عوامل دخیل در مدیریت نوردهی طیور شامل منبع، شدت، مدت، یکنواختی و طول موج (رنگ نور) میباشد. در مطالعات بسیاری اثرات طول موجهای 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 جوجهها و بلدرچینها مفید است. در بوقلمونها، نور آبی در دوران پیش از بلوغ و نور قرمز یا سفید برای دوره پس از بلوغ مناسبتر 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 موجهای مختلف میتوانند بر آسایش، افزایش وزن بدن و تولید تخم مرغ اثرات مثبت یا منفی داشته باشند.
نور دارای پنج ویژگی اصلی است:
- منبع
- شدت
- مدت
- یکنواختی
- طول موج (رنگ نور)
با توجه به اهمیت مدیریت نوردهی در سطوح تولید و آسایش، مطالعات بسیاری بر روی اثرات آن بر طیور صورت گرفته است. بر اساس این مطالعات، طول موج نور (رنگ) بر رفتار، آسایش، رشد و عملکرد طیور تاثیر میگذارد. در این مطالعه به اثرات طول موج نور در طیور پرداخته میشود.
فیزیولوژی چشم در طیور
سیستم بینایی طیور کاملاً 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 70 درصد از قوه ادراک آنها را تشکیل می دهد و وزن چشم ها نسبتاً سنگین تر از مغزشان است.
نور مرئی دارای طول موج 380 تا 740 نانومتر است که در بین پرتوهای نور مادون قرمز نامرئی (طول موجهای بلند) و پرتوهای های نامرئی فرابنفش (طول موجهای کوتاه) قرار میگیرد.
چشم انسان بیشترین حساسیت را در طول موج 555 نانومتر دارد، در حالی که چشم پرندگان در طول موج 562 نانومتر حساس است، چشم انسان قادر به مشاهده در ناحیه بسیار محدود طول موج 400-700 نانومتر است، اما طیور قادر به درک طول موجهای بالاتر از 320 نانومتر میباشند.
سه عامل اساسی بر بینایی در طیور تاثیرگذار است:
- تشخیص شبکیه
- تشخیص غده پینهآل
- تشخیص هیپوتالاموس
شبکیه تضمین میکند که پرندگان محیط خود را به وضوح میبینند و به آن واکنش نشان میدهند و نشان میدهد که نور بر رشد و رفتار مؤثر است.
دو نوع گیرنده نوری در شبکیه وجود دارد:
- میلهای
- مخروطی (بر خلاف انسان، طیور دارای دو گیرنده مخروطی هستند.)
سلولهای میلهای قادر به درک رنگها نیستند و تنها میتوانند از طریق رنگدانه های ردوپسین نور سفید را تشخیص دهند و در نتیجه باعث می شوند اشیاء در تاریکی بهتر مشاهده شوند.
سلولهای مخروطی حاوی رنگدانههای یدوپسین هستند و پنج زیرمجموعه از گیرندههای مخروطی شامل چهار مخروط منفرد و یک جفت سلول مخروطی هستند، این گیرندهها آبی (450 نانومتر)، سبز (550 نانومتر)، قرمز (700 نانومتر) و بنفش (415 نانومتر) هستند، که نوع بنفش آن متفاوت از انسان است. توسط گیرندههای بنفش، طیور میتوانند پرتوهای UV-A (که زیر طیف بینایی انسان هستند)، را مشاهده کنند.
عملکرد سلولهای مخروطی زوج دقیقا شناخته شده نیست، اما تصور میشود که واسطه ادراک جنبش های بدون رنگ باشند.
به این ترتیب، بر خلاف انسان، طیور میتوانند پرتوهای نور در اشکال مختلف را درک کنند و برخی منابع نور را به شکل روشنتر و درخشانتر مشاهده کنند.
غده پینهآل در ناحیه مثلث شکل پشت مغز، میان نیمکره مخ و مخچه واقع شده و گیرنده های نوری (فتورسپتورها) در آن قرار دارند. غده پینه آل، نقش مؤثری در ترشح هورمونهای سروتونین و ملاتونین دارد. این هورمونها نقش مهمی در عملکرد ریتم شبانه روزی، اعمال مختلف غدد درونریز، جابجایی، دمای بدن و فصل جفتگیری در طیور دارند.
