_thumb.jpg)
Светодиодное освещение для птицеводства: влияние света на птицеводство
Светодиодное освещение для птицеводства: влияние света на птицеводство
Каталог:
1. Преимущества светодиодного освещения для птицы
2. Светочувствительная структура птицы
3. Влияние различных цветов светодиодного освещения на птицу
4. Влияние циклов светодиодного освещения на птицу
5. Влияние различной интенсивности светодиодного освещения на птицу
6. Влияние различных цветовых температур светодиодного освещения на птицу
По мере развития животноводческой отрасли и ужесточения экологических норм всё больше птицеводческих ферм открытого типа переходят на интенсивные закрытые системы разведения. Это означает, что естественные условия, необходимые для роста птицы, такие как свет, воздух, температура и влажность, теперь необходимо контролировать искусственно. Для максимальной эффективности производства крайне важно создать оптимальную среду для выращивания птицы, причём условия освещения представляют собой особенно сложную задачу. Фермеры часто затрудняются определить, какой тип осветительного оборудования лучше всего подходит для птицеводства, учитывая разнообразие представленных на рынке вариантов.
1. Преимущества светодиодного освещения для птицеводства
Светодиоды предлагают множество преимуществ , в том числе:
1.1 Энергоэффективность : светодиодное освещение значительно сокращает потребление энергии по сравнению с лампами накаливания, люминесцентными или галогенными лампами, используя сверхъяркие, мощные светодиодные источники и эффективные блоки питания, позволяющие экономить более 80% электроэнергии по сравнению с традиционными лампами накаливания, обеспечивая при этом в десять раз большую яркость при том же уровне мощности.
1.2 Работа без мерцания : светодиоды работают исключительно на постоянном токе, устраняя мерцание, которое может вызывать зрительное утомление, присущее традиционным источникам света.
1.3 Снижение зрительной усталости : передовая технология распределения света превращает светодиодный источник света в поверхностный источник света, увеличивая площадь излучающей поверхности, уменьшая блики и повышая визуальный комфорт.
1.4 Экологичность : светодиоды не содержат вредных веществ, таких как свинец или ртуть, что делает их безопасными для окружающей среды.
1.5 Отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения : светодиоды безвредны для здоровья человека, поскольку они не испускают ультрафиолетовое и инфракрасное излучение.
1.6 Высокая световая эффективность : благодаря световой эффективности до 80 лм/Вт светодиоды предлагают широкий диапазон цветовых температур и могут излучать различные цвета, включая красный, жёлтый, синий, зелёный, голубой, оранжевый, фиолетовый и белый, обладая превосходной цветопередачей. Эти преимущества привели к всё более широкому использованию светодиодов в производстве и селекции.
Факторы окружающей среды, влияющие на рост птицы, включают влажность, температуру, вентиляцию и свет. Исследования показывают, что свет играет особенно важную роль. Птицы более чувствительны к свету, чем люди, из-за уникального строения их глаз. Многие птицеводы признают важнейшую роль освещения в повышении продуктивности. Будь то куры, индейки, несушки или бройлеры, всем видам домашней птицы требуется соответствующая световая стимуляция для обеспечения более здорового роста и повышения продуктивности. Поэтому крайне важно научно обоснованно корректировать условия освещения для птицы.
2. Светочувствительная структура птицы
Глаз служит основным органом чувств для птиц. Сетчатка глаза птицы богата фоторецепторными клетками, которые делятся на три категории: палочки, одиночные колбочки и двойные колбочки. Одиночные колбочки, в свою очередь, подразделяются на четыре типа: красные, синие, зеленые и фиолетовые колбочки. Эти клетки играют ключевую роль в восприятии птицами цветов и могут обнаруживать длины волн в диапазоне от ультрафиолетового до красного. В отличие от людей, которые воспринимают только видимый свет с длиной волны от 400 до 730 нм, птицы способны воспринимать более широкий спектр, включая ультрафиолетовый свет (от 320 до 400 нм), который невидим для человека. Точные функции колбочек до конца не изучены, но считается, что они помогают регулировать интенсивность света и обнаруживать движение. Учитывая способность птиц воспринимать цвет, использование светодиодных ламп разных цветов может усилить световую стимуляцию, необходимую для их роста, развития и размножения. В то время как люди могут не замечать мерцания света, птицы могут воспринимать его как потенциальную угрозу со стороны хищников. Уменьшение или полное устранение мерцания создаёт более безопасную и комфортную среду для птицы, значительно снижая уровень стресса. Люминесцентные лампы, как правило, мерцают, в то время как высококачественные светодиодные лампы — нет. Переход с люминесцентных ламп на светодиодное освещение без мерцания может значительно снизить уровень стресса у птицеводческих стад, что приводит к повышению продуктивности, снижению нежелательного поведения, такого как расклёв, и повышению устойчивости к болезням, что в конечном итоге снижает уровень падежа.
