Способ выращивания сельскохозяйственной птицы при светодиодном освещении
METHOD FOR GROWING AGRICULTURAL POULTRY AT LED LIGHTING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к промышленному птицеводству, и может быть использовано для сокращения затрат энергии и ресурсов и повышения воспроизводительных качеств самцов и самок птицы.
Уровень техники
Промышленное птицеводство - самая энергоемкая отрасль животноводства. Около 40% электроэнергии, потребляемой птицефабриками, расходуется на освещение помещений. В основном в качестве источников света используют лампы накаливания и люминесцентные лампы (например, биокомплекс "ЕДЕМ" (заявка на изобретение RU 9710777, опубл. 27.03.1999).
Известен способ выращивания цыплят-бройлеров (патент на изобретение RU 2373702, опубл. 27.11.2009). Способ заключается в том, что цыплят-бройлеров содержат при режиме освещения, предусматривающем ежесуточное выключение света на 45 минут раньше относительно прошлых суток, в течение всего срока выращивания, при этом время кормления каждые сутки также проводят на 45 минут раньше относительно предыдущих.
Недостатком данного способа является несоответствие данного светового режима биологическим ритмам жизни птицы, а также неучтен распорядок дня обслуживающего персонала.
Известен способ содержания племенных петухов яичных кроссов (патент на изобретение RU 2349083, опубл. 20.03.2009). Способ включает содержание с 17-недельного возраста до конца срока эксплуатации в клеточных условиях при трехфазном режиме освещения - первая фаза - с 5 до 6 ч, вторая - с 8 до 12 ч и третья - с 13 до 17 ч и кормления. Освещение и кормление проводят синхронно. Количество ежедневно выдаваемого петухам корма уменьшают на 15% от объема, потребляемого при скармливании вволю в течение всего периода содержания.
Недостатком известного способа является несоответствие суточных биоритмов и несогласованность с долготой светового дня в данном регионе.
Известен способ прерывистого освещения в птицеводстве (патент на изобретение RU 2558222, опубл. 27.07.2015), включающий общее освещение всего помещения птичника во время обслуживания птицы и оборудования персоналом и круглосуточное локальное освещение только кормушек или только поилок. Окрашивают в зеленый цвет кормушки и поилки по технологической целесообразности. Применяют зеленый свет для локального освещения одновременно кормушек и поилок. Общее освещение помещения птичника осуществляют с уровнем освещенности 2-6 лк. Локальное освещение производят в четырех направлениях одновременно кормушек и поилок изменяемым уровнем освещенности в зависимости от возраста птицы, времени суток и времени прохождения комбикорма через кишечник птицы.
Недостатком известного способа является сложность и многокомпонентность технологических процессов.
Известен способ выращивания с использованием светодидного освещения (патент на изобретение RU 2351124, опубл. 10.04.2009), который предусматривает кормление, поение и оптическое воздействие. На область груди цыплят-бройлеров в суточном возрасте осуществляют однократное воздействие светодиодного излучения красного диапазона, излучение которого закрыто информационной биологически активной матрицей. Информационная биологически активная матрица состоит из контейнера с одним из биологических компонентов при соблюдении следующих параметров: длина волны 682 нм, длительность импульсов 250 нс, частота следования импульсов 80 Гц, мощность излучения одного светодиода 2,6 мВт, экспозиция излучения 15 с.
Недостатком известного способа является относительно высокая энергоемкость и трудоемкость процесса, а также некомфортный световой режим для работы обслуживающего персонала.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения – разработка способа технологического повышения продуктивности молодняка и взрослой птицы, используя при выращивании цыплят и содержании взрослых кур светодиодные источники освещения.
Технический результат изобретения заключается в сокращении затрат электроэнергии и повышении воспроизводительных качеств самцов и самок птицы. Уменьшение затрат на электроэнергию, в свою очередь, позволяет снизить себестоимость продукции и повысить рентабельность хозяйств.
Указанный технический результат достигается тем, что способ выращивания сельскохозяйственной птицы при светодиодном освещении включает кормление, поение и световое воздействие, причем, согласно изобретению, самок сельскохозяйственной птицы содержат при светодиодном освещении при постепенном сокращении светового дня с 16 часов в 4-недельном возрасте до 8 часов в 26 недель в период выращивания с последующим увеличением светового дня в период яйцекладки до 16 часов к 68-недельному возрасту птицы, затем самок спаривают с самцами, выращенными при люминесцентном освещении.