چنانچه شدت نور بیش از 4 لوکس (روشنایی) باشد، به داخل جمجمه نفوذ میکند و به غدد پینهآل می رسد و ترشح هورمونهای سروتونین و ملاتونین را سرکوب میکند.
هیپوتالاموس در بخش عمقی بافت مغزی در ناحیه پری اپتیک پیشین قرار دارد، بسته به شدت نور، هیپوتالاموس به طور مستقیم ترشح هورمون آزاد کننده گنادوتروپین (GnRH)، هومئوستازی و ساختار فیزیولوژیکی بدن را تحت کنترل دارد.
یکی دیگر از تفاوتهای مهم بین پرندگان و انسان این است که پرندگان قادرند نور را از طریق گیرندههای خارج شبکیهای در هیپوتالاموس و غده پینهآل دریافت کنند.
نور با طول موج بلند به طور مستقیم به داخل جمجمه و مغز نفوذ میکند و از آنجا که انرژی خیلی زیادی دارد به هیپوتالاموس میرسد، طول موجهای مختلف نور به طور مستقیم به هیپوتالاموس نفوذ میکنند و اثرات مختلفی دارند. گیرندههای نوری خارج شبکیه به ناحیه قرمز طیف الکترومغناطیسی واکنش نشان میدهند.
اثرات طول موج نور بر گونه های مختلف طیور
با توجه 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 میتواند متفاوت باشد. در مراحل اولیه رشد، طول موج کوتاه (آبی، سبز) تاثیر مثبتی بر رشد سریع دارد. هنگام بلوغ، طول موجهای بلند (نارنجی، قرمز) سبب تسریع رشد و بلوغ جنسی میشوند.
در مطالعه اسمیت و فیلیپس (1959) اثبات شد که بازده خوراک جوجههای گوشتی در زیر نور سبز بهتر از نورهای آبی، قرمز یا نارنجی است. در مطالعه دیگری Rozenboim و همکاران. (1999) گزارش کردند بازده خوراک جوجههای گوشتی که در زیر نور سبز بهتر از نورهای سفید، آبی و قرمز است. Foss و همکاران (1972) 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 جوجههای پرورش یافته تحت نور بنفش یا سبز سریع تر از نور قرمز یا سفید بود.
لوئیس و موریس (2000) اثرات متقابل منفی میان وزن بدن و طول موج نور در جوجه های گوشتی پرورش یافته در طول موج بین 530 تا 750 نانومتر را گزارش کردند و بازای هر 100 نانومتر افزایش طول موج حدود 50 گرم کاهش وزن بدن مشاهده شد.
Bayraktar و همکاران (2005) دریافتند که عامل تعیینکننده در عملکرد جوجههای گوشتی بیشتر با توزیع طیفی ارتباط دارد تا رنگ نور. از نظر اثر بر عملکرد، LED های آبی یا سبز بهتر از فلوئورسنتهای آبی یا سبز بودند. برای پرورش، نوارهای باریک نور آبی (470 نانومتر) و همچنین نور سبز (570 نانومتر) مؤثرتر از باندهای عریض نور آبی و نور سبز هستند. طول موج سبز (570 نانومتر) در مقایسه با سایر رنگ نورها بازدهی خوراک و رشد را با افزایش وزن بیش از 250 گرم (تقریبا 15 درصد) و حداقل 0/11 درصد افزایش بهرهوری خوراک در 42 روزگی بهبود بخشید.
خسروینیا (2007) در مطالعه خود اولویتهای رنگی جوجههای گوشتی را طی یک دوره 42 روزه با 2000 جوجه بررسی نمود و نشان داد که پرندگان نور سبز و همچنین خوراکهای سبز رنگ را ترجیح میدهند.
Sultana و همکاران (2013) 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 افزایش تحرک جوجهها و پاسخهای ترس میشود، در حالی که نورهای آبی و سبز باعث کاهش فعالیت شده و جوجهها بیشتر وقت خود را صرف نشستن میکنند.
Hogshead(2015) در مطالعه خود بر روی 120 جوجه گوشتی اثرات رنگ نور را بر عملکرد و سیستم ایمنی مشاهده کردند سطوح کل ایمونوگلوبولینY (IgY) در سرم در روزهای 35 و 42 در جوجه های گوشتی تحت نور قرمز افزایش یافت. حداکثر وزن بدن در جوجههای گوشتی تحت نور آبی (3150 گرم) بود در حالیکه کمترین وزن بدن در جوجههای زیر نور سبز (2745 گرم) مشاهده شد.
