19
Использование световых режимов в птицеводстве
Содержание
Введение
1. Значимость режимов прерывистого освещения
2. Источники освещения и показатели освещённости
3. Механизм формирования биологических ритмов у птицы
4. Световые режимы, которые применяются в сфере птицеводства
Заключение
Литература
Введение
На сегодняшний день становится очевидным живой интерес к вопросам биоритмологии, чьи методологические и методические признаки становятся частью исследования всего живого мира -- от молекулярного уровня до изучения организмов на уровне их вхождения в целостные биологические структуры. Этот процесс видится рациональным, т.к. в течение сотен миллионов лет эволюционный процесс не только формировал, усложнял и совершенствовал общие основы структурной организации любого живого организма, но оказывал влияние на их временную организацию. Процесс адаптации, характерный для выживания, становится не прерогативой отдельной системы, но предполагает одновременную работу скоординированных во времени и пространстве функциональных систем всего организма. Это, в частности, и обуславливает, например, изучение механизмов эколого-физиологического взаимодействия через временную организацию работы биологических систем. Кроме этого, проводится поиск оптимальных методик коррекции этих процессов с помощью средств внешнего воздействия.
Работа над направлениями по сбережению ресурсов и (или) энергии, несомненно, начинается с промышленного производства. Одну из главных ролей в этом процессе играет отрасль промышленного птицеводства, на которую возлагается обязанность по совершенствованию всей технологической цепочки путём, например, внедрения прерывистых фотопериодов в целях освещения выращиваемой птицы.
Планомерное развитие индустрии привело к необходимости выращивания и содержания потомства в рамках безоконных птичников. Следует отметить, что расчёты электрической энергии для птичника с габаритами 18x96 метров таковы: работа вентиляционной системы требует 145 000 кВт/ч (69.4% от общего объёма); организация освещения -- 58 000 кВт/ч (27.8% от общего объёма); осуществление уборки помещения -- 2 800 кВт/ч (1.3% от общего объёма); сбор и последующая обработка яиц -- 2 300 кВт/ч (1.1% от общего объёма), организация процесса кормления -- 800 кВт/ч (0.4% от общего объёма).
Максимальное энергосбережение может быть организовано с помощью внедрения системы прерывистого освещения, что позволяет в 3-3.5 раза уменьшить длительность светового дня в помещениях с птицей.
Специалистам известно, что использование 24-часового светового цикла приводит к ускорению процессов половой зрелости, повышает расход пищевых смесей, сокращает продолжительность дальнейшей эксплуатации и приводит к снижению общей сохранности всего имеющегося в наличии поголовья. Наряду с этим становятся очевидными ухудшения показателей живого веса, характерные для кур и петухов. В то же время становится очевидно, что функциональная деятельность организма птицы находится в непосредственной зависимости от существующего режима света/темноты. Практическое использование прерывистого освещения позволяет усилить положительное воздействие в процессе роста и развития наэндокринную, пищеварительную, половую и нервную систему птицы.
В качестве т.н. «синхронизирующих» факторов, характерных для окружающей среды, в рамках настоящего исследования рассматриваются конкретные составляющие светового режима: характер потока, освещённость, фотопериод, изменение времени в периоде света/темноты, продолжительность конкретного режима.
Отметим, что свет являлся практически главным датчиком с самых ранних этапов эволюционного процесса для всех биологических существ. И на сегодняшний день становится очевидным его решающая роль даже в условиях, когда он не оказывает существенного воздействия на организм [39]. Воздействие света можно характеризовать как через показатели спектрального состава, так и через амплитуду изменения [36].
биологический ритм птица освещенность птичник
1. Значимость режимов прерывистого освещения
Известно, что в странах СНГ, Франции, Германии, Великобритании промышленное птицеводство широко применяет различные вариации прерывистого освещения (далее по тексту -- РПО), суть которого можно определить так: за сутки устанавливается два и более световых периодов (далее этот период в схемах будет обозначаться буквой «С»), которые чередуются периодами без освещения (далее этот период в схемах будет обозначаться буквой «Т»). В случаях, когда С=Т, такой период называется симметричным (ритмичным). В противном случае используются термины «аритмичный» или «асимметричный».
