dass die Anpassung des Lichtzyklus ihre Brutsaison ändern und die Brutzeiten verlängern kann. Wenn beispielsweise die Lichtdauer bei Graugänsen erhöht wird, steigt der Prolaktinspiegel (PRL) an, während der Spiegel des luteinisierenden Hormons (LH) sinkt; umgekehrt führt eine Verringerung der Lichtdauer zu verringertem PRL und erhöhtem LH.

Vergleichsstudien zeigen, dass ein abnehmender Lichtzyklus das Gewicht von Geflügel bis zu einem gewissen Grad erhöhen kann, während ein zunehmender Lichtzyklus das Wachstum hemmen kann. Andere Untersuchungen deuten darauf hin, dass kürzere Lichtdauern die Fortpflanzungsaktivität von Graugänsen anregen, während längere Dauern sie unterdrücken können. In einer Studie erhielten Magang-Gänse im Dezember 18 Stunden zusätzliches Licht pro Tag, eine Zeit, in der das natürliche Licht begrenzt ist, was zu einem früheren Beginn der Brutpause und der Mauser führt. Bis März wurde die Lichtdauer auf 11 Stunden pro Tag reduziert, und nach etwa einem Monat dieser kürzeren Lichteinwirkung begannen die Gänsemütter wieder Eier zu legen.

Ein Vergleich dreier verschiedener Lichtquellen – weiße LED-Lampen, weiße Mini-Leuchtstofflampen und gelbe Glühlampen – auf die Produktionsleistung und Eierqualität von Legehennen unter identischen Lichtzyklen zeigte, dass die Art der Lichtquelle keinen signifikanten Einfluss auf das Endgewicht, die Futteraufnahme, die Eierproduktion, die Eiermorphologie oder den Proteingehalt der Hennen hatte. Der Einfluss von LED-Lichtzyklen auf Legehennen entspricht somit dem von herkömmlichen Lichtquellen.

Der Lichtzyklus kann die Fressgewohnheiten und das Verhalten von Geflügel beeinflussen. Durch die Implementierung eines geeigneten Lichtzyklus kann die Futteraufnahme effektiv reguliert und die Eierproduktion optimiert werden. Von den verschiedenen gängigen Lichtzyklen (12L: 12D, 16L: 8D und 20L: 4D) wird der 16L: 8D-Zyklus am häufigsten als ausgewogene Option gewählt. Untersuchungen haben gezeigt, dass dieser Lichtzyklus das Wohlbefinden von Geflügel verbessern, psychischen Stress lindern, die Immunantwort stärken und die Vitalität steigern kann. Intermittierende Beleuchtung senkt nicht nur die Beleuchtungskosten, sondern kann auch die Legeleistung von Hennen erhalten oder sogar steigern.

In der Broilerproduktion beträgt der typische Lichtzyklus 23L:1D. Dieser Zyklus steigert das Körpergewicht im Vergleich zum Zyklus mit begrenzter Lichtdauer (12L:12D) deutlich, erhöht aber auch das Verhältnis von Futteraufnahme zu Gewichtszunahme. Untersuchungen legen nahe, dass in verschiedenen Wachstumsstadien von Geflügel unterschiedliche Lichtzyklen angewendet werden sollten. Insbesondere führt der Zyklus 12L:12D zu besseren Überlebensraten, Durchschnittsgewichten und Futterverwertungsraten bei Broilern im Vergleich zum Zyklus 20L:4D, während intermittierende Lichtzyklen zur Stressreduzierung bei Geflügel beitragen können.

Die Verwendung von einstellbarer Beleuchtung zur Simulation von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang schafft eine angenehmere Umgebung für Geflügel und erleichtert einen sanfteren Übergang zwischen Schlaf und Wachheit. Moderne LED-Technologie ermöglicht ein stufenloses Dimmen von 0 bis 100 % der maximalen Helligkeit. So lassen sich mit LED-Leuchten und programmierbaren Dimmern Sonnenauf- und -untergangseffekte ganz einfach erzielen.

