УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТИМУЛЯЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПТИЦЫ

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности к методам стимуляции суточных цыплят при промышленной технологии производства мяса птицы низкоинтенсивным сканирующим лазерным излучением (НИСЛИ) в инфракрасной (ИК) и красной (Кр) области оптического диапазона, а также в биологических, физиологических, селекционных исследованиях, направленных на определение влияния электромагнитных полей оптического диапазона на биологические объекты.
Известен способ биостимуляции сельскохозяйственной птицы и установка для его осуществления путем кормления, поения и оптического воздействия, отличающийся тем, что на область груди цыплят в суточном возрасте осуществляют однократное воздействие светодиодного излучения красного диапазона, излучение которого модулировано информационной биологически активной матрицей (ИБАМ) (см. РФ №2351124, A01K 31/00, 2009).
Недостатком является низкая когерентность и монохроматичность светодиодного излучения следствием чего является небольшой эффект стимуляции.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству, является способ и устройство биостимуляции сельскохозяйственной птицы электромагнитным оптическим излучением, заключающийся в том, что на область груди цыплят-бройлеров в суточном возрасте однократно воздействуют низкоинтенсивным сканирующим лазерным излучением красного диапазона, пропущенным через пространственный модулятор (см. РФ №2439876, A01K 31/00, 2012) - прототип.
Недостатком является большая длительность одного цикла сканирования цыплят-бройлеров, применение одного лазера красного диапазона (излучение лазера с такой длиной волны проникает в биоткань на небольшую глубину и быстро теряет свою когерентность и монохроматичность) следствием чего является небольшой эффект биостимуляции.
Задача полезной модели - повышение эффективности стимуляции, выражающееся в повышении сохранности, категорийности и продуктивности в птицеводстве, при условии снижения расхода кормов, воды питьевой при одновременном снижении энергоемкости, уменьшения применения стимуляторов роста и других химикатов.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для стимуляции сельскохозяйственной птицы, включающее блок формирования потока излучения и контейнерный блок для размещения пространственного модулятора и птенцов птицы, дополнительно содержит блок формирования управляющей программы, синхронизирующий работу всего устройства, блок формирования потока излучения, установленный на вращающейся каретке для формирования сканирующего по кругу лазерного излучения, содержащий два лазера, причем лазерное излучение каждого из двух лазеров посредством вращающейся четырехгранной призмы разворачивается в строку.
Технический результат достигается за счет уменьшения длительности одного цикла сканирования (по сравнению с прототипом за счет круговой развертки), воздействием на область груди суточных птенцов-перепела последовательно низкоинтенсивным сканирующим лазерным излучением инфракрасного, а затем красного диапазона с различной частотой модуляции и времени экспозиции (для различных видов птицы) и дополнительной модуляцией НИСЛИ пространственным модулятором.
2
2
2
Воздействие НИСЛИ инфракрасного диапазона осуществлялось полупроводниковым лазером типа (ADL-85502-TL) с постоянной плотностью мощности W=3.5 мВт/см, при вариации дозы облучения D от 0.26 мДж/см до 4.2 мДж/см с соблюдением следующих параметров:
ког
и
изл
- длина волны λ=850 нм, длина когерентности L=361 мкм, длительность импульсов τ=62,5 мкс, частота импульсов f=80 Гц, мощность излучения лазера P=50 мВт, экспозиция излучения 15, 30, 60 120, и 240 с.
2
2
2
Воздействие НИСЛИ красного диапазона осуществлялось полупроводниковым лазером типа (HLDH-660-A-50-01) с постоянной плотностью мощности W=3.5 мВт/см, при вариации дозы облучения D от 0.26 мДж/см до 4.2 мДж/см с соблюдением следующих параметров:
ког
и
изл
- длина волны λ=658 нм, длина когерентности L=217 мкм, длительность импульсов τ=62,5 мкс, частота импульсов f=80 Гц, мощность излучения лазера P=50 мВт, экспозиция излучения 15, 30, 60 120, и 240 с.
