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人造光有多神奇?除了照明,还能帮助母鸡下蛋

在大约20年前,荷兰发起“一半的资源,双倍的粮食”承诺,开始大力发展可持续农业。更引人注目的是,荷兰的温室建筑群业被誉为彻底改变了现代农业的技术。 荷兰温室占地36平方英里,比曼哈顿还大56%。就像《国家地理》杂志形容的那样:“这样的景观通常被定义为横贯在乡村之中庞大的镜子群,在阳光照射下闪闪发光,在夜幕降临时又从内部放射出令人惊惧的光芒”,温室之都韦斯特兰拥有荷兰最先进的温室技术,在那里有80%的耕地都是温室。而被《国家地理》如此夸赞的光芒从何而来呢?答案就在荷兰的人造光技术中。 据荷兰在线了解,荷兰瓦格宁根在2000年代初被称为食品谷,其知识密集型的农业产业中就使用了LED灯(发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件)来帮助植物发育。2018年,荷兰农业收入中最高的是园艺(60亿欧元),肉类(41亿欧元)和蔬菜(38亿欧元)。 荷兰公司使用LED灯来提高西红柿产量 ©Luca Locatelli 除了在种植业的应用,光照也深刻影响着集约化生产的畜牧业。作为低地多阴天的北方国家,荷兰全年日照时长较短,因而在农业上更需要可调可控的人造光以延长光照时间与强度,进一步促进家禽的发育。和温室农业相类似,LED也被运用于畜牧业农场中,成为荧光灯的节能替代品。 2018年,荷兰是全球鲜鸡蛋出口价值最高的国家,达到了5.301亿美元(占新鲜鸡蛋出口总量的23.3%),同年,荷兰的新鲜与冷藏鸡肉出口价值为15亿美元,占全球新鲜家禽肉出口的22.3%,这些成就也要归功于包括人造光在内的一系列“黑科技”。 改变LED光照明能帮助母鸡下蛋? 人造光究竟有什么神奇呢? 首先,不同的色彩偏好会改变家禽的饲料转化率和产蛋量。荷兰一家照明公司曾表示,红光可以减少压力,提高鸡蛋产量。如果鸡舍提供的红光较少,则会导致母鸡的生活节律变差,进一步提高母鸡的应激水平,减少产蛋量。 家禽在被红光点亮的隔间内,图/ pixabay授权使用 瑞士的一项试验则研究了白色、红色和绿色的LED照明对产蛋母鸡(简称蛋鸡)行为和生产参数的影响,该团队将24组产蛋母鸡放在生活环境除光照色彩之外都相同的隔间中。 最初,它们被一起放置在白色光线下两个星期;在之后的四个星期中,随机选择8个隔间用红色灯具点亮,另外8个隔间用绿色灯具点亮。试验结果显示,红光更能降低母鸡们的攻击性,也证实了红光加速了蛋鸡的性发育。 据杂志《家禽科学》(Poultry Science)刊载,欧洲各国的家禽养殖者越来越多地使用彩色LED照明鸡舍,包括荷兰、德国、奥地利和英国。研究发现,因为蓝光对禽畜具有缓解压力和促进生长的特性,且在这种光照下饲养的家禽体重和胸肌会增加,所以蓝色调的照明适合产仔或哺乳期的肉鸡或母猪。另外,色温为6065 K的光源被称为“冷白色”,因为它包含更多来自光谱蓝色部分波长的光,这种光类似于热带地区阴天的自然日光色温,接近现代鸡的祖先生活环境中的光,因此能作为替代光源。 色温表,图/ Bhutajata CC BY-SA 4.0协议 据荷兰在线了解,荷兰一家食品加工技术有限公司推出了一个对动物友好、帮助可持续发展的照明系统,该系统已经在荷兰、德国、英国、美国和波兰的屠宰场使用多年。这一套照明系统能让家禽保持平静,在很大程度上减轻了它们的压力,从而降低了禽类受伤的风险。 缺乏维生素D不仅会导致人体骨骼变脆,还会增加呼吸道疾病的风险,人们可以通过摄取富含维生素D的食物补充不足,所以含有维生素D的鸡蛋就显得更有竞争力。而冬季光照不足在影响人体的维生素D吸收之外,还会影响家禽的生长。 一项在两个饲养场展开的实验比较了Lohmann Selected Leghorn和Lohmann Brown两个品种的母鸡,研究它们在不同光照与光照时长下的状态。结果表明,连续三周每天仅在紫外线下照射六小时之后,Lohmann Selected Leghorn母鸡产下的鸡蛋中维生素D含量增加了3.7倍,而Lohmann Brown母鸡的鸡蛋中维生素D含量增加了4.2倍。