Éclairage LED pour volailles : Effet de la lumière sur la production avicole


Éclairage LED pour volailles : Effet de la lumière sur la production avicole

Éclairage LED pour volailles : Effet de la lumière sur la production avicole

Répertoire :
1. Avantages de l'éclairage LED pour volailles
2. Structure photosensible des volailles
3. Effets des différentes couleurs de lumière LED sur les volailles
4. Effets des cycles de lumière LED sur les volailles
5. Effets des différentes intensités lumineuses LED sur les volailles
6. Effets des différentes températures de couleur de lumière LED sur les volailles

Avec l'évolution du secteur de l'élevage et le durcissement des normes environnementales, un nombre croissant d'exploitations ouvertes adoptent des systèmes d'élevage intensifs fermés. Cette évolution implique que les conditions naturelles essentielles à la croissance des volailles – telles que la lumière, l'air, la température et l'humidité – doivent désormais être contrôlées artificiellement. Pour optimiser l'efficacité de la production, il est crucial de créer un environnement d'élevage optimal pour les volailles, les conditions d'éclairage étant un aspect particulièrement complexe. Les éleveurs ont souvent du mal à déterminer le type d'équipement d'éclairage le mieux adapté à l'aviculture, compte tenu de la variété disponible sur le marché.

1. Avantages de l'éclairage LED pour volailles

Les LED offrent de nombreux avantages , notamment :

1.1 Efficacité énergétique : L'éclairage LED réduit considérablement la consommation d'énergie par rapport aux lampes à incandescence, fluorescentes ou halogènes, en utilisant des sources LED ultra-lumineuses et haute puissance et des alimentations efficaces pour économiser plus de 80 % d'électricité par rapport aux ampoules à incandescence traditionnelles, tout en offrant dix fois plus de luminosité au même niveau de puissance.

1.2 Fonctionnement sans scintillement : les LED fonctionnent sur une alimentation CC pure, éliminant le scintillement qui peut provoquer une fatigue visuelle associée aux sources lumineuses traditionnelles.

1.3 Fatigue visuelle réduite : la technologie avancée de distribution de lumière transforme la source lumineuse LED en une source lumineuse de surface, augmentant la surface d'émission, réduisant l'éblouissement et améliorant le confort visuel.

1.4 Respectueux de l'environnement : les LED ne contiennent pas de substances nocives comme le plomb ou le mercure, ce qui les rend respectueuses de l'environnement.

1.5 Pas de rayonnement UV ou infrarouge : les LED sont inoffensives pour la santé humaine car elles n'émettent pas de rayonnement ultraviolet ou infrarouge.

1.6 Efficacité lumineuse élevée : Avec une efficacité lumineuse allant jusqu'à 80 lm/W, les LED offrent une large gamme de températures de couleur et peuvent émettre diverses couleurs, notamment le rouge, le jaune, le bleu, le vert, le cyan, l'orange, le violet et le blanc, avec un excellent rendu des couleurs. Ces avantages ont conduit à une adoption croissante des LED en production et en sélection.

Les facteurs environnementaux influençant la croissance des volailles comprennent l'humidité, la température, la ventilation et la lumière. Des recherches indiquent que la lumière joue un rôle particulièrement important. Les volailles sont plus sensibles à la lumière que les humains en raison de la structure unique de leurs yeux. De nombreux aviculteurs reconnaissent le rôle crucial de l'éclairage dans l'amélioration des performances. Qu'il s'agisse de poulets, de dindes, de poules pondeuses ou de poulets de chair, toutes les volailles ont besoin d'une stimulation lumineuse appropriée pour favoriser une croissance saine et de meilleurs résultats de production. Il est donc essentiel d'adapter scientifiquement et raisonnablement l'environnement lumineux des volailles.