Пространственный модулятор - это многослойная структура со случайно неоднородной средой, заключенная между двумя прозрачными пластинами диаметром (120 мм × 2 мм). В качестве компоненты пространственного модулятора (ПМ) использовалась биологически активная добавка (БАД) чаванпраш при соблюдении следующих параметров:
коэффициент пропускания
- 41%;
оптическая плотность
- 0.39;
Преимущество полезной модели заключается в том, что применение круговой развертки уменьшает время сканирования (по сравнению с прототипом), а сочетание двух длин волн при лазерном воздействии на живой организм вызывает более значительный отклик, чем при воздействии источником с одной длиной волны. Воздействие низкоинтенсивным сканирующим лазерным излучением инфракрасного, затем красного диапазона, модулированным пространственным модулятором приводит к существенному увеличению живой массы птенцов-перепела (в возрасте реализации 56 суток) за счет стимуляции пищеварения, улучшения обмена веществ и более эффективного использования питательных веществ полнорационного корма в организме цыплят.
Устройство состоит из трех блоков. Блока формирования управляющей программы (БФУП) с панелью управления (ПУ), где задается программа управляющая стимулятором. Блока формирования потока излучения (БФПИ), расположенного на вращающейся каретке (ВК), который согласно заданной программе управляет режимом работы лазеров. Контейнерного блока (КБ), в котором размещен пространственный модулятор (ПМ) и контейнер для размещения птенцов птицы.
Для пояснения предложены чертежи.
На фиг. 1 представлена структурная схема установки и схема сканирования для стимуляции цыплят-перепелов, состоящей из трех блоков где:
БФУП - блок формирования управляющей программы состоящий из:
БП - блок питания;
ПУ - панель управления;
СФКСУМ - схема формирования и кодирования сигналов управления и формирование частоты модуляции;
СУДВК - схема управления двигателем вращения каретки;
ДВК - двигатель вращения каретки;
СФСВТ - схема формирования сигналов вращающего трансформатора;
ВТС - вращающийся трансформатор (статор);
СД - светодиод;
ФД - фотодиод;
ШПВК - шестерня привода вращения каретки.
БФПИ - блок формирования потока излучения состоящий из:
ВТР - вращающийся трансформатор (ротор);
ВБП - вторичный блок питания;
ПСУМ - приемник сигналов управления и модуляции;
СДСУ - схема декодера сигналов управления;
СУМЛ - схема управления модуляторами лазеров;
МИКЛ - модулятор инфракрасного лазера;
МКЛ - модулятор красного лазера;
Л1 - лазер красный;
Л2 - лазер инфракрасный;
СУДВП - схема управления двигателем вращающейся четырехгранной призмы:
ДВП - двигатель вращения призмы;
ВП - вращающаяся четырехгранная призма;
З1 - отражающее зеркало;
З2 - отражающее зеркало;
КУЛ - корректирующая угол линза.
КБ - контейнерный блок, состоящий из;
ПМ - пространственный модулятор;
КБО - контейнер для размещения птенцов-перепела.
На фиг. 2 представлен общий вид установки для стимуляции сельскохозяйственной птицы.
На фиг. 3 изображен разрез установки.
Стимуляция осуществляется следующим образом.
Формирование программы работы стимулятора осуществляется с панели управления (ПУ) блока формирования управляющей программы (БФУП), где задается очередность работы лазеров, время излучения, количество циклов излучения, частота модуляции лазеров. В схеме формирования и кодирования сигналов управления и формирование частоты модуляции (СФКСУМ) формируются и кодируются сигналы управления стимулятором, и задается частота модуляции лазеров. Через оптическую систему светодиод-фотодиод (СД-ФД) кодированные сигналы, а затем модулирующий сигнал поступают в приемник сигналов управления и модуляции (ПСУМ) блока формирования потока излучения (БФПИ) вращающейся каретки (ВК). С приемника (ПСУМ) кодированный сигнал поступает на схему декодера сигналов управления (СДСУ) и далее на схему управления модуляторами лазеров (СУМЛ), а модулирующий сигнал на модуляторы красного и инфракрасного лазеров (МКЛ и МИКЛ). Схема управления модуляторами лазеров (СУМЛ) включает и выключает лазеры согласно сгенерированной управляющей программе.