Экстраретинальные фоторецепторы у птиц играют ключевую роль в регуляции их биологических часов, которые задают суточный график секреции гормонов, влияющий на поведение, физиологию и размножение. Световая стимуляция активирует фоторецепторы сетчатки, посылая сигналы в гипоталамус через зрительный нерв, или же она может напрямую стимулировать экстраретинальные фоторецепторы через череп, генерируя нервные импульсы, достигающие эпифиза и гипоталамуса. Когда световые сигналы достигают эпифиза, они стимулируют его, помогая регулировать суточные поведенческие циклы. Кроме того, световые сигналы в гипоталамус активируют фоторецепторы, которые запускают выброс гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ). ГнРГ затем перемещается в переднюю и заднюю доли гипофиза через систему воротной вены гипофиза, что приводит к секреции фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и лютеинизирующего гормона (ЛГ), которые регулируют обмен веществ и размножение. Этот процесс в конечном итоге влияет на поведение и ритмы птицы, улучшая ее рост, продуктивность, репродуктивную функцию и активность. Недавние исследования показывают, что светодиодное освещение, известное своей монохромностью, высокой эффективностью и низким энергопотреблением, стало предпочтительным выбором для фермеров. Использование светодиодных ламп для контролируемой световой стимуляции может значительно повысить продуктивность птицы за счет поддержания оптимального уровня гормонов.
3. Влияние различных цветов светодиодного освещения на птицу
Рост и продуктивность птицы могут зависеть от различных условий освещения, прежде всего потому, что они могут изменять биохимические маркеры и усвоение питательных веществ у птиц. Птицы обладают уникальной светочувствительной структурой, позволяющей им воспринимать цвета иначе, чем люди, с повышенной чувствительностью к красному и синему свету.
В исследовании на цыплятах-бройлерах Прэй использовал четыре разных цвета освещения — красный, синий, зеленый и белый — при интенсивности 30 люкс, что позволяло цыплятам выбирать предпочитаемое ими освещение для роста. Результаты показали, что цыплята предпочитали синий и зеленый свет, демонстрируя более спокойное поведение в этих условиях. Аналогичным образом, Юэ выращивал бройлеров в условиях различного цветного освещения, включая контрольную группу с лампами накаливания, а также красным (700 нм), желтым (580 нм), зеленым (550 нм), синим (470 нм), фиолетовым (420 нм) и белым (400-760 нм) светодиодным освещением. Их эксперимент показал, что бройлеры под желтым светодиодным освещением имели самые высокие совокупные показатели прироста веса и конверсии корма, при этом производя наименьшее количество помета. По мере развития исследований, исследования монохроматического света все больше смещались в сторону изучения комбинаций цветов освещения на разных стадиях роста. Например, компания Pan внедрила интеллектуальную систему светодиодного освещения для птицы , которая обеспечивает бройлеров светом разных цветов на разных стадиях развития, продемонстрировав, что определенные цвета более эффективны для бройлеров на разных этапах их роста.
В своих исследованиях по разведению и содержанию кур-несушек Мин обнаружил, что куры, освещённые красным светодиодным светом, несли больше яиц по сравнению с курами, освещёнными белым и синим светом. Кроме того, при красном свете увеличивалась яйценоскость и толщина скорлупы . Кин изучал влияние цветов светодиодного света на кур-несушек коричневой породы Хайлань и обнаружил, что куры, освещённые красным светом, начинали нести яйца значительно раньше, чем куры под лампами накаливания или синим светом , что приводило к заметному увеличению яйценоскости . Напротив, синий свет задерживал начало яйцекладки, что позволяет предположить, что красный свет может ускорить половое созревание и повысить яйценоскость у кур-несушек. Рет и др. отметили, что красные светодиодные лампы могут усиливать развитие яичек у перепелов в период полового созревания, в то время как тип лампы не влиял на качество спермы или фертильность самцов перепелов, что указывает на то, что красные светодиодные лампы могут сократить время достижения половой зрелости у перепелов. Исследование Вана на племенных птицах «Mh» показало, что племенные птицы второго поколения показали лучшие результаты при воздействии красных и зелёных светодиодных ламп. Красный светодиодный свет способствовал ускорению яйценоскости, что привело к повышению оплодотворяемости и вылупляемости, а также к увеличению средней недельной яйценоскости, минимизируя при этом количество деформированных яиц и яиц с мягкой скорлупой. Зелёный светодиодный свет, напротив, замедлил яйцекладку, но улучшил показатели оплодотворяемости и качества яиц, такие как толщина скорлупы, вес яиц и единицы Хау.
