عوامل دخیل در مدیریت نوردهی در طیور شامل منبع، شدت، مدت، یکنواختی و طول موج (رنگ نور) می باشد. در مطالعات بسیاری اثرات طول موج های کوتاه (آبی و سبز) و طول موج های بلند (نارنجی و قرمز) بر آسایش پرندگان، افزایش وزن بدن و تولید تخم مرغ مورد بررسی قرار گرفته است.
نور آبی یا سبز تاثیر مثبتی بر وزن بدن دارد و نور قرمز یا سفید برای تولید تخم مرغ در جوجه ها و بلدرچین مفید است. در بوقلمون ها، نور آبی در دوران پیش از بلوغ و نور قرمز یا سفید برای دوره پس از بلوغ مناسب تر است.
همچنین قرار گرفتن در معرض نور قرمز و سفید در اردک نتایج مثبتی در افزایش وزن بدن نشان داده است. نتایج تحقیقات نشان می دهد که طول موج های مختلف می توانند بر آسایش، وزن بدن و تولید تخم مرغ اثرات مثبتی یا منفی داشته باشند.
مقدمه:
نور دارای پنج ویژگی اصلی است: منبع، شدت، مدت، یکنواختی و طول موج (رنگ نور). با توجه به اهمیت نور در سطح تولید و آسایش، مطالعات بسیاری بر روی اثرات آن در طیور صورت گرفته است. بر اساس این مطالعات، طول موج نور (رنگ) بر رفتار، آسایش، رشد و عملکرد طیور تاثیر می گذارد.
فیزیولوژی چشم در طیور
سیستم بینایی طیور کاملا متفاوت از سیستم بینایی انسان است. چشم ها تکامل یافته ترین اندام های حسی طیور هستند. در مقایسه با انسان، طیور مهارت های بصری بهتری از جمله طیف رنگی وسیع، حساسیت دید بدون ارتعاش، تطابق دید و تیزبینی دارند. بینایی ۷۰ درصد از قوه ادراک آنها را تشکیل می دهد و وزن چشم ها نسبتا سنگین تر از مغزشان است.
نور مرئی دارای طول موج ۳۸۰ تا ۷۴۰ نانومتر است که در بین پرتوهای نور مادون قرمز نامرئی (طول موج های بلند) و پرتوهای نامرئی فرابنفش (طول موج های کوتاه) قرار می گیرد.
چشم انسان بیشترین حساسیت را در طول موج ۵۵۵ نانومتر دارد، در حالی که چشم پرندگان در طول موج ۵۶۲ نانومتر حساس است، چشم انسان قادر به مشاهده در ناحیه بسیار محدود طول موج ۴۰۰-۷۰۰ نانومتر است، اما طیور قادر به درک طول موج های بالاتر از ۳۲۰ نانومتر می باشند.
سه عامل اصلی بر بینایی در طیور تاثیرگذار است: تشخیص شبکیه، تشخیص غده پینه آل و تشخیص هیپوتالاموس. شبکیه تضمین می کند که پرندگان محیط خود را به وضوح می بینند و به آن واکنش نشان می دهند و نشان می دهد که نور بر رشد و رفتار موثر است. دو نوع گیرنده نوری در شبکیه وجود دارد: مخروطی و میله ای. بر خلاف انسان، طیور دارای دو گیرنده مخروطی هستند.
سلول های میله ای قادر به درک رنگ ها نیستند و تنها می توانند از طریق رنگدانه های ردوپسین نور سفید را تشخیص دهند و در نتیجه باعث می شوند اشیاء در تاریکی بهتر شوند. سلول های مخروطی حاوی رنگدانه های یدوپسین هستند و پنج زیرمجموعه از گیرنده های مخروطی شامل چهار مخروط منفرد و یک جفت سلول مخروطی هستند. این گیرنده ها آبی (۴۵۰ نانومتر)، سبز (۵۵۰ نانومتر)، قرمز (۷۰۰ نانومتر) و بنفش (۴۱۵ نانومتر) هستند، که نوع بنفش آن متفاوت از انسان است. توسط گیرنده های بنفش، طیور می توانند پرتوهای نور در اشکال مختلف را درک کنند و برخی منابع نور را به شکل روشن تر و درخشان تر مشاهده کنند.
غده پینه آل در ناحیه مثلت شکل پشت مغز، میان نیمکره مخ و مخچه واقع شده و گیرنده های نوری (فتورسپتورها) در آن قرار دارند. غده پینه آل، نقش موثری در ترشح هورمون های سروتونین و ملاتونین دارد. این هورمون ها نقش مهمی در عملکرد ریتم شبانه روزی، اعمال مختلف غدد درون ریز، جابجایی، دمای بدن و فصل جفت گیری در طیور دارند.
