Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Светодиодное освещение в промышленном птицеводстве. Монография
.pdf
специфической комбинации фаз элементарных годовых циклов.
В естественных условиях экологофизиологические механизмы,
регулирующие годовые ритмы, обеспечивают надежное взаимное согласование этих циклов. Однако в искусственных условиях можно разобщать элементарные циклы (Pengelley Е. Т.,
Asmundson S. M., 1971).
Любые альтернативные биологические состояния, периодически сменяющие друг друга в течение года, могут рассматриваться
как фазы годового ритма.
Смена этих фаз определяется совокупным действием множества внутренних и внешних, по отношению
к организму, факторов. В некоторых случаях изменения могут
быть вынужденными, навязанными целым рядом факторов среды, обладающих прямым (ультимативным) действием. Но более
важным в птицеводстве представляется сигнальное (предикативное – предсказывающее) действие, при котором живые организмы
используют изменение внешнего
фактора среды как сигнал о приближении определенного сезона. Длина дня (фотопериод) – один
из наиболее надежных сигнальных факторов, устанавливающих
фазу регулируемого ритма по календарной шкале (Брютнер Э. К.,
Шаблова М. В., 1985; Бондаренко Г. М., 2008).
Наклон земной оси к плоскости вращения Земли вокруг
Солнца приводит к появлению периодичности практически
всех факторов
среды. Эти периодические изменения многих
факторов на полярных, умеренных и субтропических широтах
по амплитуде существенно превышают суточные. Только в тропической зоне сезонные изменения среды почти не выражены,
хотя иногда и могут проявляться. Большая амплитуда и длительность сезонных изменений среды приводят к очень глубоким
перестройкам физиологии и поведения большинства животных
и растений. Широко известны сезонные изменения освещения.
В зависимости от высоты Солнца над горизонтом и уровня насыщенности атмосферы водяными парами и пылью меняются
суточная амплитуда освещенности и спектральный состав. Кроме того, здесь появляется новый параметр – длина светового
дня, отличающийся астрономической точностью и являющийся
исключительно надежным сигналом наступления того
или ино-
го времени года.
Сезонные изменения температуры имеют важнейшее зна-
чение для растений и животных, но как сигнал по надежности
31
значительно уступают световому. Сезонный ход влажности невелик по амплитуде и, как правило, обратен ходу температуры.
В большинстве случаев незначительны также годовые изменения атмосферного давления и ветра, которые различаются в
зависимости от географического района (Бедило Н. М., 1998).
Периодические изменения геомагнитного поля очень малы по
амплитуде. От сезона зависит величина его
суточных вариаций,
зимой она в среднем меньше в четыре раза, чем летом. Длина
светового дня (фотопериод) является наиболее надежным сигналом сезона, и к нему, в первую очередь, должны приспосабливаться животные и растения (Wolfson A., King J. R., 1961).
Изучение сезонных явлений представляет несомненный практический интерес в плане их участия в общем комплексе биологических ритмов, свойственный живым системам. Благодаря
существованию сезонных биоритмов, возникает возможность
создавать такие условия освещения, которые позволят ускорить
или растянуть интересующую фазу ритма.
Наиболее универсальная основа сезонной цикличности во
всех группах живых организмов – это последовательная смена
биологических состояний, адаптированных к разным сезонам
года. Каждое биологическое состояние характеризуется комплексом физиологических, биохимических
, а нередко и морфологиче-
ских признаков.
Во многих годовых ритмах можно выделить два принципиально различных биологических состояния: активной жизнедеятельности и относительного физиологического покоя.
Активная жизнедеятельность характеризуется высоким уровнем энергетического обмена и органических соединений. Для
физиологического покоя характерно торможение метаболизма,
роста, развития и размножения организмов. Физиологический
покой представляет
собой специальную адаптацию к перенесению неблагоприятных условий, поэтому переход от активной
жизнедеятельности к физиологическому покою, как правило,
сопровождается повышением устойчивости живых организмов
к недостатку пищи, к воздействию низкой температуры и других экстремальных условий (Бедило Н. М., 1998; Кавтарашвили А. Ш., 2008). Способность определять продолжительность
дня и реагировать на её изменения
называют фотопериодизмом
(Скрипчинский В. В., 1975). Открытие фотопериодизма как
32
общебиологического явления относится к 20-м годам прошлого
столетия, когда было установлено влияние длины дня на цветение растений (Garner W. W., Allard H. A., 1920).