因此,无论其他生长环境与品种如何,人造光照都能增加鸡蛋中的维生素D含量。 农场里的蛋鸡,图/Pixabay 另外,荷兰的农业照明公司提出了在蛋鸡舍中采取分层照明的方式。因为母鸡们难免会产下一些地面蛋(被产在巢外的鸡蛋),这意味着能卖出去的鸡蛋数量减少了,这成为了蛋鸡舍里一个不小的生产力漏洞,且在笼养系统中,每层母鸡的性成熟阶段都会因为光照等诸多因素而或滞后或提前,所以如果能够根据每间鸡笼的高度、深度位置来调整具体光照,将有助于统一它们的性成熟时间,而荷兰公司布局一个完整的LED系统则可以“在正确的位置提供正确的光线”。 雏鸡经常“熬夜”也会吃不消? 荷兰乌特勒支大学与瓦格宁根大学学者联合发表的论文探究了影响家禽鸡肠道菌群的混合因素,例如它们的饲养密度、粪便和堆肥生产的垃圾、饲料转化、禽舍的局部气候和地理位置,其中禽舍内家禽的生活环境正日益受到研究者的关注。 现有研究表明,肠道菌群对蛋鸡和肉鸡的代谢稳态、免疫、生长和整体健康至关重要。已有研究指出,健康个体的肠道菌群多样性和功能活动与宿主的昼夜节律是同步的,如果包括小鼠、禽类在内的动物出现昼夜活动紊乱,会导致它们肠道的微生物群失衡。 去年美国德克萨斯A&M大学禽类遗传学家的Giri Athrey博士的团队的一项研究聚焦光周期对家禽培育的影响,他们选择了两种不同的光照方案——向第一组雏鸡提供光照12小时,剩余12小时保持无光状态;向第二组雏鸡提供23小时光照,仅1小时保持无光状态。 养鸡场里的小鸡,图/Flickr Athrey发现,第一组的雏鸡肠道菌群出现了有规律的活动,而在第二组中并未出现这样的规律活动。过往,家禽业每天通常会为家禽提供18个小时以上的光照,更长的光照时间可以强制使肉鸡、蛋鸡保持更持续的活跃状态。但是从实验结果中可以看出,那些接受了23小时光照的雏鸡出现了肠道功能紊乱,Athrey说,这些雏鸡简直就像是一直在倒时差。 所以,光照的持续时间对家禽中的昼夜节律和微生物群有很大的影响,人们可以利用人造光照来管理禽畜们肠道健康,这也有助于减少使用抗生素。团队研究发现,更久的无光环境能够增强禽类体内有益微生物的获取和增殖,最终提高免疫力、降低死亡率,潜在地降低了对服用抗生素的需求。 节能制胜法宝能降低90%的能耗? 电气产品杂志EC&M指出,与传统灯具相比,高效的LED照明可以提供更高的输出功率和更好的照明质量,同时将能耗降低多达90%。LED还能同时为鸡舍中的工人带来便利,保障动物的安全——照明使工人能够正确分辨颜色,更容易发现动物受伤或其他福利问题,还能通过耳标清楚地识别动物。由于设备外形小巧,占地面积小,LED能减少灰尘和污垢堆积,有助于保持鸡舍的清洁。且LED具有即时开启功能,还消除了常规照明所需要的预热期。 鸡舍中的鸡 ©Luca Locatelli 荷兰一家农业照明企业发现,根据荧光灯管、白炽灯泡等不同照明情况,瓦数和灯数发生改变后,需要的照明时长也会随之改变,因此他们推出了CORAX LED灯,与上述几种照明灯具相比,一间肉鸡房每年能源消耗最高能节省到十分之一以上,能源成本差异高达5328欧元。在刚刚过去的中荷畜牧交流月中,荷兰贸易促进委员会推出了禽畜养殖光照分享会,这家致力于研发农业照明系统的荷兰企业也传授了荷兰农场在人工照明方面的经验,生动讲解了从家禽们的育雏期到产蛋期,人工照明在蛋鸡养殖中的巨大帮助。 一家英国照明公司的销售和营销总监Matt Kealey预测,整个家禽行业将加速采用感应供电的LED照明,他估计,目前有近20%的英国肉鸡正在使用ALIS人工照明系统饲养。在更多农场中正确完善地使用人工照明不仅可以提高产量、呵护家禽,还能有效节能。现在荷兰多家LED照明公司都在积极与禽畜养殖场合作,提供更高效清洁且动物友好的人造照明设备,荷兰农业也越来越多地聚焦在可持续发展上。 ©Luca Locatelli 听起来人造光就像动物农场里的第二轮太阳一样,不仅为禽畜们营造了更舒适美好的环境,也提高了畜牧业的产量和效益。中荷两国已就科技兴农展开对话,谋求共同发展和进步,双方的进一步合作也有望打造新型业态,让更多农业工作者和消费者从中受益。
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