Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Методы повышения эффективности выращивания бройлеров при использовании световых режимов, основанных на биологических ритмах
ВАК РФ 06.02.04, Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства
Автореферат диссертации по теме "Методы повышения эффективности выращивания бройлеров при использовании световых режимов, основанных на биологических ритмах"
'.'.'л ^ На правах рукописи
БЕДИЛО Николай Михайлович
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ВЫРАЩИВАНИЯ БРОЙЛЕРОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СВЕТОВЫХ РЕЖИМОВ, ОСНОВАННЫХ НА БИОЛОГИЧЕСКИХ РИТМАХ
Специальность 06.02.04. - частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
МОСКВА 1998
Работа выполнена в Смоленском сельскохозяйственном институте
Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР Н.В.Пигарев
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Т.А.Столляр; доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Л.В.Куликов; доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Д.Н.Мурусидзе.
Ведущая организация - Российский государственный аграрный университет заочного образования.
Защита диссертации состоится « К » ^ сц1 1998 г.
в /V час. 3 ^мин. на заседании диссертационного совета Д 120.35.05 в Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева.
Адрес академии: 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 49.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской сельскохозяйственной академии имени К.А.Тимирязева.
Автореферат разослан « / » 04 1998 г.
К.Н.Калинина
1. Общая характеристика работы
1.1. Актуальность проблемы. Существующее многообразие эффективно используемых в птицеводстве световых режимов привело к предположению о наличии в них общих свойств, или общих параметров их составляющих, обуславливающих повышение продуктивных показателей птицы. Используемая в настоящее время практика оценки условий освещения, в основном по зоотехническим показателям, позволила представить необходимые рекомендации производству и создать большой массив сведений исследовательского характера.
Вместе с тем, на основании накопленного фактического материала трудно четко выявить общие элементы режимов освещения, оказывающие влияние на организм, а следовательно и на продуктивные показатели. Поэтому все большую актуальность приобретает необходимость поиска новых методов оценки влияния света на птицу. Одним из таких путей может стать изучение характера биологических ритмов, формирующихся в разных условиях освещения. Не вызывает сомнения, что все составляющие световых режимов: фотопериод, освещенность и ее колебания, характер излучаемого светового потока, изменения продолжительности освещения во времени - можно рассматривать как факторы внешней среды, синхронизирующие функциональную ритмичность. Биологические ритмы являются одной из адаптации организма, а в общем смысле слова, признаком, филогенетически более древним, чем многие приобретенные позднее, - морфологические. Использование характеристик ритмической организации биологических процессов в качестве показателей при оценке световых режимов позволит расширить представление о механизме их действия, объяснить их результативность, как в целом, так и по их элементам, классифицировать используемые в птицеводстве программы освещения и, в конечном итоге, сформулировать ряд теоретических и практических положений о логике формирования условий освещения для бройлеров.
1.2. Цель и задачи исследований. Световые режимы, используемые в птицеводстве, содержат в себе как ультимативные элементы (прямого действия), так и предикативные (кодового, предупреждающего действия). Последние, являясь сигнальными факторами, при внешне невысоких значениях своих параметров, могут вызывать значительные изменения в организме и, таким образом, оказывают заметное влияние на продуктивные показатели птицы. В соответствии с выделением предикативных свойств условий освещения в отдельную группу, цель исследований заключалась в выявлении эффективно действующих предикативных составляющих световых режимов, позволяющих использо-
вать эколого-адаптационные возможности бройлеров для повышения их продуктивных показателей.
В результате проведенных исследований на защиту выносятся следующие положения:
- характер циркадианных (околосуточных) изменений живой массы бройлеров в разных условиях освещения и методы его оценки;
- время высокой чувствительности бройлеров к условиям освещения;
- допустимые соотношения света и темноты в режимах освещения для бройлеров;
- допустимые уровни освещенности в разное время суток;
- возможность использования дифференцированных режимов освещения при выращивании бройлеров;
- общие правила формирования условий освещения при выращивании бройлеров.
1.3. Научная новизна и практическая значимость. Выделение предикативных свойств условий освещения и их оценка по циркадиан-ным изменениям массы бройлеров по разработанной методике позволили выявить общие, эффективно действующие составляющие разных режимов освещения и сформулировать основные правила их формирования. Практические рекомендации, после проверки, проведенной при выращивании по 160 тысяч бройлеров в новом и базовом вариантах, были внедрены на поголовье 1,5 миллиона мясных цыплят.
1.4. Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и получили положительную оценку на научно-практических конференциях Смоленского с.-х. института и Московской с.-х. академии им. Тимирязева, Всесоюзном научно-производственном совещании {Львов, 1984), Международных научно-практических конференциях (Смоленск, 1995, 1996; Витебск, 1996).
1.5. Публикации. Результаты исследований изложены в 30 научных работах, включающих в себя книгу, статьи, рекомендации, методические листки.
1.6. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, состояния вопроса, условий и методики проведения исследований, результатов исследований, заключения, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 357 страницах машинописного текста, включает 100 таблиц и содержит 70 рисунков.
2. Условия и методика проведения исследований
Экспериментальная работа была выполнена в 1980-1995 гг. в условиях птицефабрик Смоленской области - Дивинской и Талашкинской и
в учебно-опытном птичнике Смоленского сельскохозяйственного института.
В диссертацию включены результаты 19 научных и производственных опытов, проведенных на цыплятах кросса «Бройлер-6».
Исследования проводили по схеме, представленной на рисунке 1. Для создания необходимых условий освещения был разработан прибор автоматического программного управления на основе идеи Вар-навских и др. При изучений параметров циркадианных ритмов пользовались сконструированным на основе термографа М-16А устройством для графической записи живой массы. Обработку временного ряда равностоящих наблюдений проводили по методу наименьших квадратов с использованием методики Гатаулина. Кроме этого использовали общепринятые методики проведения опытов и обработки данных с учетом теоретических и практических рекомендаций разных авторов и учреждений.