Наличие или отсутствие ритма в РПО по-разному отражается на состоянии птицы, в т.ч. оказывает неоднородное влияние на процесс откладывания яиц. Равномерное чередование световых периодов в коротком временном диапазоне, например, продлевает этот процесс в течение суток. Напротив, ряд аритмичных РПО помогает сдвинуть время и ускорить процесс откладывания яиц.
Конкретный выбор РПО следует делать только после проведения тщательного анализа условий хозяйствования: необходимо оценить степень механизации всего производства, надёжность используемого оборудования, необходимые объёмы производства и обеспеченность птицы кормом надлежащего качества.
В Соединённых Штатах стал распространённым РПО, разработанный и протестированный в рамках Корнелского университета. Общая схема режима -- 2C:4T:8C:10T. Отмечено, что использование данного режима оказывает влияние на организм несушек, эквивалентное 14-часовому световому дню в естественных условиях. Т.е. курица фактически «пропускает» 4-часовую темноту между периодами. Несомненным преимуществом схемы является удобство применения, т.к. можно легко организовать 8-часовой светлый период в момент начала работы операторов производства.
На сегодняшний день более распространённым является режим, при котором используется лишь один световой период, длительность которого удлиняется во время процесса откладывания яиц и уменьшается при выращивании молодой популяции. В сравнении с ним предложенный выше вариант оказывает серьёзное положительное воздействие на птицу, т.к. предполагает общее повышение эффективности процесса откладывания яиц. Использование РПО при выращивании молодой популяции помогает увеличить показатели сохранности (прибавка составляет от 4% и выше), а также демонстрирует рост делового выхода ремонтных курочек и общее уменьшение расходов на питание (из расчёта на 1 птицу).
Правильно организованный РПО обеспечивает сохранность поголовья, увеличивает яйценоскость (из расчёта на начальную несушку), уменьшение расходов происходит на 10% (при расчётах на 1 тысячу яиц). В большинстве случаев наблюдается увеличение массы яиц, повышение выхода инкубационных яиц (до 6%), выход цыплят увеличивается на 5%. Кроме того, применение РПО позволяет уменьшить расходы электроэнергии на 35-38%.
2. Источники освещения и показатели освещённости
Практическое внедрение РПО предполагает использование в качестве источников освещения как люминесцентных ламп, так и обычных ламп накаливания. Первые из них показывают лучшие показатели эффективности, т.к. уменьшают расходы электроэнергии, а также обладают увеличенным сроком службы. Кроме этого, световой спектр некоторых ламп такого типа оказывает положительный эффект на сохранность и продуктивность птицы.
На сегодняшний день оптимальным видится использование следующих люминесцентных ламп: для продуктивного периода -- ЛБ-40, ЛДЦ-40 (расчётная мощность каждой -- 40 Вт); для выращивания ремонтного молодняка -- ЛБ-40, ЛД-40 и ЛДЦ-40 (расчётная мощность каждой -- 40 Вт). Допустимо использование ламп меньшей мощности -- например, ЛДЦ-18 (расчётная мощность -- 18 Вт).
Для горизонтального освещения кормушек следует соблюдать показатели освещённости в 10-40 лк с отклонением в ±25%. При соблюдении РПО требуется обеспечить максимальную изоляцию птицы от источников естественного света. Для этого, в частности, рекомендуется использование светозащитных приспособлений, монтируемых на вентиляционные проёмы стен и потолка.
