Systemy produkcji drobiu stale się rozwijają, a postępy w badaniach i technologii pozwalają na większą precyzję w zaspokajaniu unikalnych potrzeb linii genetycznych ptaków i poszczególnych stad. Oświetlenie, wraz z karmieniem, wentylacją i innymi kluczowymi systemami, odgrywa istotną rolę w wzroście i zachowaniu drobiu.
Drobiowe systemy wzrokowe są bardziej wrażliwe na światło i bardziej złożone niż u ludzi, co umożliwia im postrzeganie światła w inny sposób. Ponadto różne gatunki drobiu i linie genetyczne reagują na światło w różnorodny sposób w zależności od jego barwy, intensywności, rozkładu i czasu trwania.
Dlatego niezwykle ważne jest, aby podejść kompleksowo do wyboru opcji oświetleniowych, aby określić, która będzie najodpowiedniejsza dla Twojego stada. Niezależnie od tego, czy modernizujesz istniejący kurnik, czy budujesz nowy, wybór odpowiedniego wyposażenia może być trudnym zadaniem. Kiedy dojdziesz do etapu "oświetlenie” na swojej liście rzeczy do zrobienia, ogromna liczba dostępnych systemów oświetleniowych, kolorów, marek i stylów może być przytłaczająca.
Aby proces wyboru stał się mniej przytłaczający, oto cztery główne czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze najlepszego źródła światła dla kurnika: źródło światła, spektrum światła, ściemnialność i projekt planu oświetleniowego.
1) Źródło światła
Przemysł drobiarski ma do wyboru kilka źródeł światła do stosowania w kurnikach, w tym żarówki żarowe, kompaktowe świetlówki (CFL) i diody elektroluminescencyjne (LED). Spośród wszystkich dostępnych opcji, diody LED stały się preferowanym sztucznym źródłem światła ze względu na ich potencjalną elastyczność spektralną (zdolność do regulacji długości fali lub koloru światła), zmniejszoną produkcję ciepła i wysoką wydajność energetyczną w porównaniu do żarówek żarowych i świetlówek CFL.
W przeciwieństwie do żarówek i świetlówek CFL, które wykorzystują ciepło lub naładowany gaz do produkcji światła, diody LED wykorzystują technologię epitaksji LED, w której elektrony migrują między dwoma półprzewodnikowymi materiałami na bazie galu, aby wytworzyć światło. Technologia ta minimalizuje ilość ciepła wytwarzanego przez lampę i zapewnia elastyczność spektralną dzięki różnym kombinacjom półprzewodnikowych materiałów i powłok fosforowych.
Specjalne diody LED dla drobiu są zaprojektowane tak, aby były wysoce energooszczędne (100+ lumenów (lm)/wat (W)) i wystarczająco trwałe, aby wytrzymać warunki w kurniku.
Ważne jest, aby wszystkie światła w kurnikach miały ocenę IP-65 lub wyższą, co oznacza, że są całkowicie uszczelnione przed kurzem i chronione przed strumieniami wody o niskim ciśnieniu z dowolnego kierunku.
Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na zrównoważone technologie w przemyśle drobiarskim, postępy w projektowaniu diod LED na przestrzeni ostatnich 10 lat utorowały drogę dla efektywnego i bezpiecznego rozwiązania oświetleniowego dla kurników.
2) Spektrum światła
Ze względu na wysoką wrażliwość drobiu na światło, spektrum sztucznego źródła światła może wpływać na wydajność, zachowanie i dobrostan ptaków przez całe ich życie.
Jednak nie każdy gatunek ptaka, linia genetyczna ani wiek reagują na kolory światła w taki sam sposób. Dlatego hodowcy powinni wziąć pod uwagę niuanse w preferencjach ptaków i ich wydajności pod różnymi częściami spektrum światła, decydując, jakie oświetlenie zainstalować w kurnikach.
Niebieskie i zielone światło
Badania wykazały wiele pozytywnych efektów niebieskiego i zielonego światła na wydajność i dobrostan brojlerów oraz młodych niosek. Na przykład zielone światło przyspiesza wzrost mięśni brojlerów i stymuluje ogólny wzrost w pierwszej połowie okresu tuczu, podczas gdy niebieskie światło stymuluje wzrost starszych brojlerów w drugiej połowie okresu tuczu.