چنانچه شدت نور بیش از ۴ لوکس (روشنایی) باشد، به داخل جمجمه نفوذ می کند و به غدد پینه آل می رسد و ترشح هورمون های سرتونین و ملاتونین را سرکوب می کند.
هیپوتالاموس در بخش عمقی بافت مغزی در ناحیه پری اپتیک پیشین قرار دارد، بسته به شدت نور، هیپوتالاموس به طور مستقیم ترشح هورمون آزادکننده گنادوتروپین (GnRH)، هومئوستازی و ساختار فیزیولوژیکی بدن را تحت کنترل دارد.
یکی دیگر از تفاوت های مهم بین پرندگان و انسان این است که پرندگان قادرند نور را از طریق گیرنده های خارج از شبکیه ای در هیپوتالاموس و غده پینه آل دریافت کنند.
نور با طول موج بلند به طور مستقیم به داخل جمجمه و مغز نفوذ می کند و از آنجا که انرژی خیلی زیادی دارد به هیپوتالاموس می رسد، طول موج های مختلف نور به طور مستقیم به هیپوتالاموس نفوذ می کنند و اثرات مختلفی دارند. گیرنده های نوری خارج شبکیه به ناحیه قرمز طیف الکترومغناطیسی واکنش نشان می دهند.
اثرات طول موج نور بر گونه های مختلف طیور
باتوجه به مطالعات پیشین، طول موج نور یا رنگ نور بر رفتار، آسایش و عملکرد طیور تاثیرگذار است. بنابراین، مدیریت نور فاکتور مهمی در تولید طیور محسوب می شود.
اثرات طول موج نور بر مرغ گوشتی
انتشار طیف نور و حساسیت به رنگ نور بر اساس سن جوجه گوشتی می تواند متفاوت باشد. در مراحل اولیه رشد، طول موج کوتاه (آبی و سبز) تاثیر مثبتی بر رشد سریع دارد. هنگام بلوغ، طول موج های بلند (نارنجی، قرمز) سبب تسریع رشد و بلوغ جنسی می شوند.
در مطالعه اسمیت و فیلیپس (۱۹۵۹) اثبات شد که بازده خوراک جوجه های گوشتی در زیر نور سبز بهتر از نورهای آبی، قرمز یا نارنجی است. در مطالعه دیگری Rozenboim و همکاران (۱۹۹۹) گزارش کردند بازده خوراک جوجه های گوشتی که در زیر نور سبز بهتر از نورهای سفید، آبی و قرمز است. Foss و همکاران (۱۹۷۲) نیز گزارش کردند وزن بدن جوجه های گوشتی در زیر نور سبز به طور قابل توجهی بالاتر از نورهای آبی، قرمز یا سفید است. رشد جوجه های پرورش یافته تحت نور بنفش یا سبز سریع تر از نور قرمز یا سفید بود.
لوئیس و موریس (۲۰۰۰) اثرات متقابل منفی میان وزن بدن و طول موج نور در جوجه های گوشتی پرورش یافته در طول موج بین ۵۳۰ تا ۷۵۰ نانومتر را گزارش کردند و به ازای هر ۱۰۰ نانومتر افزایش طول موج حدود ۵۰ گرم کاهش وزن بدن مشاهده شد.
Bayraktar و همکاران (۲۰۰۵) دریافتند که عامل تعیین کننده در عملکرد جوجه های گوشتی بیشتر با توزیع طیفی ارتباط دارد تا رنگ نور.
از نظر اثر بر عملکرد، LED های آبی یا سبز بهتر از فلوئورسنت های آبی یا سبز بودند. برای پرورش، نوارهای باریک نور آبی (۴۷۰ نانومتر) و همچنین نور سبز (۵۷۰ نانومتر) موثرتر از باندهای عریض نور آبی و نور سبز هستند. طول موج سبز (۵۷۰ نانومتر) در مقایسه با سایر رنگ نورها بازدهی خوراک و رشد را با افزایش وزن بیش از ۲۵۰ گرم (تقریبا ۱۵ درصد) و حداقل۰/۱۱ درصد افزایش بهره وری خوراک در ۴۲ روزگی بهبود بخشید. خسروی نیا (۲۰۰۷) در مطالعه خود اولویت های رنگی جوجه های گوشتی را طی یک دوره ۴۲ روزه با ۲۰۰۰ جوجه بررسی نمود و نشان داد که پرندگان نور سبز و همچنین خوراک های سبز رنگ را ترجیح می دهند. Sultana و همکاران بر اثرات LED های تک نور و ترکیبی بر رفتار و پاسخ ترس در جوجه های گوشتی مطالعه نمودند، نتایج نشان داد که نورهای قرمز و زرد، باعث تحرک جوجه ها و پاسخ های ترس می شود، در حالی که نورهای آبی و سبز باعث کاهش فعالیت شده و جوجه ها بیشتر وقت خود را صرف نشستن می کنند.
