Свет – важнейший экзогенный фактор, воздействующий на любой живой организм, и особенно птиц.
Понимание и грамотное управление этим фактором является неотъемлемой и важнейшей частью технологии выращивания всех направлений яичной и мясной птицы.
Влияние света многогранно. Так, на несушке и племенной птице свет позволяет стимулировать и сдерживать физическое и физиологическое развитие и зрелость птицы, контролировать ее агрессивность и предотвращать каннибализм, регулировать разнос птицы и яичную продуктивность.
На бройлерах – это прежде всего «инструмент» контроля активности птицы, а значит – ее роста и развития. Через эти процессы освещение позволяет эффективно регулировать уровень метаболизма, иммунный статус птицы, состояние ее сердечно-сосудистой, костной системы, ног и здоровья в целом.
Особенности зрения птиц
Анатомия и физиология органа зрения птицы существенно отличается от млекопитающих. Четыре важнейшие зрительные особенности птиц – это спектральная и мерцательная чувствительность, а так же аккомодация и острота (Prescott, Wattles, 1999).
Домашняя птица обладает адаптационными особенностями, которых лишен человек. Так, у птицы имеются три фоторецептора вместо двух (палочки и колбочки) у человека (King-Smith, 1971).
Функция дополнительного фоторецептора, который представлен двойной колбочкой, до конца не изучена. Однако, в составе колбочек птицы имеются четыре светочувствительных пигмента, отвечающих за ее цветное зрение, в то время как у человека – их только три (Yoshizawa, 1992). Эти пигменты обладают максимальной светочувствителностью при длине волны 415, 455, 508 и 571 нм, у человека же– при 419, 531 и 558 нм (Dartnall et al, 1983).
Механизм и факторы воздействия света
Свет - это прежде всего зрительный раздражитель, воздействующий на птицу через орган зрения. Энергия светового излучения в виде протонов достигает сетчатки глаза, где путем фотохимических реакций преобразуется в нервный сигнал, передающийся через зрительный нерв в головной мозг.
Считается, что многие биологические процессы, такие как рост, развитие птицы и поедание кормов напрямую зависят от чувствительности сетчатки ее глаз, хотя истинная природа этого взаимодействия пока до конца не изучена. У птиц имеются также и экстра-ретинальные фоторецепторы (вне сетчатки), которые воспринимают энергию света, передающуюся через череп и различные ткани тела. Эти рецепторы позволяют птице определять продолжительность и сезонность фотопериода. Механизм действия их основан на выработке гормонов серотонина и мелатонина, воздействующих через эндокринную систему на обмен веществ и поведение птицы: локомоторную и репродуктивную активность, глубокую температуру тела и сезонные миграции.
Для таких проявлений как рост птицы и поедаемость кормов первостепенный ответ обусловлен именно светочувствительностью сетчатки глаз, однако в некоторых случаях, а также на более поздней стадии не исключено и воздействие энергии света на гипоталамо-гипофизарную систему, принимающую участие в регуляции основных вегетативных функций организма.
Какими же параметрами освещения можно оперировать для создания оптимальных условий при выращивании птицы и каково их воздействие на ее организм?
Это прежде всего интенсивность света, его продолжительность (фотопериод) и длина волны (спектр), а так же различные сочетания этих факторов, представляющих собой так называемую «световую программу» или «программу освещения».
Если для племенной и яичной птицы программы освещения более или менее отработаны и стабильны, то для мясной птицы, при наличии большого количества рекомендованных программ, работа по их дальнейшему изучению и оптимизации ведется непрерывно.
Интенсивность света
Поведение бройлеров в значительной степени обусловлено интенсивностью освещения. Этот параметр измеряется в люксах (лат. «lux» – свет) и характеризует освещенность поверхности в 1м 2 при падающем на нее световом потоке, равном 1 люмену.
Исследователи не всегда едины в своем мнении по поводу оптимального уровня освещенности для бройлеров. Но безусловно то, что молодым цыплятам необходима хорошая освещенность. Поэтому большинство световых программ рекомендуют иметь на посадку не менее 25лк, чтобы птица могла без труда найти корм и воду. Через несколько дней она привыкает к системе поения и кормления и может ориентироваться при меньшей освещенности, поэтому интенсивность можно плавно снизить вплоть до минимальных 5лк.
В целом, с повышением освещенности в птичнике повышается и активность птицы, однако это воздействие носит ограниченный характер. Так при дальнейшем повышении освещенности (>40лк) привесы наоборот - снижаются из-за чрезмерной активности и беспокойства птицы (Charles et al, 1992). Большинство экспериментов доказывают, что интенсивность в 5 лк обеспечивает оптимальные условия роста птицы, начиная со второй недели и вплоть до конца откорма.
Однако в ряде опытов было продемонстрировано, что повышение освещенности с 5 до 10- 12лк имеет преимущества против освещения 5 лк и менее (Newberry et al., 1985).
Согласно ряду исследователей слишком низкая освещенность (< 5 лк) приводит к ухудшению зрения птицы по причине дегенерации сетчатки с возможным развитием миопии (близорукости), глаукомы, к повреждению хрусталика и слепоте (Buyse et al, 1996; Cummings et al, 1986; Li et al, 1995).