W porównaniu do białego światła, niebieskie światło wiąże się z lepszą odpowiedzią immunologiczną, zmniejszonymi fizjologicznymi wskaźnikami stresu i mniejszym lękiem u brojlerów. Ponadto, młode nioski wykazują preferencję do spędzania czasu pod niebieskim światłem w porównaniu do innych kolorów światła.
Rozwiązanie ONCE by Signify
System oświetleniowy ONCE by Signify NatureDynamics DOME dla brojlerów, będący wielokanałowym, w pełni konfigurowalnym rozwiązaniem z bezprzewodowym sterowaniem, może być używany jako narzędzie do dostarczania dynamicznych przepisów świetlnych od momentu umieszczenia brojlerów aż po zbiór.
Po latach badań i innowacji z uniwersytetami oraz globalnych testów terenowych, ONCE opracował przepisy świetlne NatureDynamics DOME w celu poprawy dobrostanu i wydajności brojlerów. Wyniki 48 globalnych testów terenowych wykazały, że NatureDynamics DOME zapewniał średnią poprawę wskaźnika konwersji paszy (FCR) o 3 punkty (0,03) w porównaniu do standardowych źródeł światła białego (Rysunek 1).
System NatureDynamics DOME przeszedł również sześć rygorystycznych, akademicko zatwierdzonych pomiarów dobrostanu, wykazując zdolność do zmniejszenia reakcji strachu i stresu u brojlerów.
Fotostymulacja
Dojrzałe kury nioski i hodowlane wymagają fotostymulacji wzrokowej i pozawzrokowej, aby aktywować oś rozrodczą i stać się płodnymi.
Fotorecepcja wzrokowa umożliwia widzenie, co pozwala ptakom reagować na współplemieńców i otaczające środowisko. Fotorecepcja pozawzrokowa nie przyczynia się do widzenia, ale stymuluje wiele procesów biologicznych w organizmie, takich jak oś rozrodcza, metabolizm, rytm dobowy i układ odpornościowy.
Aby fotoreceptory w mózgu zostały aktywowane, światło musi przenikać przez warstwy tkanek i kości, aby dotrzeć do mózgu. Długości fal światła w czerwonej części spektrum światła najskuteczniej docierają do fotosensytywnych obszarów mózgu.
W porównaniu do światła o krótkich falach, światło o długich falach, takie jak postrzegane jako czerwone, w mniejszym stopniu oddziałuje z medium, takim jak powietrze, pióra, skóra czy kości, i przemieszcza się dalej przez te media.
Wcześniejsze badania wykazały, że przy normalnych intensywnościach światła, w jakich hodowane są kury nioski i hodowlane, do stymulacji osi rozrodczej wymagane jest światło czerwone.
Inne badania donosiły, że dodanie światła czerwonego do sztucznego spektrum światła przyspieszało wczesne nioski oraz zmniejszało fizjologiczne wskaźniki stresu.
Rysunek 1. Wyniki FCR z 48 globalnych testów terenowych ONCE NatureDynamics DOME dla brojlerów
3) Ściemnialność
Podobnie jak we wszystkich innych systemach produkcji stosowanych we współczesnych kurnikach, kluczowe jest precyzyjne kontrolowanie intensywności światła od 100% do 0,1%, aby zminimalizować stres ptaków i problemy behawioralne podczas codziennych przejść świetlnych.
Hodowlany drób zwykle wymaga jasnego światła w okresie wychowu, ale wraz z wiekiem preferuje obszary o mniejszej intensywności światła, by odpoczywać.
W przypadku brojlerów i młodych niosek konieczne jest zapewnienie, że kontrolery kurników i oświetlenie mają możliwość stopniowego zmniejszania intensywności światła przez kilka dni podczas przechodzenia z intensywności wychowu do intensywności tuczu. Pozwoli to młodym ptakom na stopniowe dostosowanie się do ustawień światła bez powodowania dodatkowego stresu w bardzo krytycznym okresie wzrostu dla obu linii genetycznych.
Podobnie jak stopniowe przejścia między intensywnością wychowu a tuczu, wprowadzenie ptaków do zmian w intensywności światła podczas codziennych przejść włączania/wyłączania światła jest kluczowe dla zmniejszenia stresu ptaków.
Dodatkowo, zapewnienie, że diody LED stosowane w obszarach dla ptaków mają niską zdolność do ściemniania, jest niezwykle ważne dla zapewnienia płynnych przejść w okresach wschodu i zachodu słońca. Nagłe skoki intensywności światła podczas okresów zwiększania lub zmniejszania mogą powodować nadmierny stres w stadzie, szczególnie w okresach wschodu lub zachodu słońca.