Фотопериод контролирует у птиц сроки подготовки к размножению, сроки предбрачной и послебрачной линьки, весенней
и осенней миграции и сроки наступления нечувствительности
(фоторефрактерности) к длиннодневным сигналам (Farner D. S.,
1970). Причем, как правило, подготовка к той
или иной фазе сезона
начинается до его наступления. Следовательно, для его регуляции
используется какой-то предикативный (от лат. praedicatum – сказанное) фактор среды, в первую очередь фотопериод. У птиц очень
сильна тенденция к унифакториальной фотопериодической регуляции, при которой фотопериод – это единственный фактор внешней
среды, регулирующий цикл. У птиц, как ни
в какой другой группе живых организмов, удается, исходя из лабораторных экспериментов, с точностью до нескольких дней рассчитать наступление
данной фазы цикла в естественных условиях (Дольник В. Р., 1976;
Пигарев Н. В., 2000).
Закономерно возникает вопрос о том, в какой степени могут
искусственные условия освещения влиять на организацию сезонных изменений в
биологической системе? Ответ можно найти в
исследовании влияния сезона на физиологические функции человеческого организма, так как люди давно используют искусственное освещение, формируя тем самым продолжительность дня и
ночи, значительно отличающихся от естественных колебаний
освещенности.
33
3. ЭЛЕМЕНТЫ РЕЖИМА ОСВЕЩЕНИЯ
3.1. Продолжительность освещения
На развитие и продуктивность птицы влияние оказывает
продолжительность светового дня. Комплексное воздействие всех
элементов режима освещения на организм птицы может замедлить
или усилить обмен веществ и окислительные процессы в тканях,
вызвать стимуляцию или угнетение функций эндокринных желез,
повышение или снижение устойчивости организма к различным
вредным фактором среды, воспроизводительной способности и
продуктивности птицы, активизировать рост и развитие молодняка (Войткевич А. А., 1948; Пигарев Н. В., 1970; Bruce J., 1974).
Половое созревание несушек тормозится больше, когда конечная продолжительность освещения будет короче. Например, при
одинаковом сокращении светового дня (на 8 ч) половое созревание
задерживается в большей степени при уменьшении продолжительности светового дня с 14 до 6 ч, чем при
Короткий стабильный световой день (6–8 ч) в большей степени
задерживает половое созревание кур, чем длинный стабильный, но
в меньшей, чем сокращающийся (до 6–8 ч) световой день к 4,5–5месячному возрасту птицы.
Яйценоскость несушек, выращенных при коротком стабильном
световом дне, бывает высокая, хотя масса яиц, полученных от них,
несколько ниже,
световом дне (Пигарев Н. В., 1985).
Свет оказывает большое влияние на рост и развитие молодняка.
В большой же мере молодняк реагирует на изменение длительности освещения. Поэтому продолжительность освещения является
важнейшим фактором в световом режиме для молодняка (Богданов М. Н., 1986). Под действием света увеличивается количество
эритроцитов в крови, обмен веществ происходит интенсивнее, организм выделяет больше углекислоты и одновременно повышает
поглощение кислорода, у растущего молодняка ускоряется развитие гонад. Установлено, что круглосуточное освещение снижает
газообмен и угнетает рост молодняка.
Существует четкая взаимосвязь между характером освещения в
период выращивания и последующей яйценоскостью.
чем от кур, выращенных при сокращающемся
сокращение с 22 до 14 ч.
34
Результаты классической работы Т. Морриса были доложены
на XIII Всемирном конгрессе по птицеводству (Киев, 1966). Автор
отметил максимальный стимулирующий эффект короткого светового дня при выращивании молодняка птицы. При сравнительно
коротком световом дне ремонтный молодняк мясных кур набирает
массу быстрее, но резкое его сокращение от 24 до 14 часов может
снизить живую массу и сохранность
(Чагелишвили А., 1982).
Световой день для молодняка (цыплят): первые два дня составляет 24 ч, затем его постепенно уменьшают – ко второй недели до
18 ч и к третьей недели до 12 ч, а к четвертой до 8–9 ч и на таком
уровне оставляют до конца выращивания, что является оптимальной продолжительностью светового дня, с учетом
организации ра-
бочего дня персонала (Гамаюнов В. М., 1993).