3. Собственные исследования 3.1. Параметры изменений живой массы и методы их оценки. Опыт I. Целью опыта являлось исследование характера изменений массы бройлеров, выявление существующих закономерностей и подбор математического аппарата для их описания и использования в дальнейших исследованиях. В опыте использована одна группа бройлеров (гр. 1.1); 20 цыплят (10 петушков и 10 курочек) выращивали в специально оборудованной клетке, при режиме освещения 12С : 12Т\ с освещенностью 25 лк и использованием ламп накаливания. Живую массу бройлеров учитывали каждый час в течение трех суток, в возрасте 2, 3, 4, 5 и 6 недель.
Изучение значений массы бройлеров показало в рядах фактических данных тенденцию роста показателей (рис. 2), которую выразили, построив уравнение линейного тренда2: yt - а + Ы, (1)
где у^ - живая масса; а - начальная масса; Ь - прирост массы за час; 1 - время, час.
1 - здесь и далее С означает свет, Т - темноту, в часах.
2 - тренд - уравнение, полученное на основе математического выравнивания ряда динамики. Тренд выражает основную тенденцию развития ряда, исключая колебания уровней.
Методы повышения эффективности выращивания бройлеров при использовании световых режимов, основанных на биологических ритмах
Рис. 1. Схема исследований
Сопоставление показателей свидетельствовало о значительном отклонении фактических уровней от линии тренда. Причем эти отклонения имели явно выраженный регулярный характер с суточной периодичностью. Такую кривую воспроизвели уравнением: у = ад + а^ cos q> + b-| sin cp , (2) где у - живая масса, ад -средняя масса за сутки; а^ и bj - коэффициенты суточной кривой; <р - значение угла.
Сопоставление исходного ряда динамики с уровнями, вычисленными по линейному тренду и кривой суточной волны позволило провести разложение общей вариации ряда на составляющие компоненты:
W0 = WT+ WC+ WH, (3) где Wо - общая вариация; Wy - вариация долговременной тенденции развития; YJq - вариация, связанная с проявлением циркадианной ритмичности; W^ - остаточная, необъясненная вариация. Все приведенные показатели были рассчитаны и для первой производной -скорости процесса (рис. 3).
Изучение характера кривых изменений массы бройлеров в разном возрасте позволило сделать вывод о проявлении в них суточной периодичности и выявить два состояния процесса: время возрастающих значений (субъективный день) и время убывающих значений (субъективная ночь). В восходящей кривой выделено некоторое падение уровня, которое названо бигеминальным. Длительность субъективных дня и ночи соответствовали интервалам света и темноты.
Уровни вариации живой массы изменялись с возрастом. Доля изменчивости исходного ряда данных, обусловленная суточными колебаниями и равная в возрасте 13 суток 39,6%,к 43 суткам увеличилась примерно в два раза и составила 81,6%, при снижении значений, обусловленных линейным развитием. С учетом этого для описания характера увеличения массы бройлеров была подобрана формула: у = а + bt + ct2 - dt3, (4) где у - живая масса; а - начальная масса; b - начальный прирост; с - увеличение прироста; d - замедление прироста; t - время, сут. Для простоты изложения коэффициент с назвали коэффициентом скорости роста. В последующем формулу 4 использовали для оценки влияния освещения по показателям, полученным в одной группе до и после изменений в характере светового режима.
3.2. Изменения живой массы бройлеров при разной продолжительности светового дня. Опыт 2. Приведенное в опыте 1 соотношение света и темноты в технологии содержания бройлеров используется довольно редко. Поэтому вполне закономерным представляется
Время, час
—Фактические данные
---■Рассчитанные по кривой суточной волны ......Рассчитанные по линейному аренду
Рис 2. Живая масса бройлеров в возрасте 27, 28, 29 суток при режиме освещения 12С:12Т.
-Фактические данные
---•Рассчитанные по кривой суточной волны ......Рассчитанные по линейному тренду
Рис 3. Скорость изменений живой массы бройлеров в возрасте 27, 28, 29 суток при режиме освещения 12С:12Т.
стремление к изучению характера периодических изменений массы бройлеров в условиях с разной продолжительностью светового дня. С целью изучения этого вопроса был проведен опыт 2 на 5 группах бройлеров, по 20 цыплят в каждой с равным количеством петушков и курочек. При выращивании использовали световые режимы: 10С : 14Т (гр. 2.1); 12С : 12Т (гр. 2.2); 1 АС : ЮТ (гр. 2.3); 16С : 8Т (гр.2.4) и 24С (гр.2.5). Для освещения применяли лампы накаливания, создавая освещенность 25 лк. Массу бройлеров учитывали каждый час в течение трех суток в возрасте 2, 4 и 6 недель.
Изучение графических изображений изменений массы бройлеров и ее скорости подтвердило характерные особенности, выявленные в опыте 1. Все кривые в течение суток имели восходящие и нисходящие значения, с бигеминальным характером распределения. Длительность субъективных дня и ночи соответствовала размерам интервалов освещения и темноты, а при режиме 24С соотношение возрастающих и убывающих значений было равным 16 : 8.
Уровень изменчивости, обусловленный суточной периодичностью, увеличивался с возрастом бройлеров, как и в опыте 1. При этом отмечена его зависимость от длительности освещения. Так вариация кривой суточной волны в возрасте 27, 28, 29 суток, составлявшая при режиме ЮС : 14Т 84—85%, снижалась в условиях освещения 16С : 8Т до 40...42%. Близкие к последнему значению показатели получены и при круглосуточном освещении (38...41%).
Наибольшую среднюю живую массу в возрасте 6 недель имели бройлеры, выращенные в условиях 16С : 8Т (1351,5 г), несколько меньшую при 14С : ЮТ (1319,0 г). Использование круглосуточного освещения и режима 12С : 12Т привело примерно к одинаковым результатам (1283,3 и 1296,5 г). Самая низкая масса была у бройлеров при соотношении ЮС : 14Т (1182,9 г).