Dlatego hodowcy muszą być świadomi znaczenia stosowania specjalnych diod LED dla drobiu, które mają szerszy zakres ściemniania, najlepiej od 100% do 0,1%. Choć diody LED z tym zakresem ściemniania mogą być droższe, tańsze diody LED rzadziej oferują tak szeroką zdolność ściemniania i mogą mieć inne słabe cechy reakcji na niskie poziomy ściemniania.
Dzięki specjalnym diodom LED dla drobiu o szerokich możliwościach ściemniania uzyskamy bardziej stopniowe okresy przejścia świetlnego, co ostatecznie zmniejszy stres ptaków. Jest to szczególnie ważne w przypadku niosek w złożonych środowiskach, takich jak systemy wolnowybiegowe, gdzie odpowiednie sekwencje ściemniania są niezbędne, aby zachęcać ptaki do wspinania się na system nocny i zapobiegać tworzeniu się nawyków, takich jak składanie jaj na podłodze.
Warto zauważyć, że nagłe zmiany oświetlenia bez sekwencji ściemniania mogą przestraszyć nioski w systemach wolnowybiegowych i prowadzić do obrażeń lub zgonów związanych z lądowaniami, gromadzeniem się lub stresem.
Stosując diody LED dla drobiu z elastyczną ściemnialnością, hodowcy mogą zapewnić bezpieczeństwo i dobrostan swojego stada, jednocześnie utrzymując optymalne poziomy produkcji.
4) Projekt planu oświetleniowego
Odpowiednie rozmieszczenie i intensywność oświetlenia to kluczowe czynniki w osiąganiu celów wydajności drobiu. Niezależnie od tego, czy modernizujesz istniejącą strukturę, czy instalujesz oświetlenie w nowej, ważne jest zrozumienie, jak cechy światła mogą wpływać na ogólne środowisko oświetleniowe na podłodze kurnika.
Rozmieszczenie linii oświetleniowych i ich odstępy mogą znacząco wpływać na rozkład światła. Co ważne, umiejscowienie kluczowych systemów w kurniku, takich jak linie karmienia/poideł, ogrzewacze, gniazda i listwy, może potencjalnie wpływać na rozmieszczenie linii oświetleniowych w budynku.
Linie oświetleniowe mogą być strategicznie rozmieszczone wokół tych systemów, aby ułatwić celowy ruch ptaków i ich zachowanie w różnych strefach kurnika.
Na przykład, jasna intensywność światła i równomierny rozkład światła w strefie drapania w kurniku brojlerów może zachęcać do aktywności godowej i zapobiegać składaniu jaj na podłodze w tej konkretnej części budynku. W tym samym budynku strefa z listwami tuż poza gniazdem powinna być o około 40% ciemniejsza niż strefa drapania, aby dostosować się do naturalnych preferencji niosek hodowlanych składania jaj w słabo oświetlonych gniazdach.
Oświetlenie gradientowe
Oświetlenie gradientowe to nowa innowacja w oświetleniu, która umożliwia ptakom wybór między różnymi intensywnościami na podstawie ich wrodzonych preferencji wykonywania określonych zachowań w specyficznych warunkach świetlnych.
Badania wskazują, że brojlerzy preferują niższe intensywności światła do odpoczynku po okresie wychowu, ale także preferują karmienie przy intensywnym oświetleniu, niezależnie od wieku. Publikacje akademickie, takie jak Kang et al., 2023, oraz badania terenowe z systemem oświetlenia gradientowego ONCE Optient, wykazały, że zapewnienie zdefiniowanych wcześniej obszarów jasnego światła na liniach karmienia z stopniowo zmniejszającą się intensywnością w kierunku obszarów odpoczynku, zwiększa dobrostan i wydajność brojlerów.
Badania Kang i in. wykazały, że ptaki hodowane w warunkach oświetlenia gradientowego miały zmniejszoną wilgotność ściółki, mniej zmian na poduszce stopy, mniej ptaków wykluczonych z powodu problemów z nogami w dniu 49, zwiększoną aktywność i zachowania związane z kąpielą piaskową oraz zmniejszone reakcje strachu i stresu w porównaniu do ptaków hodowanych pod oświetleniem sufitowym.