Большинство исследователей считают необходимым полнее использовать потенциал роста молодняка в первые пять недель, что
обеспечит лучшее его развитие в дальнейшем. Поэтому по последней
программе выращивания курочек фирма «Еврибрид» световой день
постепенно сокращает до 7 ч, а не до 9 ч, как рекомендовалось ранее.
При этом легче осуществлять ограничение птицы в корме, начиная с
пятой недели жизни птицы умеренное, затем жесткое до шестнадцатой с переходом снова на умеренное к восемнадцатой неделе.
Световая стимуляция курочек должна на неделю опережать введение подкрепляющего кормового режима, так как гормональный
ответ организма и соответствующий рост репродуктивных органов
запаздывают у них на 10–14 дней.
Программа фирмы «Шейвер» для птицы кросса 579 построена аналогичным образом с выходом на 14-часовой день к 27недельному возрасту птицы. Однако в связи с большей живой массой курочек в 5 недель применяют более сдерживающий режим.
И в родительском стаде стимуляция светом начинается только с
21-й недели
, но зато более интенсивно, по 1 ч в неделю, до 13 ч и
далее по полчаса до 16 ч (Амир М. Д., 1988).
Световой режим для клеточных кур дифференцируют в зависимости от их возраста. Исходная продолжительность освещения
по времени начала яйценоскости у молодок должна равняться той
продолжительности, которая была к концу выращивания птицы.
В дальнейшем световой день постепенно увеличивают. В период
яйценоскости нельзя допускать сокращения светового дня, так как
это может вызвать линьку у кур.
35
При работе с курами коричневых кроссов выявлен ряд особенностей в технологии их выращивания и содержания. Как это
учитывается на практике, можно видеть по изменению световой и
кормовой программ ведущими фирмами за последние годы.
Для коричневых кроссов лучший эффект дает сдерживающий
световой режим при выращивании с последующей массированной
стимуляцией в предкладковую
и раннепродуктивную фазы (Авдо-
нин Б., 1986).
Существует мнение (Степанов Ю. М., 1979; Sovory С., 1982)
о достаточной эффективности круглосуточного освещения, или
освещения с режимом 23 свет (С) : 1 темнота (Т), причем в последнем случае отключение света на 1 час рекомендовано просто
для того, чтобы избежать стрессовых ситуаций в случае аварийного отключения. Однако такой режим
требует большого расхода
электроэнергии. В то же время изучение эффективности световых
программ с соотношением периодов света и темноты 12С:12Т или
6С:18Т показало не меньшую их эффективность в сравнении с
круглосуточным освещением. Причем как близкие к оптимальным
указываются 17С:7Т или 18С:6Т.
Круглосуточное освещение может вызывать стрессы у
птицы,
повышать внутриглазное давление и может привести к слепоте.
В таких условиях снижается жизнеспособность, причем постоянный свет и постоянная темнота одинаково отрицательны.
Ответ на вопрос об оптимальной продолжительности освещения можно найти в изменениях продолжительности светового дня в естественных условиях. В субтропических зонах режим освещения считается наиболее комфортным
. К этой зоне
можно отнести территории, располагающиеся примерно на
34–40° северной широты. Максимальные размеры фотопериода в этих широтах не бывают больше 14–15 ч, а минимальные
меньше 9 ч. Даже на широте 58° максимальный фотопериод не
превышает 18 часов, а минимальный располагается в пределах
6 часов. Длина дня для широт выше 60° не может иметь экологического значения для кур, так как у них в филогенезе не
могли выработаться специальные адаптации к таким длинным
и ультракоротким периодам. Существование периодов темноты
достаточной длительности необходимо для обеспечения восстановительной фазы суточного ритма, которая не менее важна для
жизнедеятельности, чем активная.
36
Таким образом, при содержании птицы предикативное (формирующее суточный ритм) значение могут иметь только световые
режимы с достаточными (в пределах 6–10 часов) периодами темноты. Что подтверждено этологическими опытами, проведенными в США в Научно-исследовательском центре по птицеводству
(Sovory С., 1982).
Максимальная продолжительность светового дня, которую применяли до недавнего времени отдельные
птицефабрики и объединения в цехах промышленного стада в конце продуктивного использования птицы составляла 17–18 ч (Степанов Ю. М., 1979).