2. Structure photosensible de la volaille

L'œil est le principal organe sensoriel des volailles. Leur rétine est riche en cellules photoréceptrices, réparties en trois catégories : les bâtonnets, les cônes simples et les cônes doubles. Les cônes simples sont eux-mêmes classés en quatre types : rouges, bleus, verts et violets. Ces cellules jouent un rôle crucial dans la perception des couleurs et peuvent détecter des longueurs d'onde allant de l'ultraviolet au rouge. Contrairement aux humains, qui ne perçoivent que les longueurs d'onde de la lumière visible comprises entre 400 et 730 nm, les volailles peuvent percevoir un spectre plus large, notamment la lumière ultraviolette (320 à 400 nm), invisible à l'œil humain. Les fonctions précises des cônes ne sont pas entièrement comprises, mais on pense qu'ils contribuent à ajuster l'intensité lumineuse et à détecter les mouvements. Compte tenu des capacités de perception des couleurs des volailles, l'utilisation de LED émettant différentes couleurs peut améliorer la stimulation lumineuse nécessaire à leur croissance, leur développement et leur reproduction. Si les humains ne remarquent pas forcément le scintillement de la lumière, les volailles peuvent le percevoir comme une menace potentielle de prédateurs. Réduire ou éliminer le scintillement crée un environnement plus sûr et plus confortable pour les volailles, diminuant ainsi considérablement leur niveau de stress. Les lampes fluorescentes ont tendance à scintiller, contrairement aux LED de haute qualité. Passer d'un éclairage fluorescent à un éclairage LED sans scintillement peut réduire considérablement le stress des élevages de volailles, ce qui améliore les performances de production, diminue les comportements indésirables comme le picage et renforce la résistance aux maladies, réduisant ainsi le taux de mortalité.

Les photorécepteurs extrarétiniens chez les oiseaux sont essentiels à la régulation de leur horloge biologique, qui établit un cycle quotidien de sécrétion hormonale influençant le comportement, la physiologie et la reproduction. La stimulation lumineuse active les photorécepteurs de la rétine, transmettant des signaux à l'hypothalamus via le nerf optique. Elle peut également stimuler directement les photorécepteurs extrarétiniens à travers le crâne, générant des impulsions nerveuses qui atteignent la glande pinéale et l'hypothalamus. Lorsque les signaux lumineux atteignent la glande pinéale, ils la stimulent et contribuent à la régulation des cycles comportementaux quotidiens. De plus, les signaux lumineux envoyés à l'hypothalamus activent les photorécepteurs qui déclenchent la libération de l'hormone de libération des gonadotrophines (GnRH). La GnRH se dirige ensuite vers l'hypophyse antérieure et postérieure via le système de la veine porte hypophysaire, entraînant la sécrétion de l'hormone folliculo-stimulante (FSH) et de l'hormone lutéinisante (LH), qui régulent le métabolisme et la reproduction. Ce processus influence in fine le comportement et les rythmes des volailles, améliorant leur croissance, leurs performances de production, leur fonction reproductive et leurs activités. Des études récentes suggèrent que l'éclairage LED, reconnu pour sa monochromaticité, son rendement élevé et sa faible consommation d'énergie, est devenu le choix privilégié des éleveurs. L'utilisation de LED pour une stimulation lumineuse contrôlée peut améliorer considérablement les performances de production avicole en maintenant des niveaux hormonaux optimaux.

3. Les effets des différentes couleurs de lumière LED sur la volaille

La croissance et la productivité des volailles peuvent être influencées par différentes conditions d'éclairage, principalement parce que ces conditions peuvent modifier les marqueurs biochimiques et l'absorption des nutriments par les oiseaux. Les volailles possèdent une structure photosensible unique, leur permettant de percevoir les couleurs différemment des humains, avec une sensibilité accrue aux longueurs d'onde rouges et bleues.

Dans une étude sur des poulets de chair, Pray a fourni quatre couleurs de lumière différentes – rouge, bleu, vert et blanc – à une intensité de 30 lx, permettant aux poulets de choisir leur éclairage préféré pour leur croissance. Les résultats ont montré que les poulets préféraient les lumières bleues et vertes, affichant un comportement plus calme dans ces conditions. De même, Yue a élevé des poulets de chair sous différents environnements lumineux colorés, dont un groupe témoin sous lumière incandescente, ainsi que des LED rouges (700 nm), jaunes (580 nm), vertes (550 nm), bleues (470 nm), violettes (420 nm) et blanches (400-760 nm). Leur expérience a révélé que les poulets de chair sous LED jaune présentaient les gains de poids cumulés et les taux de conversion alimentaire les plus élevés, tout en produisant le moins de fumier. Au fil des progrès de la recherche, les études sur la lumière monochromatique se sont de plus en plus orientées vers l'exploration de combinaisons de couleurs lumineuses à différents stades de croissance. Par exemple, Pan a mis en œuvre un système d’éclairage LED intelligent  pour volailles qui fournissait différentes couleurs de lumière aux poulets de chair à différents stades de développement, démontrant que des couleurs spécifiques étaient plus efficaces pour les poulets de chair à différents moments de leur croissance.