Rozenboim و همکاران (1999) هیچ تفاوت معنی داری در میزان مرگ و میر جوجههای گوشتی در نورهای های سفید، سبز، آبی و قرمز مشاهده نکردند.
اما Bayraktar و Altan (2005) گزارش دادند مرگ و میر در پرندگان در زیر نور فلوئورسنت سبز در هفته ششم به 8.87٪ رسید که به طور قابل توجهی بالاتر از گروه نورهای دیگر (لامپ سفید، فلوئورسنت سفید، فلوئورسنت آبی، فلوئورسنت آبی، LED آبی، کم نور فلوئورسنت سفید کمرنگ، LED 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 شناخته شده بر مرغهای تخمگذار
لوئیس و همکاران (2007) از 448 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 بهرهوری مرغهای تخمگذار ندارد.
Reddy و همکاران (2012) در مطالعه ای 24 قطعه مرغ تخمگذار سفید لگهورن را در زیر یک لامپ رشتهای با نور سفید به مدت 72 هفته پرورش دادند. پس از آن، جوجهها به منظور پرورش یک گروه تحت طول موج 450 نانومتر و گروه دیگر تحت نور با طول موج 650 نانومتر به دو گروه تقسیم شدند.
تولید تخم مرغ از پرندگان در نور 650 نانومتر در ابتدای آزمایش 49.9٪ و پس از رسیدن به 82 هفتگی به 83.3٪ افزایش یافت. مرغهای تحت نور 450 نانومتر در ابتدای آزمایش تولید 51.1 درصد داشتند که در هفته ی 82 به 46.4 درصد کاهش 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 12 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 (2013) در مطالعه خود برای یافتن اثرات نور رنگی در مرغ های تخمگذار از 600 مرغ تخمگذار هایلاین در سن 12 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 و قرمز-سبز بطور معنی داری افزایش یافته است.
Borille و همکاران (2013) عملکرد مرغهای تخمگذار را در زیر LED های با طول موج متفاوت و لامپ های رشته ای مقایسه کردند. در این مطالعه 360 مرغ تخمگذار براون لوهمن در زیر نورهای آبی، زرد، سبز، قرمز، سفید و لامپ های رشته ای پرورش یافتند. استفاده از LED های سفید و قرمز تاثیر منفی بر تولید تخم مرغ، وزن و پارامترهای کیفیت تخم مرغ در مرغ های تخمگذار تجاری نداشت.
Pyrzak و همکاران (1987) گزارش کردند که بیشترین تولید تخم مرغ در زیر نور قرمز مشاهده میشود. هر چند در مطالعه Borille بیشترین میزان تولید تخم مرغ در نور سفید مشاهده شد.
Baxter و همکاران (2014) اثر طول موج نور را که توسط شبکیه یا گیرندههای خارج شبکیهای یا هر دو آنها هدایت میشود را بررسی کردند، طی یک دوره 15 هفتهای، جوجه های نر و ماده بینا و نابینا بررسی شدند. نتایج نشان داد که بين جوجه های بینا و نابینا اختلاف معنی داری در توليد تخم مرغ وجود ندارد. تولید تخم مرغ تحت تاثیر قرارگیری در معرض محرکهای شبکیه قرار نگرفت. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که نور قرمز برای افزایش تعداد تخمکها ضروری و مناسب است.
Svobodova و همکاران (2015) اثرات طول موج نور بر کیفیت هوا در سالن، عملکرد مرغهای تخمگذار و ساختار میکروبیولوژیک پوسته تخم مرغ را بررسی کردند. در آزمایش، از مرغ های قهوه ای ISA در سن 22 تا 75 هفتگی که در چهار سالن با مجموع 14000 مرغ در هر سالن مرغ نگهداری میشوند استفاده شد. منابع نور شامل رنگ های آبی، سبز، قرمز و زرد رنگ بود. تولید تخم مرغ روزانه در نور سبز 83.9٪ ،در نور آبی84.77٪ ، در زیر نور زرد 86.75٪ و در زیر نور قرمز 87.01٪ گزارش شد. این محققین مشاهده کردند که کمترین میزان تلفات 12.65٪ در مرغ های تحت نور قرمز و بالاترین میزان مرگ و میر در مرغ های تحت نور آبی 14.30٪ روی داده است.