Hogshead (۲۰۱۵) در مطالعه خود بر روی ۱۲۰ جوجه گوشتی اثرات رنگ نور را بر عملکرد و سیستم ایمنی مشاهده کردند سطوح کل ایمونوگلوبولین Y در سرم در روزهای ۳۵ و ۴۲ در جوجه های گوشتی تحت نور قرمز افزایش یافت. حداکثر وزن بدن در جوجه های گوشتی تحت نور آبی (۳۱۵۰ گرم) بود در حالی که کمترین وزن بدن در جوجه های زیر نور سبز (۲۷۴۵ گرم) مشاهده شد. Rozenboim و همکاران (۱۹۹۹) هیچ تفاوت معنی داری در میزان مرگ و میر جوجه های گوشتی در نورهای سفید، سبز، آبی و قرمز مشاهده نکردند. اما Bayraktar و Altan (۲۰۰۵) گزارش دادند مرگ و میر در پرندگان در زیر نور فلوئورسنت سبز در هفته ششم به ۸/۸۷% رسید که به طور قابل توجهی بالاتر از گروه نورهای دیگر (لامپ سفید، فلوئورسنت سفید، فلوئورسنت آبی، LED آبی، کم نور فلوئورسنت سفید کمرنگ، LDE سبز) بود. محققان این نرخ بالای تلفات را به اثرات منفی ناشی از افزایش بالای وزن بدن که طی دو هفته اول در جوجه های گوشتی تحت نور فلوئورسنت سبز روی داد، نسبت دادند.
اثرات طول موج نور بر مرغ های تخمگذار
لوئیس و همکاران (۲۰۰۷) از ۴۴۸ مرغ تخمگذار سفید نژاد لوهمن برای ارزیابی اثرات نور سبز استفاده کردند و نتیجه گرفتند که استفاده از نور سبز در سالن های طیور تاثیر مثبتی بر رشد و بهره وری مرغ های تخمگذار ندارد. Reddy و همکاران (۲۰۱۲) در مطالعه ای ۲۴ قطعه مرغ تخمگذار سفید لگهورن را در زیر یک لامپ رشته ای با نور سفید به مدت ۷۲ هفته پرورش دادند. پس از آن، جوجه ها به منظور پرورش یک گروه تحت طول موج ۴۵۰ نانومتر و گروه دیگر تحت نور با طول موج ۶۵۰ نانومتر به دو گروه تقسیم شدند. تولید تخم مرغ از پرندگان در نور ۶۵۰ نانومتر در ابتدای آزمایش ۴۹/۹% و پس از رسیدن به ۸۲ هفتگی به ۸۳/۳% افزایش یافت. مرغ های تحت نور ۴۵۰ نانومتر در ابتدای آزمایش تولید ۵۱/۱ درصد داشتند که در هفته ۸۲ به ۴۶/۴ درصد یافت. این محققین نتیجه گرفتند که گیرنده های نوری خارج شبکیه واقع در هیپوتالاموس نقش مهمی در تولید تخم مرغ ایفا می کنند.
طول موج بلند در مقایسه با طول موج کوتاه راحت تر می تواند به بافت های عمیق نفوذ کند و ترشح Mrna GnRH I از هیپوتالاموس را افزایش می دهد. در شرایط گرمسیری، استفاده از نور قرمز برای بیش از چهار ساعت و کمتر از ۱۲ ساعت به طور مثبت تولید تخم مرغ را تحت تاثیر قرار می دهد. استفاده از طول موج بلند تحت نور قرمز سبب جلوگیری از کاهش تولید تخم مرغ می شود.
Hassan و همکاران (۲۰۱۳) در مطالعه خود برای یافتن اثرات نور رنگی در مرغ های تخمگذار از ۶۰۰ مرغ تخمگذار های لاین در سن ۱۲ هفتگی استفاده کردند. تولید تخم مرغ در مرغ های پرورش یافته تحت نور قرمز در مقایسه با نورهای سفید، سبز و آبی افزایش یافت. همچنین رنگ پوست تخم مرغ در زیر نور قرمز تیره تر شد. علاوه بر این، مشاهده شد که غلظت FSH در مرغ های تحت نور قرمز_سبز بطور معنی داری افزایش یافته است.