Во всех последующих рекомендациях световой день для курнесушек промышленного стада уменьшен с 17–18 до 14–16 ч. Эта
поправка внесена в связи с получением новых данных о процессах кальцификации скорлупы. Как было установлено
(Roland D.,
1978), в длинный световой день увеличивается бой яиц, в основ-
ном в первую его половину.
Д. Роланд (1977) в опытах на курсах кросса «Хайсекс белый»
регистрировал повреждение скорлупы яиц, когда световой день
продолжался 15 и 18 ч. Им проанализированы данные за 12 месяцев продуктивного периода птицы. Длинный световой день
приводил к двукратному увеличению боя
яиц, что было связано со смещением ритма яйцекладки на утренние часы (Фисинин В. И., 1985).
Некоторыми сотрудниками было отмечено, что максимальная
продуктивность кур достигается при 14-часовом освещении (Комилов Д., 1983).
Изменять продолжительность светового дня в соответствии с
принятым режимом следует всегда в определенное время в определенные дни недели (
например, по понедельникам).
В производственных условиях используют разные варианты
изменения длительности светового дня. Это или дискретные его
изменения (1 раз в 5–7 дней; 1 раз в месяц и т. д.), или плавное
(ежедневное) уменьшение, или увеличение его продолжительности. Разумеется, предпочтительным с этологической точки
зрения представляется второй вариант. Птица реагирует на размеры
фотопериода. Для стимуляции репродуктивной функции
кур рекомендуют увеличивать продолжительность освещения
птицы, причем лучше это делать за счет утренних часов (Бедило Н. М., 1999).
37
Существуют общие закономерности светового режима: нельзя
увеличивать продолжительность светового дня во время выращивания молодняка и снижать ее для несущихся кур; продолжительность
освещения не должна быть менее 6 и более 17 ч, за исключением
первых дней жизни молодняка и периода окончания яйцекладки
курами-несушками; принятие схемы светового режима необходимо
строго соблюдать с суточного
возраста молодняка и до прекращения
яйценоскости несушек (Пигарев Н. В., 1985; Фисинин В. И., 1995;
Кавтарашвили А. Ш., 2004; Новоторов Е. Н., 2009).
3.2. Интенсивность освещения
Одной из составляющих световых режимов является освещенность, которая должна находиться в пределах, позволяющих
птице ориентироваться в окружающем пространстве, и в то же
время, не вызывающих стрессового воздействия на организм (Бе
дило Н. М., 1999).
В зависимости от интенсивности и продолжительности воздействия на организм птиц освещенность может оказывать положительное и отрицательное действие на физиологическое состояние
и продуктивность молодняка и взрослого поголовья птицы (Ельчибаев А. А., 1986).
Увеличение освещенности, совмещенное с удлинением светового дня, в большей степени стимулирует яйценоскость кур,
чем
только одно увеличение продолжительности освещения.
Быстрое увеличение освещенности и продолжительности освещения, что, например, наблюдается при естественном освещении
в весенний период, может привести к отрицательным последствиям, являясь нередко причиной расклева у кур и молодняка (Пигарев Н. В., 1987).
При недостаточном освещении кормушек, поилок и мест, где
содержится птица, снижается
или полностью прекращается потребление воды и корма ею, стимулируется естественная линька; при
этом продуктивность птицы снижается на 50–70 %, а некоторые
куры прекращают яйцекладку (Селянский В. М., 1985).
В целом измерения освещенности в люксах не полностью отра-
жают интенсивность, получаемую птицей (Lewis P. D., Morris T. R.,
1999). При напольном содержании несушек она составляет примерно 25–40 лк. При клеточном
содержании кур при общей осве-
-
38
щенности помещения, рассчитанной на интенсивность 40–50 лк,
освещенность кормушек отдельных клеточных батарей в зависимости от их нахождения и степени затененности будет составлять
от 10 до 70 лк, что отвечает нормам (Николотова И. В., 1962).
Высокая освещенность приводит к снижению сохранности и
живой массы птицы, а низкая – оказывает положительное влияние на живую массу, обмен
белка, повышает уровень свободных
аминокислот в сыворотке крови (Бедило Н. М., 1999). Изучение
разных порогов освещенности (1–300 лк) показало, что оптимум
находится в пределах 2,5–22,5 лк (Lon-Woe, 1981).