Повторение в каждом цикле колебаний одних и тех же закономерностей (явление бигеминальности, положение батифазы и парафазы, положение на шкале времени восходящих и нисходящих мезофаз и др.) позволило сделать заключение о наличии циркадианного ритма в изменениях массы бройлеров, а различные отклонения в распределении фактических данных от теоретических отнести к параметрам, его характеризующим. Наличие колебаний с суточной периодичностью в условиях освещения 24 С свидетельствовало о том, что ритмические изменения могут проявляться без управления световыми циклами, и следовательно, являются проявлением эндогенных свойств организма птицы.
3.3. Влияние отключения освещения в середине светового дня на изменения массы бройлеров. Опыт 3. Понятно, что если цирка-дианные изменения массы бройлеров представляют собой одну из филогенетических адаптации, то они должны сохраняться в условиях не только круглосуточного, но и при режимах прерывистого освещения. Для изучения этого вопроса был проведен опыт 3, в котором использовали 2 группы бройлеров, по 20 цыплят в каждой, с равным количеством петушков и курочек. Цыплят выращивали в специально оборудованных клетках, позволяющих учитывать их массу в каждый час суток. При выращивании использовали режимы освещения: 6С : 4Т : 6С : 8Т (гр. 3.1) и 6С : 2Т : 6С : ЮТ (гр. 3.2) с использованием ламп накаливания и средней освещенности 25 лк. Учет живой массы проводили в 27, 28 и 29 сутки выращивания.
Распределение значений массы и скорости ее изменения в группах, в основном, соответствовало кривым циркадианных ритмов, сформированным при непрерывном световом дне (опыты 1, 2). Некоторое снижение уровня в группе 3.1 в середине субъективного дня, вызванное как бигеминальным характером распределения, так и отключением света, привело в сравнении с группой 3.2 к уменьшению вариации, обусловленной суточными колебаниями (табл. 1).
1. Показатели изменчивости живой массы бройлеров в опыте 3
Группа
Вограст броиле-ров,сут.
Уровень изменчивости, %
линейного кривей суточной необъяснэнный
тренда волны
3.1
3.2
е а
га
27
28 29
3 суток
27
28 29
3 суток
45,9 42,3 41,3 88,9 26,0 21,3
28.5
80.6
28,0 28,0 31,5 5,9 69,4 64,7 59,2 15,9
26,1 29,7
27.2 5,2
14,6 14,0
14.3 3,5
При одинаковой общей продолжительности освещения в группах (12С : 12Т) получены разные значения длительностей субъективных дня и ночи. В группе 3.1 это соотношение составило 16 : 8; в группе 3.2 - 14 : 10. Даже при отключении света на 4 часа общая архитектоника циркадианного ритма не нарушалась. Начало субъективного дня совпадало с первым включением света, субъективной ночи - с после-
дним отключением. Интервал темноты в середине субъективного дня не вызывал кардинальной перестройки ритма.
Разная реакция бройлеров на изменение условий освещения в разное время послужила основанием для разделения действия световых режимов на предикативное (от лат. praedicatum - сказанное) и ультимативное ( от лат. ultimatum - доведенное до конца) действие. Предикативное влияние условий освещения в опыте 3 заключалось в том, что первое включение света было сигналом для начала субъективного дня, последнее отключение - сигналом для начала субъективной ночи. Интервал темноты в середине дня оказывал только ультимативное (прямое) действие, вызывая некоторое снижение уровня. Таким образом, к предикативному влиянию отнесено такое изменение условий освещения, которое, являясь сигнальным для эндогенных функций организма, формирует определенное состояние биологического ритма.
Так как реактивность бройлеров на включение и выключение света проявлялась только в начале и конце субъективного дня, интервалы времени, в которые осуществлялась синхронизация циркадианного ритма с периодическими условиями освещения, были названы временем потенциальной готовности - ВПГ (по Чернышеву). Тот факт, что циркади-анная ритмичность сохранялась при круглосуточном освещении ( опыт 2), позволил считать, что проявление ВПГ является эндогенным свойством организма, а его положение на шкале времени могут определять условия освещения.
3.4. Изменения массы бройлеров в условиях режимов прерывистого освещения. Опыты 4, 5. Наличие ритмических характеристик изменений массы бройлеров в опытах 1, 2 и 3 позволило сделать предположение, что и в условиях режимов прерывистого освещения, с равномерным в течение суток чередованием света и темноты, должны формироваться биологические ритмы. Результаты таких условий освещения могли позволить сделать более определенные выводы о предикативных свойствах отключения и включения света, совпадающих в допустимых пределах с ВПГ. Для изучения высказанных положений провели опыт 4, при соблюдении условий опыта 3, но при использовании режимов освещения (1С : 1Т)12 (гр. 4.1) и (2С : 2Т)6 (гр.4.2). Учет живой массы проводили в возрасте 27, 28 и 29 суток.
Кривые, построенные по значениям массы (рис. 4, 5) включали в себя восходящие и нисходящие участки, отражающие сформировавшиеся субъективные день и ночь. При этом ультимативное действие изучаемых режимов привело к ступенчатому виду графика в восходящих значениях и не оказало влияния на альтернативное состояние. Сло-
Время, час
Фактические данные
Рассчитанные по кривой суточной волны Рассчитанные по линейному тренду
Рис 4. Живая масса бройлеров в возрасте 27, 28, 29 суток при режиме освещения (1С:1Т)12.
Время, час
Фактические данные
Рассчитанные по кривой суточной волны Рассчитанные по линейному тренду
Рис 5. Живая масса бройлеров в возрасте 27, 28, 29 суток при режима освещения (2С:2Т)б.
жившиеся уровни изменчивости 2. Показатели изменчивости живой
приведены в массы бройлеров
таблице в опыте 4
Группа
Возраст бройлеров, су т
линейного кривой суточной необъясненнш тренда волны
Уровень изменчивости, %
4.1 27 28 29
49,3 44,2
43.6
88.7
39,8
10,9
45,0
10,8
4.2 27 28 29
за 3 суток
за 3 суток
9,1 2,1 11,1 12,0 10,5 2,3
По значениям скорости изменений массы бройлеров были получены пилообразные кривые, которые сгладили увеличением интервалов учета до двух (гр. 4.1) и до четырех (гр. 4.2) часов. Подробное изучение полученных показателей подтверждало наличие циркадианной ритмики, которая синхронизировалась только с включением света в одном интервале освещения и отключением в другом. Иначе говоря, проявлялись только 2 ВПГ в пределах одного ритма. Однако в разных группах сложились разные соотношения длительностей субъективных дня и ночи. Так, при равной суммарной продолжительности освещения (12С : 12Т) это соотношение в группе 4.1 было равно 15 : 9, а в группе 4.2 - 14 : 10. Такой результат был объяснен тем, что должна существовать минимальная длительность субъективной ночи, обуславливающая нормальное течение физиологических процессов, и которая должна быть равна 8 часам. Иначе говоря, соотношение длительности субъективного дня и ночи не может быть более, чем 2:1.