Однако это мнение опровергает эксперимент, проведенный в университете Auburn (США). Была проведена ранняя стимуляция групп бройлеров кросса Ross 708 в первые 9 дней светом с интенсивностью 10, 20, 40 и 80 лк по программе 23+1 (0-9 день) и 20+4 (10-55 день), со снижением до 2,5 лк с 10 дня. Результат показал, что исключением оказалась лишь птица выращенная до 9 дней при 80 лк. Она показала самый низкий вес в 9 дней, худший выход мяса и грудки в 55 дней. Остальные режимы, включая 40 лк до 9 дней жизни не продемонстрировали негативного отклонения в росте и состоянии здоровья птицы (Hess et al, 2007).
На практике освещенность в птичнике часто варьирует в широком диапазоне - в зависимости от типа ламп, их количества, расположения и расстояния он них до уровня глаз птицы.
Для расчета необходимого количества ламп с целью создания 30лк на уровне птицы необходимо исходить из параметров: 0,8-1Вт/м 2 для флуоресцентных ламп и 3Вт/м 2 для ламп накаливания.
Фотопериод
Продолжительность световой фазы (фотопериод) - второй, после интенсивности, важнейший фактор воздействия на птицу.
Дикая птица, в отличие от домашней, полностью зависима от продолжительности светового дня, поэтому ее жизненный цикл и репродуктивная фаза носят сезонный характер. С наступлением осенне-зимнего периода птица прекращает яйцекладку, возобновляя ее весной – по мере удлинения фотопериода. Этот процесс находится под контролем гипофиза, не получающего достаточной световой стимуляции. И наоборот, при удлинении фотопериода гипофиз вырабатывает гормоны, стимулирующие рост, половое созревание птицы и начало яйцекладки.
Укороченные и чередующиеся фотопериоды позволяют снизить частоту возникновения метаболических заболеваний, таких как асцит на фоне легочной гипертензии, синдром внезапной смерти, дисхондроплазия большеберцовой кости, хромота и другие нарушения развития скелета (Classen и Riddell, 1989-1991; Renden et al, 1991; Petek, 2005; Kritensen et al, 2004 и др)
Интенсивность и продолжительность светового периода крайне важны для птицы. Однако влияние света не ограничивается только этими факторами. На птицу, выращиваемую в промышленных условиях, так же оказывает существенное влияние и цвет излучаемого света – его спектр.
Свет и спектральная чувствительность птиц
Белый свет состоит и спектра, который четко различим человеческим глазом на радуге, видимой в солнечную погоду во время или после дождя.
Спектр разложения белого света в опыте Ньютона (Рис1.) представляет собой видимую радужную полоску получаемую на белом экране, расположенном позади призмы, на которую спереди падает узкий луч дневного света.
пектр разложения белого свете обусловлен дисперсией - свойством дневного белого немонохроматического света разлагаться в призме на монохроматические основные спектральные цвета: красный - оранжевый - желтый - зеленый - голубой - синий - фиолетовый. Наименее отклоняется в призме красный цвет, наиболее отклоняется - фиолетовый. Суть дисперсии заключается в том, что скорость света в веществе призмы зависит от длины его волны (рис 2).
На протяжении столетий человек изучал воздействие разных спектров на живой организм и установил, что для каждого из них оно специфично. Этому влиянию в той или иной степени подвержен как сам человек, так и все виды животных и птиц. Особенно выражено влияние длинноволновых цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого и голубого. Это означает, что воздействуя отдельными спектрами на организм можно добиться усиления специфического эффекта.
В 1986 г Марк О. Норт (Mark O.North, США) опубликовал диаграмму, в которой отобразил эффекты воздействия разных спектров света на те или иные показатели выращивания и поведенческие особенности птицы.
Недавние исследования подтвердили, что наиболее благоприятными для роста и развития птицы с 4 по 11 неделю являются лучи с диной волны 415-560нм (от фиолетового до зеленого) или освещение широкого спектра (белый свет).
Lewis и Morris (2000) пришли к выводу, что увеличение привесов при использовании зеленого и синего цветов являются следствием исключения длинноволнового спектра, который подавляет рост птицы.
Это подтверждает и то, что конверсия корма у племенной птицы также улучшается при использовании зеленого и синего света и заметно ухудшается при использовании красного, особенно до 16-недельного возраста у племенной птицы. Позже эффект не так выражен, что, скорее всего, обусловлено сильным влиянием половых гормонов.
Berk (1995) установил, что птица особенно чувствительна к интенсивности света вплоть до 6-й недели жизни. В эксперименте было уcтановлено, что увеличение длины световой волны на каждые 100 нм у бройлеров весом 1,5 кг приводит к снижению живой массы на 50г. И наоборот – половое созревание птицы сильнее всего стимулирует белый свет или освещение в красном спектре. Аналогичный эффект был продемонстрирован и на индейках (Sarah Mellor, 2001. Диагр. 1)