Осуществление изобретения
После анализа мирового опыта, учитывая новые тенденции в сфере освещения, было принято решение использовать в качестве источников освещения светоизлучающие диоды, изделия из которых обладают следующими преимуществами.
- Экономия электроэнергии. Энергосбережение до 80% позволяет направить высвобождающуюся энергию на другие нужды.
- Экономия на эксплуатации и долговечность. Отсутствие затрат на текущее обслуживание. Срок службы светильников - до 20 лет (при 12-часовом использовании). Более 100 тыс. часов работы (соответственно в 100 и 10 раз больше, чем у ламп накаливания и люминесцентных ламп).
- Экологическая безопасность, которая позволяет исключить затраты на специальную утилизацию и сохранить окружающую среду. Отсутствие ртутьсодержащих компонентов и электромагнитных излучений.
- Надежность в любых климатических условиях. Стабильное освещение в зимний период обеспечивается благодаря отсутствию проблем с включением, характерным для всех газоразрядных ламп. Устойчивость к многократным включениям и выключениям (такой режим существенно сокращает срок службы ламп накаливания и люминесцентных ламп). Надежная качественная эксплуатация светодиодных ламп и индикаторов при температуре окружающей среды от -40 до + 60°С (климатическая независимость).
- Отсутствие шума. Светодиодные лампы абсолютно беззвучны, что делает их незаменимым источником света в таких местах, как библиотеки, больницы, офисы и т.д.
- Мягкий свет без мерцания. Обычные люминесцентные лампы потребляют переменный ток. Поэтому происходит невидимое мерцание, 100-120 вспышек в секунду. Светодиодные источники работают от постоянного тока без мерцания, что намного благоприятнее для человеческих глаз.
- Прочность и безопасность. Антивандальное исполнение светодиодных светильников и прожекторов.
- Малое тепловыделение и низкое питающее напряжение (обычно 12 В).
Светодиоды, или светоизлучающие диоды (в английском варианте LED-lightemittingdiode), полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении через него электрического тока. Они бывают разного цвета свечения, что определяется типом используемых полупроводниковых материалов, образующих плавный переход. Главные преимущества светодиодных ламп в сравнении с другими разновидностями ламп - существенная экономия электроэнергии, повышенный срок эксплуатации (до 12000-15000 часов), отсутствие ультрафиолетового излучения, экологичность, безопасность и практичность в применении. Светодиоды являются последней инновацией в области осветительных приборов. По всем экспертным оценкам именно производство светодиодных ламп становится весьма перспективным и востребованным направлением.
Разработанный способ выращивания сельскохозяйственной птицы при светодиодном освещении заключается в следующем.
Самок сельскохозяйственной птицы содержат при светодиодном освещении при постепенном сокращении светового дня с 16 часов в 4-недельном возрасте до 8 часов в 26 недель в период выращивания с последующим увеличением светового дня в период яйцекладки до 16 часов к 68-недельному возрасту птицы, затем самок спаривают с самцами, выращенными при люминесцентном освещении.
Примеры осуществления заявленного способа выращивания.
Исследования проводились в СХП «птицефабрика «Кумская» и АО «Агропрогресс» Ставропольского края на птице кросса «КОББ».
Для формирования разных световых режимов во всех опытах использовали светонепроницаемые перегородки и необходимую автоматику в электрооборудовании. Для этих целей использовали приборы автоматического программного управления типа 2-РВМ. Для определения освещенности использовали люксметр Ю-17. Температуру измеряли термографами, а относительную влажность воздуха - гигрографом. Содержание углекислоты, аммиака и сероводорода в воздухе определяли при помощи универсального газоанализатора «ОКА-МТ».
3
При проведения опытов оптимальные показатели микроклимата помещений находились в пределах нормы: углекислоты - 0,12-0,18% (в объемном отношении) и содержание аммиака - 5-9 миллиграмм в 1 м.
При проведении опытов учитывали зоотехнические показатели (живая масса цыплят и взрослых кур, сохранность птицы, расход корма на один килограмм прироста живой массы), продуктивность взрослой птицы (яйценоскость, инкубационные качества яиц).
Для опыта были взяты 3 группы из суточных цыплят январского вывода по 150 голов в каждой. Кормление и условия содержания цыплят, а затем и несушек, были одинаковыми для всех опытных групп, за исключением разных источников освещения, при которых выращивался молодняк и содержалась взрослая птица.
Группа 1 - куры и молодняк содержались при люминесцентном освещении, как в период выращивания, так и в период яйцекладки;
Группа 2 - использовали светодиодное освещение как при выращивании молодняка, так и в период яйцекладки взрослых кур;
Группа 3 - использовали в качестве источника света лампы накаливания во все периоды содержания птицы.