Включение двигателя вращения каретки (ДВК) осуществляется автоматически сгенерированной программой или с панели управления (ПУ) через схему управления двигателем вращения каретки (СУДВК), скорость вращения составляет один оборот в секунду. Момент вращения двигателя посредством шестерни привода (ШПВК) передается на вал вращения каретки. Напряжение на все схемы блока формирования управляющей программы (БФУП) подается от встроенного блока питания (БП). Напряжение на вращающуюся каретку (ВК) подается от вращающегося трансформатора (ВТС), статор которого неподвижно закреплен. Импульсное высокочастотное напряжение на первичную обмотку вращающегося трансформатора подается со схемы формирования сигналов вращающего трансформатора (СФСВТ). В блоке формирования потока излучения (БФПИ) вращающейся каретки (ВК) с вторичной обмотки ротора вращающегося трансформатора (ВТР) снимается переменное напряжение и подается на вторичный блок питания (ВБП), который запитывает все схемы блока (БФПИ). Двигатель вращения призмы (ДВП) включается при подаче общего напряжения. Управление двигателем (ДВП) осуществляется через схему управления двигателем вращающейся четырехгранной призмы (СУДВП), скорость вращения стабилизирована кварцевым генератором и составляет 1000 об/мин.
Устройство для стимуляции сельскохозяйственной птицы работает следующим образом. Луч лазера, отраженный от зеркал (З1 или З2), падает на вращающуюся призму разворачиваясь в строку, и, отразившись от нее, проецируется на пространственный модулятор (ПМ) (который представляет собой анизотропную квазижидкокристаллическую дифракционную решетку). Вращающаяся каретка производит круговое сканирование по монослою пространственного модулятора лазерным лучом (продолжительность одного цикла сканирования 0,5 секунды). В результате чего в каждой точке падения лазерного луча формируется интерференционное лазерное поле (со своей спекл-структурой), которое, воздействуя на птенцов-перепела, приводит к стимуляции биологических процессов.
Пример. В качестве объекта воздействия использовались птенцы-перепела вида «перепел обыкновенный». Клинически здоровые птенцы-перепела суточного возраста формировались в пять отдельных групп (по 50 голов в каждой из клеток) с учетом происхождения, возраста и живой массы. Каждая сформированная группа состояла из контрольной и опытной. Птицу содержали на основном рационе, сбалансированным по нормам ВНИИТИП, в клеточных батареях. Каждая опытная группа в установке (фиг. 1) подвергалась однократно воздействию НИСЛИ с ПМ при освещенности 10-15 лк. Выбор частоты повторения импульсов лазерного излучения в 80 Гц при стимуляции объясняется положительным влиянием на структуры биотканей и систему микроциркуляций в различных органах. При проведении опытов проводилось определение живой массы птенцов-перепела в суточном возрасте, затем на 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, сутки, и непосредственно перед убоем - на 56 сутки.
Результаты опытов показали опережение приростов живой массы птенцов-перепела всех опытных групп по сравнению с группой контроля на 56 сутки выращивания.
Проведенные опыты показали эффективность применения лазерного воздействия НИСЛИ через ПМ на приросты живой массы птенцов-перепела, что подтверждается повышением их роста, развития и живой массы (см. фиг. 4, 5). Так, в случае применения НИСЛИ через ПМ при экспозиции инфракрасного затем красного лазера 60 сек, мясные цыплята II опытной группы на день убоя превышали массу контрольной группы на 20,48%. В целом увеличение первоначальной живой массы птенцов-перепела составляло от 20,20 до 25,07 раза.
Мясные птенцы опытных групп отличались от группы контроля большей массивностью. При этом отмечены и большие значения промеров статей (длина туловища, ширина и обхват груди, длина киля).
При убое массы непотрошеных, полупотрошеных и потрошеных тушек, а также выход потрошеных тушек птенцов-перепела опытных групп были выше аналогичных показателей в контроле. Масса ряда органов и мышц также превышали контрольные показатели. Это касается массы грудных, бедренных мышц, а также массы шеи, печени и сердца.
Таким образом, при одинаковом расходовании комбикормов, но при разных дозах воздействия, интенсивность роста и развития птенцов-перепела возрастает. При этом необходимо учитывать, что эффективность воздействия НИСЛИ зависит от времени экспозиции.
Данный способ опробован в 2011 г на птицеферме крестьянского фермерского хозяйства «Родник» деревни Щелино Шимского района Новгородской области.