Ptaki w badaniu z oświetleniem gradientowym miały także lepszy wskaźnik konwersji paszy (FCR) o 1 do 3 punktów. Komercyjne testy terenowe systemu Optient potwierdzają te ulepszenia FCR, z średnią poprawą o 3 punkty FCR w porównaniu do standardowych rozwiązań oświetlenia sufitowego (Rysunek 2).
Niektóre firmy zajmujące się oświetleniem zwierząt, w tym ONCE, oferują plany świetlne oparte na technologii CAD (komputerowo wspomagany projekt), które zapewniają renderowanie w skali domów ze specyficznymi produktami świetlnymi. Te renderingi mogą mierzyć intensywność światła na wysokości oczu ptaków dla wszystkich powierzchni dostępnych dla ptaków w kurniku. Odbicie powierzchni, kolor i orientacja światła mogą być dostosowane, aby stworzyć reprezentatywny i dostosowany plan oświetlenia dla każdego kurnika.
Rysunek 2. Wyniki FCR z 13 testów terenowych ONCE Optient dla brojlerów
Wniosek
Oświetlenie jest kluczowym elementem projektowania kurników i należy mu poświęcić szczególną uwagę. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na zrównoważone technologie w branży drobiarskiej, diody LED stały się preferowanym źródłem sztucznego światła ze względu na ich elastyczność spektralną, zmniejszoną produkcję ciepła i wysoką efektywność energetyczną.
Wybierając najbardziej odpowiednią opcję oświetlenia dla drobiu, hodowcy powinni brać pod uwagę takie czynniki jak rodzaj źródła światła, widmo światła, intensywność światła i jego rozkład. Przy kompleksowym podejściu hodowcy mogą wybrać optymalne rozwiązanie oświetleniowe dla swojego stada, co może prowadzić do poprawy wydajności, zachowania i dobrostanu ptaków przez cały ich cykl życia.
Cytacje
Rozenboim, I., Biran, I., Chaiseha, Y., Yahav, S., Rosenstrauch, A., Sklan, D., & Halevy, O. (2004). Wpływ kombinacji zielonego i niebieskiego światła monochromatycznego na wzrost i rozwój brojlerów. Poultry science, 83(5), 842-845.
Sultana, S., Hassan, M. R., Choe, H. S., & Ryu, K. S. (2013). Wpływ monochromatycznego i mieszanego koloru światła LED na zachowanie i reakcje strachu brojlerów. Avian Biology Research, 6(3), 207-214.
Mohamed, R. A., Eltholth, M. M., & El-Saidy, N. R. (2014). Hodowla brojlerów pod monochromatycznym niebieskim światłem poprawia wydajność i zmniejsza strach i stres podczas obsługi przed ubojem i transportu. Biotechnology in Animal Husbandry, 30(3), 457-471.
Li, G., Li, B., Zhao, Y., Shi, Z., Liu, Y., & Zheng, W. (2019). Preferencje młodych niosek względem kolorów światła diod LED. Animal, 13(6), 1245-1251.
Cassone, V. M. (2014). Organizacja okołodobowa u ptaków. W: Mechanizmy systemów okołodobowych u zwierząt i ich znaczenie kliniczne (s. 69-96). Cham: Springer International Publishing.
Baxter, M., Joseph, N., Osborne, V. R., & Bédécarrats, G. Y. (2014). Czerwone światło jest niezbędne do aktywacji osi rozrodczej u kur, niezależnie od siatkówki oka. Poultry Science, 93(5), 1289-1297.
Huber-Eicher, B., Suter, A., & Spring-Stähli, P. (2013). Wpływ oświetlenia diodami LED o różnych kolorach na zachowanie i wydajność niosek. Poultry science, 92(4), 869-873.
Gongruttananun, N. i Guntapa, P. 2012. Wpływ czerwonego oświetlenia na wydajność, płodność, wylęgowość i efektywność energetyczną rodzimych kur tajlandzkich. Agriculture and Natural Resources. 46: 51-63.
Archer, G.S., 2019. Jak czerwone światło wpływa na produkcję niosek, strach i stres? Poultry Science. 98: 3-8.
House, G.M. (2023). Korzyści z czerwonego światła dla niosek i kur hodowlanych. ONCE Inc. https://www.once.lighting/en/news/the-benefits-of-red-light-for-layer-and-breeder-hens.
Kang, S. W., Christensen, K. D., Kidd Jr, M. T., Orlowski, S. K., & Clark, J. (2023). Wpływ programu o zmiennej intensywności światła na dobrostan i wydajność komercyjnych brojlerów. Frontiers in Physiology, 14, 1059055.