В таком случае, при режиме освещения (4С : 4Т)3 соотношение продолжительности альтернативных состояний должно быть равным 12 : 12. Для проверки высказанного положения провели опыт 5 на одной группе бройлеров (гр. 5.1) в тех же условиях, что и опыт 4, но с использованием приведенного режима освещения.
Результаты опыта свидетельствовали о том, что в таких условиях освещения сформировался биологический ритм с предсказанными соотношениями продолжительности субъективного дня и ночи. При этом отмечены довольно высокие уровни вариации живой массы, обусловленные суточной периодичностью,которые были равны 72,9...74,2%.
3.5. Определение минимальной продолжительности ночи. Опыт 6.
Прямое подтверждение о допустимой длительности двух альтернативных состояний было найдено в опыте с инверсией (от лат. ¡пуегею -перестановка) циркадианного ритма изменений массы бройлеров. Опыт б проводили на одной группе цыплят, размером 20 голов, при равном соотношении петушков и курочек. Световой режим (средняя освещенность 25 лк) изменяли с возрастом бройлеров (табл. 3).
3. Условия освещения в опыте 6
Возраст бройлеров, сут. ! Режим освещения
1...15 4С : 2Т : 6С i 12Т
16...22 4С : 4Т : 6С : ЮТ
24...30 4С : 6Т : 6С : ВТ
31...38 4С : 8Т г 6С :. 6Т
Живую массу учитывали каждый час в течение трех суток в разном возрасте. По значениям массы рассчитывали коэффициенты скорости роста с (форм. 1), принимая коэффициент с! для всех случаев равным 0,01.
Изменение условий освещения с возрастом бройлеров в опыте 6 привело к снижению показателей их массы. Так, если в возрасте 13...15 суток коэффициенты скорости роста были равны 1,13, то в возрасте 33 суток их значение снизилось до 1,05, что соответствует массе 859,9 г. Если бы начальный характер увеличения массы сохранился, то бройлеры должны были бы иметь в этом возрасте массу 944,2 г.
До 31-суточного возраста показатели изменений массы бройлеров свидетельствовали о циркадианной периодичности процесса. Но в условиях режима 4С : 8Т : 6С : 6Т произошли качественные изменения в характере колебаний (рис. 6). Анализ показателей и изучение графиков позволили сделать вывод о том, что субъективная ночь переместилась на 8-часовой интервал темноты, а все характеристики циркадианного ритма сдвинулись на шкале времени на 12 часов. Причем, первоначально подавленный размах колебаний восстановился через некоторое время. Так, если в возрасте 33 суток уровень изменчивости кривой суточной волны, рассчитанный с учетом инверсии ритма, составлял 20,6%, то к 38 суткам он был равен 50,3%. Восстановление колебательных характеристик проиллюстрировано на рисунке 7.
Явление инверсии циркадианного ритма свидетельствует о том, что при формировании режимов освещения следует учитывать длитель-
-Фактические данные
--Рассчитанные по кривой суточной волны
..... Рассчитанные по линейному тренду_
Рис 6. Живая масса бройлеров в войрасте 33 суток при режиме освещения 4С:ВТ:6С:бт.
-Фактические данные
--Рассчитанные по кривой суточной волны
----- Рассчитанные по линейному тренду_
Рис 7. Живая масса бройлеров в возрасте 33, 34, 35 суток при режиме освещения 4С: ВТ: 6С: 6Т .
ность интервалов темноты, как необходимых составляющих световых режимов.
3.6. Геометрическая интерпретация влияния условий освещения на изменения массы бройлеров. Описание динамического процесса лучше начинать с анализа скорости его изменений, для описания которой была подобрана функция:
V = V0 + К sin t,
где Vq - положение начального значения скорости; К - максимальные отклонения значений скорости от среднего уровня; t -время. Vq и К - постоянные числа. Как известно, функция V = V(t) -периодическая с периодом 24 часа. Экстремальные значения функции:
Vmax = V (тг/2 4- 2лп) = V0 + К,
Vrnin = V (-л/2 + 2лп) = Vq - К, где п - целое число.
Понятно, что скорость изменений массы бройлеров - это случайная величина, которая в условиях проведенных опытов зависела от времени, условий освещения и эндогенных характеристик формируемого ритма. Главным фактором, определяющим значения этого показателя, является время V = V(t), но вблизи экстремальных точек влияние фактора времени ослабевает и оказывается равным нулю, при этом увеличивается действие других факторов (в нашем случае - это условия освещения).
С учетом того, что скорость изменений массы бройлеров - это производная от функции m = m'(t), которая отражает изменения массы при решении дифференциального уравнения:
V = m'(t) = V0 + К sin t, было получено общее решение:
m'(t) =j(V + К sin t) dt0 или rri'(t) ~ Vqí - К cos t + Cg,
где Cq - некоторая произвольная постоянная, которую можно определить по заданному начальному условию: m'(t) = mo-
Как следует из аналитического выражения m'(t), эта функция не периодическая (периодической она будет лишь в случае, когда Vq = 0). Точки экстремумов функции соответствуют положению двух мезофаз биологического ритма. В окрестностях этих точек влияние фактора времени на показатели функции приближается к нулевому, при возрастании уровня действия факторов среды. В исследованиях положение мезофаз определялось изменениями в условиях освещения: включением и выключением света. Изложенное позволило объяснить высокую
реактивность механизма, формирующего биологический ритм в точках экстремумов функции. Окрестности этих точек и являются временем потенциальной готовности. Изменение условий освещения в точках, удаленных от экстремальных, не могло вызвать такой же реакции, так как в это время высока зависимость изменений массы бройлеров m'(t) от фактора времени.