Français Dans leurs recherches sur les poules reproductrices et pondeuses, Min a découvert que les poules exposées à la lumière LED rouge produisaient plus d'œufs que celles exposées à la lumière blanche et bleue. De plus, le taux de production d'œufs et l'épaisseur de la coquille étaient améliorés sous lumière rouge . Kin a examiné l'impact des couleurs de lumière LED sur les poules pondeuses à coquille brune Hailan et a constaté que celles exposées à la lumière rouge commençaient à pondre des œufs significativement plus tôt que celles exposées à la lumière incandescente ou bleue , avec une augmentation notable de la production d'œufs . Inversement, la lumière bleue retardait le début de la ponte, suggérant que la lumière rouge peut accélérer la maturité sexuelle et stimuler la production d'œufs chez les poules pondeuses. Rete et al. ont noté que les lampes LED rouges pouvaient améliorer le développement testiculaire chez les cailles pendant la puberté, tandis que le type de lampe n'avait pas d'influence sur la qualité du sperme ou la fertilité des cailles mâles, indiquant que les lampes LED rouges peuvent réduire le temps de maturité sexuelle chez les cailles. L'étude de Wang sur les reproductrices « Mh » a révélé que les reproductrices de deuxième génération étaient plus performantes lorsqu'elles étaient exposées à des lampes LED rouges et vertes. La lumière LED rouge a avancé l'âge de ponte, ce qui a entraîné des taux de fécondation et d'éclosion plus élevés, ainsi qu'une augmentation de la production hebdomadaire moyenne d'œufs, tout en minimisant l'apparition d'œufs déformés et à coquille molle. En revanche, la lumière LED verte a retardé l'âge de ponte, mais a amélioré les taux de fécondation et les paramètres de qualité des œufs, tels que l'épaisseur de la coquille, le poids des œufs et l'unité de Haugh.

Research indicates that poultry exhibit different behaviors under various light colors. Qi's study found that red and blue light effectively suppressed chickens' pecking behavior, which remained consistent regardless of light intensity changes. Yuan  illuminated snow mountain chickens with LEDs of different colors and found that those under blue-green LED light had significantly greater crown heights compared to those under warm red and warm yellow light (P<0.05), and the incidence of feather pecking was much lower under blue-green light than the other two colors.

In conclusion, providing meat and breeding poultry with appropriate light color conditions at different stages can significantly enhance their production efficiency.

4. The Effects of LED Light Cycles on Poultry

In the wild, animals' reproductive development is influenced by sunlight and seasonal climate changes. In controlled breeding environments, humans manage the lighting conditions, which can be categorized into two types: intermittent light and continuous light. Intermittent light can be further divided based on various timing patterns, primarily into decreasing and increasing light cycles. Research indicates that intermittent light is more advantageous for poultry growth compared to continuous light, as it can lower both morbidity and mortality rates. For seasonal breeders like geese, studies have shown that adjusting the light cycle can alter their breeding season and extend breeding times. For instance, when the light duration for Grey Geese is increased, prolactin (PRL) levels rise while luteinizing hormone (LH) levels drop; conversely, reducing light duration leads to decreased PRL and increased LH.

Comparative studies reveal that a decreasing light cycle can enhance poultry weight to some extent, while an increasing light cycle may hinder growth. Other research indicates that shorter light durations can stimulate reproductive activity in Grey Geese, whereas longer durations can suppress it. In one study, Magang geese were provided with 18 hours of supplemental light per day in December, a time when natural light is limited, leading to an early onset of the non-breeding period and molting. By March, the light duration was reduced to 11 hours per day, and after about a month of this shorter light exposure, the mother geese resumed laying eggs.

A comparison of three different light sources—white LED lamps, white mini fluorescent lamps, and yellow incandescent lamps—on the production performance and egg quality of laying hens under identical light cycles showed that the type of light source did not significantly impact the final weight, feed intake, egg production, egg morphology, or protein levels in the hens. Thus, the influence of LED light cycles on laying hens aligns with that of traditional lighting sources.

The light cycle can influence the feeding habits and behavior of poultry. Implementing an appropriate light cycle can effectively regulate feed intake and optimize egg production. Among the various light cycles commonly utilized (12L: 12D, 16L: 8D, and 20L: 4D), the 16L: 8D cycle is the most frequently adopted as a balanced option. Research has indicated that this light cycle can enhance poultry welfare, alleviate psychological stress, boost immune responses, and increase vitality. Intermittent lighting not only lowers lighting expenses but can also maintain or even enhance the egg-laying performance of hens.

In broiler production, the typical light cycle is 23L: 1D. This cycle significantly boosts body weight compared to the limited light duration cycle (12L: 12D), although it also increases the feed consumption to weight gain ratio. Research suggests that different light cycles should be applied at various growth stages of poultry. Notably, the 12L: 12D cycle yields better survival rates, average weights, and feed conversion rates for broilers compared to the 20L: 4D cycle, while intermittent light cycles can help reduce stress in poultry.