5. Die Auswirkungen verschiedener LED-Lichtintensitäten auf Geflügel

Geflügel reagiert stark auf unterschiedliche Lichtintensitäten, die sich auf Aktivität, Verhalten, Immunfunktion, Wachstum und Überleben auswirken können. Untersuchungen haben ergeben, dass bei Legehennen bei Beleuchtungsstärken zwischen 5 und 50 lx Federpicken und aggressives Verhalten bei 50 lx deutlich häufiger auftraten. Dies legt nahe, dass hohe Lichtintensitäten in Hühnerställen vermieden werden sollten. Übermäßiges Licht kann Geflügel überstimulieren und zu unerwünschtem Verhalten wie Unruhe, erhöhter Aktivität, Picken und Prolaps führen. Umgekehrt können niedrige Beleuchtungsstärken das Wachstum von Geflügel kurzfristig fördern, aber eine längere Exposition gegenüber sehr schwachem Licht kann zu Inaktivität führen und die körperliche Entwicklung behindern. Eine Verringerung der Lichtintensität wirkt sich stärker positiv auf die Gesundheit von Geflügel aus. Darüber hinaus können Schwankungen der LED-Lichtintensität die Futteraufnahme und die Futterverwertung von Geflügel erheblich beeinflussen. Studien haben beispielsweise gezeigt, dass Enten bei Lichtverhältnissen von 5 lx eine höhere Brustmuskelrate aufweisen als Enten bei Lichtverhältnissen von 40 lx, was die Futterverwertung verbessert und die Fleischqualität hinsichtlich Röte und Helligkeit steigert.

Bei Mast- und Legehennen in Käfighaltung werden optimale Produktionsleistung und Wohlbefinden bei einer durchschnittlichen Lichtintensität von LED-Lampen zwischen 6 und 25 lx beobachtet, wobei 20 lx besonders vorteilhaft für Legehennen in gestapelten Käfigen sind. In Experimenten mit Masthuhn bei Lichtintensitäten zwischen 9 und 15 lx wurde die Gesamtproduktionsleistung nur minimal beeinträchtigt. Ye's Forschung zur Legeleistung bei Lichtintensitäten von 16,4 lx, 10,2 lx und 6,8 ​​lx ergab, dass Legehennen bei 10,2 lx ein normales Produktionsniveau aufrechterhalten können.

6. Die Auswirkungen verschiedener LED-Lichtfarbtemperaturen auf Geflügel

Neben der Lichtintensität (Hell-/Dunkelheitsverhältnisse) hat auch die Farbtemperatur des Lichts einen erheblichen Einfluss auf die Geflügelproduktion. Geflügel kann unterschiedliche Wellenlängen des Lichts wahrnehmen, was die Peristaltik im Dünndarm verbessern, die Verdauung und Energieaufnahme steigern und so eine effizientere Fütterung sowie gesünderes Wachstum ermöglichen kann. In der Masthähnchenzucht hat Ribe herausgefunden, dass Ross 308-Masthähnchen unter kaltweißem Licht besser gedeihen als unter neutralweißem 4.100 K- und kaltweißem 6.065 K-LED-Licht. Wajus Forschung an Masthähnchen, die mit warmen LEDs mit 2.700 K, kühlen LEDs mit 5.000 K und Glühlampen mit 2.010 K aufgezogen wurden, hat gezeigt, dass Masthähnchen unter kalter 5.000 K-LED-Beleuchtung diejenigen unter Glühlampenlicht hinsichtlich des Gewichts übertrafen, obwohl es keine signifikanten Unterschiede bei Futteraufnahme, Futterverwertung oder Sterblichkeit gab. Darüber hinaus waren die Unterschiede bei den Leistungsindikatoren zwischen den beiden LED-Farbtemperaturgruppen nicht signifikant.

Untersuchungen zeigen, dass eine Farbtemperatur von 5.000 K (kaltweißes Licht) die Aktivität von Geflügel steigern und die Nahrungsaufnahme fördern kann, was ideal für die Maximierung der Wachstumsraten ist. Umgekehrt wurde gezeigt, dass eine Farbtemperatur von 2.700 K (warmweiß, ähnlich einer herkömmlichen 60-W-Glühbirne) die Eierproduktion optimiert. LED-Beleuchtung kann beide Anforderungen erfüllen .

Die Langlebigkeit von LED-Produkten trägt zu ihrer Wirtschaftlichkeit bei. Hochwertige LEDs halten mindestens fünf Jahre und sparen so Energie und Wartungskosten. Ein optimales Beleuchtungssystem sollte das Tageslichtspektrum nachbilden, sanftes Dimmen zur Simulation von Sonnenauf- und -untergang ermöglichen, eine dem Entwicklungsstadium des Geflügels entsprechende Farbtemperatur bieten und das Flimmern minimieren. Dies unterstreicht die Vorteile von LEDs für Tierwohl und Leistung und macht sie für Züchter zunehmend attraktiv.

Da die Beleuchtung für die Geflügelproduktion und das Wohlergehen der Tiere von entscheidender Bedeutung ist, ist es wichtig, einen Beleuchtungslieferanten auszuwählen, der über Erfahrung im Geflügelsektor verfügt und in der Lage ist, hochwertige, anpassungsfähige LED-Produkte und maßgeschneiderte Beleuchtungsdesigns für jeden spezifischen Betrieb zu liefern.