В возрасте 26 недель из числа молодняка групп 1 и 2 были сформированы группы 4 и 5 для выяснения целесообразности выращивания самцов и самок кур при разных источниках освещения.
Группа 4 - кур, выращенных при режиме группы 2 (светодиодное освещение), спаривали с петухами, выращенными при режиме группы 1 (люминесцентное освещение);
Группа 5 - кур, выращенных при режиме группы 1 (люминесцентное освещение), спаривали с петухами, выращенными при режиме группы 2 (светодиодное освещение). На период яйцекладки было сформировано 5 групп молодняка по 100 голов в каждой. Схема режимов освещения, при выращивании молодняка и содержании взрослой птицы, используя при этом различные источники освещения, которые представлены в таблице 1.
2
2
Молодняк и взрослых кур содержали в секциях безоконного птичника на полу с плотностью посадки до 9-недельного возраста 8,0 голов (400 кв. см на голову), с 9 до 21 недели - 4 головы на 1 м площади пола. Для взрослой птицы плотность посадки 3 головы на 1 м площади пола. Бетонный пол застилали сухими стружками 8-10 см. По мере загрязнения подстилки сверху стелили свежие стружки.
Результаты инкубации яиц кур опытных групп приведены в таблице 2.
Оплодотворенность яиц, полученных от кур основных групп (2 и 1), была достаточно высокой и составила 85,1% - 86,4%. Однако в группах, где петухи и куры были выращены при различных источниках освещения (группы 4 и 5) оплодотворенность яиц была выше, чем в соответствующих им основных группах (2 и 1), в которых самцы и самки на протяжении всего опыта находились в идентичных условиях освещения (табл. 2). Так в возрасте птицы 8-9 месяцев оплодотворенность яиц группы 4 была выше на 0,5%, чем в группе 2. В возрасте кур 10-11 месяцев эта разница составила 3,5%, а к концу опыта оплодотворенность яиц в 4 группе была выше на 7,3%, по сравнению с 2 группой (Р>0,99).
Аналогичные различия имели место и при сравнении показателей 1 и 5 групп. Оплодотворенность яиц 5 группы была выше на 4,2% в возрасте птицы 10-11 месяцев и на 5,5%, к концу периода яйцекладки (Р> 0,99).
Таким образом, характерным для обеих дополнительных групп (4 и 5) была более высокая оплодотворенность яиц, особенно в конце периода продуктивного использования птица. За счет менее выраженного снижения инкубационных качеств яиц к концу периода яйцекладки итоговые показатели по оплодотворенности яиц в группах 4 и 5 по всем закладкам были выше на 2,6-3,0%, чем в основных группах 2 и 1 при Р> 0,99. Группы 4 и 5 отличались от основных групп 2 и 1 и по выводимости яиц и выводу цыплят.
Так, в группе 4 уже в возрасте кур 8-9 месяцев вывод цыплят, как от числа проинкубированных, так и оплодотворенных яиц, был выше на 5,7-4,1% по сравнению с 2 группой (табл. 2). Преимущества группы 4 по этим показателям сохраняется и на протяжении следующих месяцев.
В конце опытов выводимость яиц была выше 3,2 % и вывод цыплят от числа проинкубированных яиц выше на 3,8%. Разница во всех случаях достоверна при Р>0,90 и Р>0,99. Аналогичные различия имели место при сравнении показателей выводимости яиц и вывода цыплят групп 1 и 5. По итогам всех закладок вывод цыплят от заложенных яиц в группе 4 и 5 был выше на 3,8 и 4,1% выше, чем в группах 2 и 1. Разность статистически достоверна Р больше 0,99.
Таким образом, данные, полученные в опыте, показали, что выращивание петухов и кур при разных источниках освещения позволило увеличить число оплодотворенных яиц на 2,8-3,1%. Наилучшие результаты по оплодотворенности и выводимости яиц получены в группе 4.
Чтобы создать полную картину воспроизводительных способностей кур, выращенных и содержавшихся при разных источниках освещения, в табл. 3 сведены все показатели, характеризующие воспроизводительные качества птицы: яйценоскость, оплодотворенность, выводимость, и рассчитано количество цыплят, которое может быть получено от одной несушки начального поголовья.
Расчеты показали, что по количеству цыплят, которые могут быть получены от одной несушки, преимущество имела группа 2. Световой режим с использованием светодиодного освещения, примененный во 2 группе, позволил получить на каждую первоначальную несушку на 7,1 и 12,6 суточных цыпленка больше, чем в группах 1 и 3.