Исследования показывают, что птицы ведут себя по-разному при освещении разных цветов. Исследование Ци показало, что красный и синий свет эффективно подавляли клевание кур, которое оставалось неизменным независимо от изменения интенсивности освещения. Юань освещал кур, живущих на снежных горах, светодиодами разных цветов и обнаружил, что у кур, освещённых сине-зелёными светодиодами, высота кроны была значительно выше, чем у кур, освещённых тёплым красным и тёплым жёлтым светом (P < 0,05), а частота расклёва перьев была значительно ниже при сине-зелёном свете, чем при двух других цветах.
В заключение следует отметить, что обеспечение мясной и племенной птицы соответствующими условиями освещения на разных стадиях развития может значительно повысить эффективность ее производства.
4. Влияние циклов светодиодного освещения на птицу
В дикой природе репродуктивное развитие животных находится под влиянием солнечного света и сезонных изменений климата. В контролируемых условиях размножения люди управляют условиями освещения, которые можно разделить на два типа: прерывистый свет и постоянный свет. Прерывистый свет можно дополнительно разделить на основе различных временных схем, в первую очередь на убывающие и увеличивающиеся световые циклы. Исследования показывают, что прерывистый свет более выгоден для роста птицы по сравнению с постоянным светом, поскольку он может снизить как заболеваемость, так и смертность. Для сезонных производителей, таких как гуси, исследования показали, что регулировка светового цикла может изменить их сезон размножения и продлить время размножения. Например, когда продолжительность света для серых гусей увеличивается, уровень пролактина (ПРЛ) повышается, а уровень лютеинизирующего гормона (ЛГ) падает; наоборот, уменьшение продолжительности света приводит к снижению ПРЛ и повышению ЛГ.
Сравнительные исследования показывают, что сокращение светового дня может в некоторой степени увеличить вес птицы, в то время как увеличение светового дня может замедлить её рост. Другие исследования показывают, что более короткий световой день может стимулировать репродуктивную активность серых гусей, тогда как более длительный — подавлять её. В одном исследовании гусям породы Маганг предоставляли 18 часов дополнительного света в день в декабре, в период, когда естественное освещение ограничено, что привело к раннему началу периода негнездования и линьки. К марту продолжительность светового дня сократили до 11 часов в день, и примерно через месяц такого сокращения светового дня гусыни возобновили кладку яиц.
Сравнение влияния трёх различных источников света — белых светодиодных ламп, белых мини-люминесцентных ламп и жёлтых ламп накаливания — на продуктивность и качество яиц кур-несушек при одинаковых световых циклах показало, что тип источника света не оказывал существенного влияния на конечный вес, потребление корма, яйценоскость, морфологию яиц и уровень белка у кур. Таким образом, влияние светодиодных циклов освещения на кур-несушек сопоставимо с влиянием традиционных источников освещения.
Световой цикл может влиять на пищевые привычки и поведение птицы. Внедрение правильного светового цикла позволяет эффективно регулировать потребление корма и оптимизировать яйцекладку. Среди различных широко используемых световых циклов (12 л: 12 дн., 16 л: 8 дн. и 20 л: 4 дн.) цикл 16 л: 8 дн. является наиболее часто используемым в качестве сбалансированного варианта. Исследования показали, что такой световой цикл может улучшить благополучие птицы, снизить психологический стресс, усилить иммунный ответ и повысить жизненный тонус. Прерывистое освещение не только снижает расходы на освещение, но и может поддерживать или даже повышать яйценоскость кур.
В бройлерном птицеводстве типичный световой цикл составляет 23 л:1 дн. Этот цикл значительно увеличивает живую массу по сравнению с циклом с ограниченной продолжительностью светового дня (12 л:12 дн.), хотя также увеличивает соотношение потребления корма к приросту массы. Исследования показывают, что на разных стадиях роста птицы следует применять различные световые циклы. В частности, цикл 12 л:12 дн. обеспечивает более высокую выживаемость, среднюю массу и конверсию корма у бройлеров по сравнению с циклом 20 л:4 дн., а прерывистые световые циклы могут способствовать снижению стресса у птицы.