3.7. Влияние освещения в середине субъективной ночи на массу бройлеров. Опыт 7. Математический анализ предполагал чувствительность бройлеров к условиям освещения не только в пределах ВПГ, но и в середине субъективного дня и ночи. Причем, реакция в этих точках становилась неопределенной - сингулярной (от лат. singulars - отдельный, особый). Поэтому было проведено изучение влияния изменений условий освещения в точках сингулярности нисходящих значений суточных колебаний массы цыплят. Для этого в условиях птичника, оборудованного клеточными батареями КБУ-3, был проведен опыт 7. Для исследований птичник разделили светонепроницаемыми перегородками на 5 секций, в каждой из которых размещали по одному светильнику с лампами ЛДЦ-40. В зависимости от удаления от источника освещения создавались уровни освещенности, равные 50, 45, 30, 25 и 5 лк. До 2-недельного возраста всех бройлеров выращивали в условиях круглосуточного освещения лампами накаливания, с освещенностью 23 лк; в течение третьей недели, в начале и конце субъективного 16-часового дня, на 40 минут увеличивали уровень освещенности до 25-30 лк. В течение четвертой недели дополнительное освещение не применяли. В середине субъективной ночи 27 суток включали лампы ЛДЦ-40, с разной продолжительностью в разных секциях птичника. Таким образом, в опыте 7 использовали 5 групп бройлеров (по 150 цыплят), состоящих из 5 подгрупп (по 30 цыплят) каждая (табл. 4).
В течение двух последующих суток после использования люминесцентных ламп учитывали амплитуду колебаний. По значениям массы рассчитывали коэффициенты скорости роста (при d — 0,01).
4. Условия освещения в середине субъективной ночи. Опыт 7.
Группа Длительность освещения, мин Освещенность в подгруппах, лк
а i б В Г ! д
7.1 10 50 45 30 25 5
7.2 »-* ( то яе то же то яе то же то же
7.3 5 И_И ■ г_ и
7.4 3 II »»_ II 1»_ м
7.5 1 It It II It 1* к <1 41 к и
Только в двух случаях удалось добиться реакции на приведенные условия освещения (гр. 7.4, подгр. в и г). Использование люминесцентных ламп, в течение 3 минут с освещенностью 25 и 30 лк, привело к снижению вариации, обусловленной периодическими изменениями до 2,5%. Отклонения массы составили в относительных единицах 1,01 и 1,02 в 28 сутки против 1,09 в 27 сутки. В то же время в 28 сутки отмечено снижение коэффициентов скорости роста на 0,03. В последующие трое суток колеблемость фактических переменных восстановилась. Не было получено ответа на вопрос, произошло ли нарушение временной организации в каждом организме или коллективный ритм группы распался на индивидуальные составляющие, так как используемый прием привел к снижению массы бройлеров, что исключило его прикладное использование.
3.8. Продуктивные показатели бройлеров в разных условиях освещения. Опыты 8... 15. Результаты, полученные в опыте 2, требовали изучения влияния размеров фотопериода не только на характер циркадианных изменений массы, но и на продуктивные показатели. Для изучения этого вопроса был проведен опыт 8, в котором 5 групп бройлеров (120 цыплят в каждой) выращивали до 8-недельного возраста в светонепроницаемых боксах в условиях содержания на глубокой подстилке. При использовании ламп накаливания и освещенности 25 лк формировали световые режимы: ЮС : 14Т (гр. 8.1); 12С : 12Т (гр. 8.2); 14С : ЮТ (гр. 8.3); 16С : 8Т (гр. 8.4) и 24С (гр. 8.5). Результаты опыта приведены в таблице 5.
Было отмечено достоверное превосходство по живой массе цыплят, выращенных при 16-часовой продолжительности светового дня. С точки зрения предикативного влияния, представляла интерес разность между массами цыплят, выращенных при круглосуточном освещении (гр. 8.5) и режиме 16С : 8Т (гр. 8.4),так как в таких условиях формировались одинаковые длительности субъективных дня и ночи. Недостоверность разности была объяснена тем, что при круглосуточном освещении отмечен довольно высокий уровень изменчивости, обусловленный слабой синхронизированностью изменений массы в течение суток, что могло сказаться на результатах учета.
Понятно, что предикативное влияние светового режима на продуктивные показатели бройлеров в пределах суток может заключаться, в основном, в сигнальных для эндогенного ритма условиях освещения, действующих в пределах ВПГ. Поэтому возникла необходимость в определении допустимых уровней освещенности (силы сигнала) в эти критические периоды времени. Изучение этого вопроса по обычным
5. Результаты выращивания бройлеров при разной продолжительности светового дня. Опыт 8.
Группа Живая масса, Г Сохранность, 7. Затраты корма,кг/кг
средняя петушков | курочек
8.1 8.2 8.3 8.4 ■ 8.5 1683,1 1694,7 1759.4 1832,3 1728.5 1834+32,4® 1849+51,1® 1916+ЗВ,4® 1996*41,1® 1881-F58,4a 1546+29,8® 1554+37,3® 1619+43,7J 1588740,3®, 1586+69,5аб 95,0 93,3 94.2 95,0 93.3 2.57 2.58 2,45 2,34 2,51
Примечание: в этой таблице и в последующих показатели, разность между которыми достоверна (Р>0.95), обозначены разными буквами. Затраты корма приведены в кг/кг живой массы.
методикам, предполагающим сравнение результатов, полученных в разных группах, требовало длительного времени и больших материальных затрат. Поэтому были проведены исследования влияния освещения на изменения коэффициентов скорости роста отдельно в каждой группе, тем более, что предложенная математическая модель изменений массы бройлеров (форм. 4) позволяла это сделать.