Borille و همکاران (۲۰۱۳) عملکرد مرغ های تخمگذار را زیر LED های با طول موج متفاوت و لامپ های رشته ای مقایسه کردند. در این مطالعه ۳۶۰ مرغ تخمگذار براون لوهمن در زیر نورهای آبی، زرد، سبز،قرمز، سفید و لامپ های رشته ای پرورش یافتند. استفاده از LED های سید و قرمز تاثیر منفی بر تولید تخم مرغ، وزن و پارامترهای کیفیت تخم مرغ در مرغ های تخمگذار تجاری نداشت.
Pyrzak و همکاران (۱۹۸۷) گزارش کردند که بیشترین تولید تخم مرغ در زیر نور قرمز مشاهده می شود. هر چند در مطالعه Borille بیشترین میزان تولید تخم مرغ در نور سفید مشاهده شد.
Baxter و همکاران (۲۰۱۴) اثر طول موج نور را که توسط شبکیه یا گیرنده های خارج شبکیه ای یا هر دو آنها هدایت می شود را بررسی کردند، طی یک دوره ۱۵ هفته ای، جوجه های نر و ماده بینا و نابینا بررسی شدند. نتایج نشان داد که بین جوجه های بینا و نابینا اختلاف معنی داری در تولید تخم مرغ وجود ندارد. تولید تخم مرغ تحت تاثیر قرار گیری در معرض محرک های شبکیه قرار نگرفت. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که نور قرمز برای افزایش تعداد تخمک ها ضروری و مناسب است.
Svobodova و همکاران (۲۰۱۵) اثرات طول موج بر کیفیت هوا در سالن، عملکرد مرغ های تخمگذار و ساختار میکروبیولوژیک پوسته تخم مرغ را بررسی کردند. در آزمایش، از مرغ های قهوه ای ISA در سن ۲۲ تا ۷۵ هفتگی که در چهار سالن با مجموع ۱۴۰۰۰ مرغ در هر سالن مرغ نگهداری می شوند، استفاده شد. منابع نور شامل رنگ های آبی، سبز، قرمز و زرد بود. این محققین مشاهده کردند که کمترین میزان تلفات ۱۲/۶۵% در مرغ های تحت نور قرمز و بالاترین میزان مرگ و میر در مرغ های تحت نور آبی ۱۴/۳۰% روی داده است.
اثرات طول موج بر خروس ها
لوویس و موریس (۲۰۰۶) گزارش کردند که بزرگترین محرک در خروس ها صرف نظر از معیارهای بلوغ جنسی قرار گیری در معرض نور سفید یا قرمز است. در مطالعه ای بر روی خروس های گوشتی ۳۲ روزه در زیر نور قرمز، سبز، آبی و سفید هیچ تغییری در وزن بیضه ها مشاهده نشد. لازم به ذکر است که در نور آبی نسبت به نور سبز سطح بالاتری از غلظت تستوسترون پلاسما مشاهده شد. در نور سفید و قرمز غلظت تستوسترون در سطح متوسط بود. نویسندگان اشاره کرده اند که ممکن است خروس های ۳۲ روزه برای واکنش به محرک های جنسی نوری بیش از حد جوان باشند.
نتایج
در مطالعات صورت گرفته بر روی مرغ گوشتی، نور سبز و آبی اثرات مثبتی بر وزن بدن داشت در حالی که اثرات نور قرمز بر آن منفی بود. در مرغ تخمگذار، نور قرمز و سفید سبب رشد اولیه تخمدان ها و افزایش تولید تخم مرغ می شود. علاوه بر این، بالاترین یمزان مرگ و میر در مرغ های تخم گذار زیر نور آبی و پایین ترین تلفات در نور قرمز مشاهده می شود. در مطالعات انجام شده در خروس ها، بیشترین تحریک جنسی در زیر نور قرمز و سفید ثبت گردید. با این وجود سطح تستوسترون خون، در نور آبی افزایش یافت. به منظور افزایش بهره وری، افزایش سطح تولید و افزایش آسایش حیوانات، در مدیریت پرورش طیور بایستی طول موج نور و منبع نور به دقت مورد توجه قرار گیرند.
واحد تحقیق و توسعه گروه چیتیکا
پاسخ به دیدگاه