Использование регулируемого освещения, имитирующего восход и закат, создаёт более комфортную среду для птиц, способствуя более плавному переходу от сна к бодрствованию. Современная светодиодная технология позволяет плавно регулировать яркость от 0 до 100% от максимальной, что позволяет легко создавать эффект восхода и заката с помощью светодиодных светильников и программируемых диммеров.
5. Влияние светодиодного освещения различной интенсивности на птицу
Домашняя птица очень чувствительна к разной интенсивности освещения, что может влиять на ее активность, поведение, иммунную функцию, темпы роста и выживаемость. Исследования показали, что при наблюдении за курами-несушками при уровнях освещенности 5 лк и 50 лк частота расклева перьев и агрессивного поведения была значительно выше при 50 лк, что говорит о том, что следует избегать высокой интенсивности освещения в курятниках. Избыточный свет может перевозбуждать птицу, что приводит к нежелательному поведению, такому как беспокойство, повышенная активность, расклев и выпадение. И наоборот, низкий уровень освещения может способствовать росту птицы в течение короткого периода, но длительное воздействие очень слабого света может привести к вялости, препятствуя физическому развитию. Уменьшение интенсивности освещения оказывает более выраженное положительное влияние на здоровье птицы. Кроме того, колебания интенсивности светодиодного освещения могут существенно влиять на потребление корма птицей и скорость конверсии корма. Например, исследования показали, что утки при освещенности 5 лк имеют более высокий уровень грудной мышцы по сравнению с утками при освещенности 40 лк, что повышает конверсию корма и улучшает качество мяса с точки зрения красноты и яркости.
Для бройлеров и кур-несушек, содержащихся в клетках, оптимальные производственные показатели и благополучие птиц наблюдаются при средней интенсивности освещения светодиодными лампами от 6 до 25 люкс, при этом 20 люкс особенно эффективны для кур-несушек, содержащихся в клетках. В экспериментах с бройлерами при интенсивности освещения от 9 до 15 люкс влияние на общую продуктивность было минимальным. Исследования Йе, посвященные яйценоскости при интенсивности освещения 16,4, 10,2 и 6,8 люкс, показали, что куры-несушки могут поддерживать нормальный уровень продуктивности при интенсивности освещения 10,2 люкс.
6. Влияние различных цветовых температур светодиодного освещения на птицу
В дополнение к интенсивности света (светлые/темные условия), цветовая температура света значительно влияет на продуктивность птицы. Птица может воспринимать различные длины волн света, что может усилить перистальтику в ее тонком кишечнике, улучшить переваривание пищи и усвоение энергии, а также обеспечить более эффективное кормление и более здоровый рост. В бройлерном хозяйстве Райб обнаружил, что бройлеры Ross 308 лучше развиваются при холодном белом свете по сравнению с нейтральным белым светом 4100K и холодным белым светодиодным освещением 6065K. Исследования Ваджу на бройлерах, выращенных с использованием теплых светодиодных ламп 2700K, холодных светодиодных ламп 5000K и ламп накаливания 2010K показали, что бройлеры под холодным светодиодным освещением 5000K превзошли бройлеров под лампами накаливания по весу, хотя не было никаких существенных различий в потреблении корма, скорости конверсии корма или смертности. Кроме того, различия в показателях производительности между двумя группами цветовой температуры светодиодов были незначительными.
Исследования показывают, что цветовая температура 5000 К (холодный белый свет) может повысить активность птицы и стимулировать её кормление, что делает её идеальным средством для ускорения роста. Напротив, цветовая температура 2700 К (тёплый белый свет, аналогичный традиционной лампе накаливания мощностью 60 Вт) оптимизирует яйценоскость. Светодиодное освещение отвечает обоим требованиям .
Долговечность светодиодных изделий способствует их экономической эффективности. Высококачественные светодиоды могут служить не менее пяти лет, что обеспечивает экономию электроэнергии и затрат на обслуживание. Оптимальная система освещения должна воспроизводить спектр дневного света, обеспечивать плавное затемнение для имитации восхода и заката, обеспечивать цветовую температуру, соответствующую стадии развития птицы, и минимизировать мерцание. Это демонстрирует преимущества светодиодов для благополучия и производительности, делая их всё более привлекательными для птицеводов.
Поскольку освещение имеет решающее значение для производства и благополучия птицы, важно выбрать поставщика осветительного оборудования, имеющего опыт в птицеводческом секторе и способного поставлять высококачественную, адаптируемую светодиодную продукцию и индивидуальные проекты освещения для каждого конкретного предприятия.