Для яичных кур ее уровни рекомендованы в пределах от 10 до
50–70 лк, для бройлеров в основном в первый период выращивания
20–25 лк, затем 5–6 лк, а некоторые авторы рекомендуют
снижать
освещенность до 1–2 лк (Wilson W. O., Ernst R. A., 1979). Снижение освещенности до 4–4,8 лк против 15–20 лк не оказывает отрицательного влияния на рост бройлеров. В других работах нижний
предел освещенности при выращивании ремонтных курочек был
снижен до 5 лк и даже до 1,75 (Мидгли М., Моррис Т., 1988).
Т. Р. Моррис (1967) предположил, что потребность птицы в осве-
щенности имела
фиксированный порог в 5 лк, а также, что концепция «порога» должна быть заменена понятием «оптимальной
дозы», хотя цифра была все той же, 5 лк. Анализ данных Д. В. Доби,
Т. Р. Морриса, В. М. Оуэна и других ученых показывает, что есть
необходимость изменить оптимальную интенсивность в 5 лк, рекомендованную Моррисом для
максимальной продуктивности.
С. А. Такер и Д. Р. Чарльз (1993) рекомендуют максимальную интенсивность в 10 лк на основании благосостояния животных, рабочих
условий персонала, эстетики. Эти открытия также согласовываются
с выводами Робертса и Карвера (1941), Николаса и Острандера и др.
(1944) о том, что уровень яйцекладки был одинаков при интенсивности света в диапазоне
от 5–10 лк и до уровня свыше 200 лк.
Однако необходимо помнить, что при интенсивном выращивании и содержании птицы значительная освещенность (100–150 лк
и более) не только не полезна, но может даже оказать отрицательное влияние как на молодняк, так и на несушек, причем у последних может даже вызвать расклев (Пигарев Н
. В., 1988).
М. С. Найденский (1977) считает, что повышенный уровень
освещенности (более 80 лк) вызывает у кур состояние хронического стресса.
39
В. Н. Агеев (1984) указывает, что освещенность от 5,4 до 100 лк
не оказывает влияния на птицу.
Н. В. Беляев, Б. Н. Санцевич (1985) считают, что в промышленном птицеводстве Белоруссии освещенность достаточна в пределах 10–20 лк, со строгим соблюдением этого показателя по ярусам
клеточных батарей.
Критический предел освещенности оказался для несушек коричневых кроссов
ниже, чем считалось ранее. Освещенность в
15 лк лучше всего стимулировала половое созревание курочек.
При таком свете они ведут себя спокойно (Авдонин Б., 1986).
При испытании режимов освещения было показано, что птица реагирует даже на слабую освещенность. Поэтому, чтобы не допустить
ошибок, требуется в периоды темноты создавать в птичнике действительно
полное затемнение, исключая такие возможные источники
проникновения света, как отверстия в стенах, в которых размещены
вентиляторы и вентиляционные шахты (Lewis P. D., 1999).
В литературе имеются сведения, в которых указаны рекомендуемые уровни освещенности до сотого знака. Представляется
сомнительным, чтобы птица могла замечать и реагировать на такой уровень колебаний, тем более, что в
процессе эволюции у
птиц выработался адаптивный механизм к достаточно широким
и, иногда, резким колебаниям интенсивности освещения. Следует учесть, что в течение дня в естественных условиях освещенность может колебаться от десятков тысяч люксов до единичных
значений.
В течение светового дня освещенность может быть постоян-
ной, но есть сведения о положительном
влиянии на продуктивные показатели птицы ее изменений. Одни авторы называют такой вариант освещения перемежающимся, другие – переменным
или варьирующим. Сущность этого метода заключается в том, что
уровень освещенности изменяют, как правило, от 20 до 3–0,3 лк
(Найденский М., 1991). Объяснение эффективности этого приема
можно найти так же, как и в случае с
импульсным освещением, в
его демонотонизирующих свойствах.
Для цыплят в первые две недели жизни требуется яркое (не
ниже 50 лк) освещение, чтобы они могли освоиться с расположением кормушек, поилок и свободно отыскивать корм и воду. Часто
плохая освещенность помещений задерживает развитие цыплят и
снижает их жизнеспособность (Пигарев Н. В., 1970).
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]