В опытах 9 и 10 использовали по четыре группы бройлеров (150 цыплят в каждой), которых размещали в четырех разных залах одного птичника в клеточных батареях БКМ-ЗБ. На фоне круглосуточного освещения с освещенностью 25 л к использовали дополнительное: по 40 минут в утреннее и вечернее время, формирующее субъективный день, равный 16 часам. Для дополнительного освещения использовали один светильник и, в зависимости от удаленности от него, были сформированы подгруппы (30 цыплят в каждой) с разными уровнями освещенности (табл. б).
6. Схема опытов 9 и 10
Группы
опыта 91 опыта 10
Возраст бройлеров, су т.
Освещенность в утреннее и вечернее время в подгруппах, ж
а | В 1 в | г | д
9. 1 10.1 10-21 для всех групп опыта 9
9. 2 10.2 20-31 200 150 100 50 10
9. 1 10.3 30-41 для всех групп опыта 10
9. а 10.4 40-51 50 40 30 20 5
Опыты продолжались по 10 дней. В начале и конце периода по значениям живой массы бройлеров определяли коэффициенты ско-
рости роста - с (форм. 4), при d = 0,01. Проведенные исследования показали, что для получения положительных результатов, от предикативного действия используемых режимов нужен довольно низкий уровень освещенности. Так, в опыте 9 наблюдали в основном снижение коэффициентов скорости роста. В опыте 10 увеличение живой массы бройлеров отмечено при уровнях освещенности 20 и 30 лк. Высокая освещенность - от 50 до 200 лк приводила к снижению массы бройлеров. Полученные результаты стали подтверждением сигнального характера изменений освещения в периоды ВПГ. Высокая чувствительность механизма, формирующего биологический ритм, приводила к снижению продуктивности, если параметры освещения выходили за пределы допустимых значений.
Но, если цыплята реагируют на характер освещения только в пределах ВПГ, то правомерным выглядело предположение о низкой их реактивности в другое время суток. Опыты с режимами прерывистого освещения (разд. 3.3 и 3.4) показали, что даже отключение света не оказывает кардинального влияния на общие параметры циркадианно-го ритма. Необходимо было проверить, как влияет на уровень продуктивных показателей повышение освещенности за пределами ВПГ во время субъективного дня. Для этого был проведен опыт 11 на трех группах бройлеров (180 цыплят в каждой) разного возраста. Цыплят выращивали в трех залах одного птичника в клеточных батареях БКМ-ЗБ. На фоне круглосуточного освещения (2-3 лк) использовали дополнительное - в утреннее и вечернее время, формирующее субъективный день, равный 16 часам. Кроме этого, в середине субъективного дня включали на три часа лампу накаливания, создающую разные уровни освещенности. В результате в каждой группе было сформировано б подгрупп (табл. 7). По живой массе в начале и конце периода определяли коэффициенты скорости роста.
Изменение освещенности в середине субъективного дня не влияло на массу бройлеров разного возраста, что подтвердило невысокую чувствительность цыплят к условиям освещения вне периодов ВПГ.
7. Схема опыта 11
Группа |Возрасг броиле-1 ров,сут. Освещенность в подгруппах, лк
a i б 1 в | г | д j е
ll.i 14-28 для всех групп в утреннее и вечернее время
11.2 28-35 20 ! 30
11.3 35-42 в середине дня
200 150 100 200 150 100
Влияние освещения на массу бройлеров в опытах 9, 10 и 11 оценивали в пределах каждой группы, что позволило выявить характер изменения признака только на уровне тенденции показателей. Поэтому для подтверждения высказанных положений провели опыт 12. Для исследований сформировали 5 групп бройлеров (120 цыплят в каждой), которых выращивали до 8-недельного возраста в специально оборудованных в птичнике светонепроницаемых боксах, в условиях содержания на глубокой подстилке и освещения лампами накаливания (табл. 8).
8. Схема опыта 12 Группа | Режим освещения
12.1 .12.2
12.3
12.4
12.5
0-30 200 0-30 20-30 0-30 20-30 16 20-Ю
сч
2-3 15 2-3 5 2-3 15 2-3 8
2-3
С
0-30 200 3 200 0-30^ 20-30
8
2-3 6 2-3 3 2-3
0-30 20-30
8
2-3
С
С
Примечание: в числителе - длительность, час.-мин., в знаменателе - освещенность, лк.
Круглосуточное освещение и высокие уровни освещенности, совпадающие с ВПГ, в группах 12.1 и 12.2 привели к тому, что живая масса и сохранность бройлеров были ниже, чем при освещенности в начале и конце субъективного дня, равной 20-30 лк (табл. 9). Включение света с освещенностью 200 лк (гр. 12.3) в середине субъективного дня не оказало влияния на продуктивность бройлеров.
Высокая реактивность бройлеров на условия освещения в пределах ВПГ позволила объяснить, почему при использовании искусственных световых режимов, казалось бы, невысокие в сравнении с естественными условиями изменения в уровнях освещенности (в пределах 5...100 лк),
9. Результаты выращивания бройлеров в опыте 12
Группа Живая масса, Г Сохранность ,% Затраты корма, кг/кг
средняя | петушков курочек
12.1 12.2 12.8 12.4 12.5 1586,4 1594,6 1675,3 1689,8 1695,6 1712+34,6® 1739+27,3? 1830+36,8® 1821+24,7® 1842+36,1® 1449+30,1а' 1455+18,6? 1520+25,3® 1528+21,4? 1537+21,2 91,6 90,0 92,5 93,3 92,5 2,51 2,50 2,49 2,40 2,40
оказывали значительное влияние на продуктивные показатели птицы. Известно, что в естественных условиях колебания освещенности имеют гораздо более высокие пределы, и у птиц в процессе эволюции не могли не выработаться адаптации к таким изменениям. В то же время в естественных условиях в начале и конце светового дня (утро и вечер), которые совпадают с ВПГ, никогда не бывает высоких значений освещенности.