3. Механизм формирования биологических ритмов у птицы
Биологические исследования показывают, что роль внутренних часов в организмах большинства животных, по-видимому, выполняет шишковидная железа. Второе название этого органа -- эпифиз; это орган эндокринной системы, отвечающий за широкий спектр действий физиологического характера [29]. Информация передаётся железе по различным каналам: либо используются ткани зрительного тракта, либо волокна, которые не связаны со зрением. Некоторым животным присуща передача информации сразу через череп [41]. Доказано, что ампутированный куриный эпифиз, помещённый в условия питательной среды, продолжает реагировать на изменение общей освещённости [38]. Это указывает на наличие, по крайней мере, в шишковидной железе курицы ряда фоторецепторов.
Очевидно, что в эпифизе происходит процесс трансформации серотонина в мелатонин, который непосредственно поступает в кровяные потоки. Вероятно, именно мелатонин служит гормоном-посредником для выполнения функций железы, связанных с учётом времени и определением световых промежутков [42]. Содержание этого гормона в крови куриц, в частности, даёт возможность организовать суточные ритмы активности и покоя, а также помогает организму регулировать температуру в состояниях бодрости и сна. Процесс превращения, о котором сказано выше, состоит из двух этапов, участие в которых принимают ферменты шишковидной железы. Первый фермент -- это N-ацетилтрансфераза (второе название -- ацетилсеротонин-метилтрансфераза). Его концентрация напрямую связана с общим объёмом мелатонина, который выделяется в кровь. Это позволяет говорить о контроле поведенческих реакций и изменении температуры тела.
В научной литературе указывается, что N-ацетилтрансфераза выступает в роли синхронизатора процессов. Например, отмечено, что для куриц характерно 27-кратное повышение уровня этого фермента в ночное время, в то время как мелатонин увеличивается в 10 раз по сравнению с дневным временем. Стоит отметить, что пиковые значения величин находятся в примерно одном и том же промежутке [3]. Рост мелатонина приводит к понижению температуры организма и наступлению сна.
Динамика количества светлого и тёмного времени, безусловно, должна оказывать влияние на активность гормональных «часов». Экспериментально доказано, что постоянное нахождение куриц в темноте приводит к сохранению 24-часового ритма фермента, постоянное освещение снижает его количество в организмах куриц. Следует отметить, что для птицы, которая была выращена в рамках 12-часового чередования света и тьмы, внезапное попадание света в условиях тёмного периода становится ингибитором активности N-ацетилтрансферазы. Т.е. фактически можно говорить о восприимчивости шишковидной железы к свету. В то же время обратная реакция исследователями замечена не была.
Вероятно, это указывает на неоднородную чувствительность железы к изменению освещения. Т.е. в течение суток есть определённые периоды, когда становится очевидным изменение восприимчивости.
Шишковидная железа в организме курицы реагирует на включение света в разное время нахождения во тьме. Можно предположить, что это позволило бы им улавливать разницу в продолжительности ночей, которые следуют друг за другом. Получение шишковидной железой информации о свете вызывает снижение выработки фермента, что приводит к уменьшению выбросов мелатонина. Этот процесс, в свою очередь, приводит к повышению температуры тела птицы, что означает начало периода активности. Отметим, что в естественных условиях начало рассвета происходит в разное время, внутренние биологические часы должны «калиброваться» ежедневно, при этом учитывая 24-часовую продолжительность дня.
4. Световые режимы, которые применяются в сфере птицеводства
Значение светового режима для создания высокопроизводительных птичьих ферм трудно переоценить. Начало исследования этого фактора связывается с именами Роуэна и Бенуа [цит. по 28]. Первый из них, канадский биолог, проводил наблюдения за группой зябликов, пойманных в осенний период. Птицы находились в клетках. При помощи электрического освещения световой день был доведён до значений весеннего периода. Проводимое с ноября по март вскрытие группы птиц показало, что яичники большинства из них находились в состоянии репродуктивного цикла, характерного для весны. Кроме этого, было отмечено, что развитие организма гонад находится в прямой зависимости от постепенного увеличения светового цикла. Максимальное же увеличение освещения, наоборот, оказало угнетающий эффект на половые органы птиц. Исследования такого рода ведутся с середины 30-х годов прошлого века [8, 17].