Если количество цыплят, которые могут быть получены от одной несушки 1 группы, принять за 100%, то в группе 2 будет соответственно 109,6%, а в группе 3 - всего лишь 89,0%.
Только за счет выращивания самцов и самок в условиях различных источников освещения световых режимов от кур групп 4 и 5 может быть на 4,0-3,2 суточных цыпленка или на 5,4-4,2% больше в расчете на начальную несушку, чем в соответствующих им основных группах 2 и 1.
Подытоживая результаты опыта, из числа испытанных световых режимов для мясных кур можно считать наиболее благоприятным режим по типу группы 4.
Следует отметить, что внедрение раздельного по полу выращивания цыплят с суточного возраста и широкое использование искусственного осеменения, создают благоприятные условия для применения рекомендуемых источников освещения для самцов и самок в период их выращивания.
Анализируя итоги работы, можно сделать заключение, что из числа испытанных световых режимов для племенных кур можно считать лучшим режим второй группы: светодиодное освещение при постепенном сокращении светового дня с 16 часов в 4-недельном возрасте до 8 часов в 26 недель (период выращивания) с последующим увеличением его в период яйцекладки до 16 часов к 68-недельному возрасту птицы. Крайние пределы сокращающегося и возрастающего светового дня (16 и 8 ч) приблизительно соответствовали максимуму и минимуму естественной долготы дня в регионе Северного Кавказа. Этот режим позволил за 10 месяцев яйцекладки получить от каждой несушки по 163,5 яйца, что выше на 10,7 и 19,5 яйца, чем в 1 и 3 сравниваемых группах. Молодняк этой группы имел большую живую массу и отличался лучшей сохранностью - 96,3% по сравнению с 95,7 и 93,6% в других группах.
В возрасте птицы 26 недель из числа самок групп 2 и 1 были сформированы группы 4 и 5 для выяснения целесообразности выращивания самцов и самок при разных источниках освещения.
Спаривание кур и петухов, выращенных при разных источниках освещения (группы 4 и 5) способствовало повышению оплодотворенности яиц на 3,5-3,3% и выводу цыплят на 4,8-2,9%.
Касаясь причин, обусловивших более высокие показатели оплодотворенности и выводимости яиц в группах 4 и 5, по сравнению с группами 2 и 1, приходится признать, что дать объяснение наблюдающемуся явлению достаточно сложно. Если бы более высокие показатели были отмечены в одной из дополнительных групп (4 и 5), то это можно было бы отнести за счет большего соответствия данного светового режима потребностям организма петуха. В нашем же опыте, в обоих случаях, когда петухи и куры были выращены при разных, при этом противоположных источниках освещения инкубационные показатели яиц оказались более высокими.
В настоящее время известно, что обычные колебания экологических условий (в том числе освещенности) существенно не меняют установившийся темп мутационного процесса, и если различия в условиях жизни вызывают дифференциацию половых клеток, оказывающуюся в жизнеспособности зиготы, то это возникновение можно представить как генетическую дифференцировку популяции, находящейся в разных внешних условиях или же индуцируемые внешними условиями различия в условиях световых режимов организмов должно иметь, очевидно, не генетический, а физиолого-механический характер дифференцировки половых элементов под влиянием внешней среды.
В работах Е.Я. Борисенко (1939); Б.Л. Астаурова (1956, 1967) и др. так подчеркнута благотворность дифференцировки половых элементов под влиянием условий жизни. По мнению академика Б.Л. Астаурова (1968) выращивание производителей (инбредных) в разных условиях внешней среды может вызвать у потомства явление сходное с гетерозисом. Возможно, что аналогичное, явление имело место и в нашем опыте.
Таким образом, заявленный способ выращивания сельскохозяйственной птицы при светодиодном освещении обеспечивает сокращение затрат электроэнергии и повышение воспроизводительных качеств самцов и самок птицы, что, в свою очередь, позволяет снизить себестоимость продукции и повысить рентабельность хозяйств.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения показал, что совокупность существенных признаков заявленного способа выращивания сельскохозяйственной птицы не известна из уровня техники и значит соответствует условию патентоспособности «Новизна».
В уровне техники не было выявлено признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного изобретения и влияющих на достижение заявленного технического результата, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «Изобретательский уровень».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного способа в сельском хозяйстве, а именно в промышленном птицеводстве, и поэтому заявленный способ выращивания сельскохозяйственной птицы при светодиодном освещении соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».