Такой подход к решению вопроса позволил сделать вывод о том, что если естественные условия освещения в пределах ВПГ являются более приемлемыми, то следует согласиться с необходимостью использования режимов освещения, включающих плавные переходы от света к темноте и наоборот (эффекты "рассвета" и "заката"). С целью изучения этого вопроса провели опыт 13 на трех группах бройлеров (120 цыплят в каждой) в помещении, разделенном светонепроницаемыми перегородками и оборудованном фрагментами клеточных батарей 2Б-3. Для освещения использовали лампы накаливания (освещенность 25 лк). Бройлеров выращивали до 8-недельного возраста. В группе 13.1 использовали режим освещения 23С : 1Т, в группах 13.2 и 13.3 - 16С : 8Т, но в группе 13.3 в начале и в конце светового дня применяли плавный переход между светом и темнотой в течение 30 минут. Результаты опыта приведены в таблице 10.
10. Результаты выращивания бройлеров в опыте 13
Группа Живая масса г Сохранность, % Затраты корма,кг/кг
средняя петушков | курочек
13.1 13.2 13.3 ■1671,3 •1757,5 1849,8 1829+34,2® 1934+41,9?® 2021+51,9® 1623+57,8® 1599+37,В?® 1684+29,1® 92,5 93,3 ' 95,8 2,63 2,51 2,37
Приведенные данные свидетельствовали о том, что эффективность
режимов повышалась по мере приближения их характеристик к естественным условиям. Различия в условиях освещения сказались и на уровне биохимических показателей крови. Так, отмечено несколько более высокое содержание белка в крови бройлеров группы 13.3 (3,82%) и сахара (174,3 мг%) в сравнении с группой 13.1 (3,54% и 168,8 мг% соответственно). Цыплята группы 13.3 превосходили других и по содержанию белка в грудных и ножных мышцах.
Характер условий освещения определяется не только уровнем освещенности, но и спектром излучаемого светового потока, по которому современные источники излучения могут значительно различаться. Для изучения влияния уровней освещенности и спектра излучения на продуктивность бройлеров провели опыт 14, в котором 6 групп бройлеров (160 цыплят в каждой) выращивали в светонепроницаемых боксах, при содержании на глубокой подстилке и режиме освещения 23С : 1Т. В группе 14.1 для освещения использовали лампы накаливания (освещенность в первые две недели 25 лк, затем - 5); в остальных группах -лампы ЛДЦ-40, с разной освещенностью: в группе 14.2 - 75; 14.3 - 50; 14.4 - 25; 14.5 - 15 и в группе 14.6 - 5 лк.
При использование люминесцентного освещения и освещенности 25 и 15 лк (гр. 14.4 и 14.5) средняя масса цыплят была выше примерно на 18 и 10 г, чем при использовании ламп накаливания. Изучение биохимических показателей крови позволило установить значительное влияние освещенности на содержание сахара. Так, при освещенности 75 лк (гр. 14.2) содержание сахара в крови оказалось почти в 4 раза выше, чем при освещенности 5 лк (гр. 14.1 и 14.6).
Уровень освещенности оказал влияние и на состояние эндокринной системы организма цыплят. Так, высокий уровень активности щитовидной железы отмечен у бройлеров, содержавшихся при освещенности 25 и 15 лк (гр. 14.4 и 14.5). Внутренний диаметр фолликулов достигал 68,4 и 69,7 мкм соответственно. Эпителий в основном кубический, размером 4,5 и 4,6 мкм. В контрольной группе (14.1) паренхима состояла из фолликулов среднего размера (внутренний диаметр 53 мкм), при высоте тиреоцитов 3,3 мкм. Близкие к контролю показатели получены при люминесцентном освещении с освещенностью 5 лк.
В опыте 14 было проведено сравнение эффективности использования ламп накаливания и ЛДЦ-40. В то же время промышленность выпускает люминесцентные лампы разных типов, различающиеся ло спектру излучаемого светового потока. Для изучения продуктивности бройлеров в условиях применения люминесцентных ламп разных типов провели опыт 15 на 6 группах бройлеров, в условиях, указанных в опыте 14.
Для освещения использовали люминесцентные лампы ЛДЦ-40, создавая освещенность 75 (гр. 15.1) и 25 лк (гр. 15.2); ЛД-40, с освещенностью 75 (гр. 15.3) и 25 лк (гр. 15.4) и ЛБ-40, с освещенностью 75 (гр. 15.5) и 25 лк (гр. 15.6).
Изучение продуктивности бройлеров в опыте 14 показало, что уровень освещенности оказывает на цыплят большее влияние, чем спектр излучаемого светового потока. Несколько более высокую среднюю массу имели бройлеры, выращенные при освещении лампами ЛДЦ-40 (25 лк) - на 18 и 56 г больше, чем при использовании ламп ЛД и ЛБ соответственно. Несколько большее содержание сахара и белка в крови цыплят отмечено при освещении лампами ЛДЦ-40, более близкими по составу спектра излучения к естественному свету.
Экономичность люминесцентных источников освещения позволила снизить затраты электроэнергии. Так, использование люминесцентных светильников в течение года на Дивинской птицефабрике позволило снизить затраты электроэнергии примерно на 8,4 тыс. кВт-ч в расчете на 1 зал птичника и увеличить получаемую прибыль на 3,5—5,4% в сравнении с использованием ламп накаливания.
3.9. Использование дифференцированных световых режимов при выращивании бройлеров. Опыты 16, 17. Циркадианные ритмы являются структурной основой цирканнуальных. Разумеется, невозможно изучить, как у бройлеров протекает целый период цирканнуального ритма. Но использовать явление фотопериодической индукции, опираясь на предикативные свойства режимов, можно. Несомненно, что длительность светового дня оказывала влияние на продуктивность бройлеров (разд. 3.2 и 3.8). Но утверждению о предикативности только размеров фотопериодов препятствовал тот факт, что в естественных условиях одна и та же продолжительность светового дня встречается дважды в год, вызывая при этом совершенно разные сезонные состояния организмов. Следовательно, предикативные свойства может иметь только характер изменения длины дня, скорость изменения которого для широт 40...50° равна 0,39...4,2 мин/сут. В исследованиях более высокая продуктивность была у цыплят, выращенных при режиме 16С : 8Т. Такая продолжительность освещения для указанных широт является максимальной. Вокруг этой точки должно располагаться ВПГ цирканнуального ритма. Разумеется, что после достижения максимума могло начинаться только сокращение длительности светового дня.