Utilizing adjustable lighting to mimic sunrise and sunset creates a more comfortable environment for poultry, facilitating a smoother transition between sleep and wakefulness. Modern LED technology allows for seamless dimming from 0 to 100% of maximum brightness, making it easy to achieve sunrise and sunset effects with LED lights and programmable dimmers.

5. The Effects of Various LED Light Intensities on Poultry

Poultry are highly responsive to different light intensities, which can influence their activity, behavior, immune function, growth rate, and survival. Research has indicated that when observing laying hens at light levels of 5 lx and 50 lx, the incidence of feather pecking and aggressive behaviors was significantly greater at 50 lx, suggesting that high light intensity should be avoided in hen houses. Excessive light can overstimulate poultry, leading to undesirable behaviors such as restlessness, increased activity, pecking, and prolapse. Conversely, low light levels can promote growth in poultry over a short period, but prolonged exposure to very low light can result in inactivity, hindering physical development. Reducing light intensity has a more pronounced positive effect on poultry health. Additionally, variations in LED light intensity can significantly impact poultry feed intake and feed conversion rates. For instance, studies have shown that  ducks under 5 lx light conditions have a higher breast muscle rate compared to those under 40 lx, which enhances feed conversion and improves meat quality in terms of redness and brightness.

Pour les poulets de chair et les poules pondeuses en cage, les performances de production et le bien-être sont optimaux lorsque l'intensité lumineuse moyenne des lampes LED se situe entre 6 et 25 lx, une valeur de 20 lx étant particulièrement avantageuse pour les poules pondeuses en cages superposées. Des expériences menées sur des poulets de chair à des intensités lumineuses allant de 9 à 15 lx ont montré que les performances de production globales ont été peu affectées. Les recherches de Ye sur les performances de ponte à des intensités lumineuses de 16,4 lx, 10,2 lx et 6,8 lx ont révélé que les poules pondeuses peuvent maintenir une production normale à 10,2 lx.

6. Les effets de différentes températures de couleur de lumière LED sur la volaille

Outre l'intensité lumineuse (conditions de lumière/obscurité), la température de couleur influence significativement la production avicole. Les volailles peuvent détecter différentes longueurs d'onde lumineuses, ce qui peut améliorer le péristaltisme dans leur intestin grêle, améliorer la digestion et l'absorption d'énergie, et permettre une alimentation plus efficace et une croissance plus saine. En élevage de poulets de chair, Ribe a constaté que les poulets Ross 308 se développent mieux sous une lumière blanche froide qu'avec des LED blanc neutre de 4 100 K et blanc froid de 6 065 K. Les recherches de Waju sur des poulets de chair élevés avec des LED chaudes de 2 700 K, des LED froides de 5 000 K et des ampoules à incandescence de 2 010 K ont montré que les poulets de chair sous LED froide de 5 000 K surpassaient ceux sous éclairage incandescent en termes de poids, bien qu'aucune différence significative n'ait été observée en termes de consommation alimentaire, d'indice de consommation ou de mortalité. De plus, les variations des indicateurs de performance entre les deux groupes de température de couleur des LED n'étaient pas substantielles.

Des recherches indiquent qu'une température de couleur de 5 000 K (lumière blanche froide) peut accroître l'activité des volailles et les encourager à manger, ce qui en fait un choix idéal pour maximiser leur croissance. À l'inverse, une température de couleur de 2 700 K (blanc chaud, comparable à celle d'une ampoule à incandescence traditionnelle de 60 W) optimise la production d'œufs. L'éclairage LED répond à ces deux exigences .

La longévité des produits LED contribue à leur rentabilité. Les LED de haute qualité peuvent durer au moins cinq ans, ce qui permet de réaliser des économies d'énergie et de maintenance. Un système d'éclairage optimal doit reproduire le spectre de la lumière du jour, offrir une gradation douce pour simuler le lever et le coucher du soleil, fournir une température de couleur adaptée au stade de développement des volailles et minimiser le scintillement. Cela démontre les avantages des LED en termes de bien-être et de performance, ce qui les rend de plus en plus attractives pour les éleveurs.

L'éclairage étant crucial pour la production et le bien-être des volailles, il est essentiel de sélectionner un fournisseur d'éclairage expérimenté dans le secteur avicole, capable de fournir des produits LED adaptables et de haute qualité et des conceptions d'éclairage personnalisées pour chaque opération spécifique.