اثرات طول موج نور بر خروسها
Lewis and Morris (2006) گزارش دادند که بزرگترین محرک در خروس ها صرف نظر از معیارهای بلوغ جنسی قرارگیری در معرض نور سفید یا قرمز است. در مطالعه ای بر روی خروس های گوشتی 32 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 32 روزه برای واکنش به محرک های جنسی نوری بیش از حد جوان باشند.
اثرات طول موج نور بر بوقلمون
Lewis and Morris (2006) اثرات طول موج نور بر افزایش وزن بدن بوقلمونهای نر در 16 هفتگی و بوقلمون های ماده در 18 هفتگی را گزارش کردند. آنها استفاده از نور قرمز (650 نانومتر) یا نور سفید را موثرتر از نور آبی (450 نانومتر) دانستهاند.
از آنجا که بوقلمونها نور قرمز یا سفید را روشن تر از نور آبی می بینند، در محیطهایی با نور درخشانتر بیشترین سرعت رشد را نشان می دهند. با آغاز بلوغ جنسی در بوقلمونهای ماده در هفته هجدهم و بوقلمونهای نر در هفته شانزدهم، غلظت هورمونهای جنسی در بوقلمونهای پرورش یافته در زیر نور قرمز افزایش یافت که باعث رشد بیشتر بوقلمونها شد.
با این حال، در دوره قبل از بلوغ جنسی، رشد در بوقلمونهای پرورش یافته در محدوده نور سبز تا زرد (565 نانومتر) و سپس قرمز کاهش یافت. بنابراين، لامپهای قرمز و سبز برای استفاده در دوره قبل از بلوغ جنسی پیشنهاد نمیشوند.
استفاده از لامپهای آبی، مشکلی ایجاد نکرد چون متشکل از 3 درصد از رنگ زرد، نارنجی و قرمز بودند. این یافتهها نشان میدهد استفاده از نور آبی برای بوقلمون در ابتدای دوره پرورش و نور قرمز برای دوران پس از بلوغ مناسب است.
در بوقلمونهای تخمگذار Lewis و همکاران (2006) گزارش کردند که نور قرمز و سفید موجب رشد زودرس تخمدان میشود و طول موجهای کوتاه تأثیر کمتری بر تولید تخممرغ دربوقلمونهای مادر دارند. در مقایسه با بوقلمونهای نر پرورش یافته در زیر نور قرمز یا سفید، پرندگان پرورش یافته در زیر نور آبی با شدت 5 لوکس فعالیتهای جنسی و اجتماعی کمتری داشتند.
محققان اظهار داشتند که بوقلمونها به طور کلی محیطهایی با طول موجهای کوتاه را ترجیح میدهند و گرایش بیشتری به رنگ آبی دارند. در بوقلمونهای بالغ هیچ شاخص استرس رفتاری در زیر نور آبی، سبز، قرمز یا سفید مشاهده نشد.
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 تخمدانها و افزایش تولید تخم مرغ می شود. علاوه بر این، بالاترین میزان مرگ و میر در مرغ های تخمگذار زیر نور آبی و پایین ترین تلفات در نور قرمز مشاهده میشود.
در مطالعات انجام شده در خروس، بیشترین تحریک جنسی در زیر نور قرمز و سفید ثبت گردید. با این وجود، سطح تستوسترون خون، در نور آبی افزایش یافت.
در بوقلمونهای پرورش یافته در نور قرمز افزایش قابل توجهی در وزن بدن مشاهده شد. به منظور افزایش بهرهوری، افزایش سطح تولید و افزایش آسایش حیوانات، در مدیریت پرورش طیور بایستی طول موج نور و منبع نور به دقت مورد توجه قرار گیرند.
منابع:
- Charlotte James, Lucy Asher, Katherine Herborn, Julian Wiseman, the effect of supplementary ultraviolet wavelengths on broiler chicken welfare indicators, Applied Animal Behavior Science, Volume 209, 2018, Pages 55-64.
- ÇAPAR AKYÜZ, H., & ONBAŞILAR, E. (2018). Light wavelength on different poultry species. World’s Poultry Science Journal,74(1), 79-88.