Необходимо было определить, в какой мере на живую массу бройлеров влияет однократное сокращение продолжительности освещения. Для этого был проведен опыт 16 в помещении, оборудованном фраг-
ментами клеточных батарей БКМ-ЗБ. Исследования проводили на 5 группах, 30 цыплят в каждой. Бройлеров с суточного до 20-дневного возраста выращивали при режиме 16С : 8Т (25 лк), затем в 20 сутки проводили однократное сокращение длительности светового дня, которое составило в группе 16.1 - 60 минут; 16.2 - 30; 16.3 - 20; 16.4 - 5 и в группе 16.6 - 1 минуту. С 20 по 27 день учитывали живую массу цыплят, по которой рассчитывали коэффициенты скорости роста (при с! = 0,01; форм. 4).
Резкое изменение продолжительности освещения вызвало заметное снижение массы бройлеров. Так, при начальных значениях с = 1,14 (434...437 г) их уровень снизился в группе 16.1 до 1,09 (664,2 г), в группе 16.2 - до 1,10 (672,4 г) и в группе 16.3 - до 1,12 (686,8 г). При сокращении длительности только на 5 и 1 минуту характер увеличения массы сохранился: с = 1,14 (697... 704,2). Результаты опыта говорили о невозможности изменения продуктивных показателей бройлеров просто дискретным изменением фотопериода. В то же время опыт 16 позволил определить ограничения в изменениях продолжительности освещения, которые не должны превышать 5 минут, что примерно соответствует изменениям длительности светового дня в естественных условиях.
Для изучения влияния дифференцированного светового режима был проведен опыт 17 на трех группах бройлеров (120 цыплят в каждой), которых выращивали во фрагментах клеточных батарей 2Б-3 в помещении, разделенном светонепроницаемыми перегородками. Во всех группах использовали плавный переход между светом и темнотой. Его длительность устанавливали, исходя из того, что в естественных условиях кроме долготы дня есть еще такой показатель, как светлое время суток. На утренние и вечерние сумерки на широте 40...50° приходится от 1,05 до 1,80 часа. Таким образом, переход между светом и темнотой продолжается 30...50 минут. Поэтому в опыте длительность плавного перехода составляла 30 минут. Для освещения использовали лампы накаливания, создавая средний уровень освещенности 25 лк. Условия освещения в группах различались по скорости изменений размеров фотопериода, при начальном режиме 16С : 8Т. В группе 17.1 проводили сокращение длительности светового дня в каждые сутки: в возрасте 0...2 на 1; 2...4 на 2; 4...6 на 3 и 6...8 на 4 минуты в сутки. В группе 17.2 уменьшение длительности освещения осуществляли один раз в каждую неделю на 16 минут. В группе 17.3 продолжительность освещения не изменяли. Результаты выращивания бройлеров до 8-недельного возраста представлены в таблице 11.
11. Результаты выращивания бройлеров в опыте 17
Группа Живая масса, г Сохранность, % Затраты корма,кг/кг
средняя петушков | курочек
17.1 17.2 17.3 1998,3 1883,6 1820,1 2177+46,3® 2049+51,б® 1983+48,5б 1836+38,1® 1729+62,4® 1673+67,2 95,8 94.2 93.3 2,13 2,21 2,36
Использование дифференцированного режима, с плавно сокращающейся продолжительностью освещения (гр. 17.1), достоверно повлияло на показатели массы бройлеров, которая в таких условиях была почти на 10% выше, чем при постоянном режиме освещения 16С : 8Т (гр. 17.3). Разумеется, не было прямого подтверждения того, что условия освещения, близкие к естественным, позволили создать состояние цирканнуального ритма. В то же время нет и других объяснений такого значительного влияния на бройлеров невысокой скорости изменений продолжительности освещения. Используемые в нужное время сигналы внешней среды позволили запустить определенные наследственные программы, что и вызвало высокую реакцию цыплят на изменения в освещении. Следовательно, в данном случае имело место проявление предикативных свойств освещения. Это проявилось и в повышении уровня метаболических процессов. У бройлеров группы 17.1 отмечено более высокое содержание в крови общего белка, сахара и неорганического фосфора, а в мышцах - белка и жира.
Приведенные результаты убеждают в том, что для эффективного использования предикативных свойств необходимо соблюдение тех условий, в которых шло филогенетическое становление циркадианной и цирканнуальной ритмичности.
3.10. Классификация световых режимов по предикативному действию. Световые режимы могут оказывать предикативное и ультимативное влияние на организм птицы. Если условия освещения рассматривать с точки зрения ультимативного влияния, то требования к их формированию будут определяться продолжительностью освещения в течение суток, достаточной для выполнения жизненных функций птицы, уровнем освещенности, позволяющим ориентироваться в окружающем пространстве, но не оказывающим стрессового действия и, возможно, спектром освещения. Изучение ультимативного действия световых режимов следует отнести в большей степени к изучению временной регламентации технологических процессов содержания, кормления и вопросам энергосбережения. Использование только ультимативного ха-
рактера действия световых программ не исчерпывает возможности искусственного освещения в птицеводстве. Необходимо учитывать предикативное действие характера освещения, которое имеет предупреждающий, кодовый характер, а воспроизводимым кодом в живых системах являются эндогенные, присущие самому организму, биологические ритмы.
Оценка используемого в настоящее время разнообразия световых режимов, с точки зрения их предикативного действия, позволяет разделить все программы освещения на три больших группы.
Первая - это режимы с круглосуточным освещением или соотношением 23С : 1Т. Освещенность в таких условиях, как правило, невысока и значение условий освещения, как датчика времени, теряется или минимизируется. К этой же группе можно отнести режимы прерывистого освещения с равномерным в течение суток чередованием света и темноты, несмотря на то, что характер таких режимов может определять размеры альтернативных состояний ритма.
Ко второй группе следует отнести режимы, в которых соотношение света и темноты не изменяется с течением времени (например, 16С : 8Т) и режимы прерывистого освещения, имеющие достаточный период темноты в ночное время суток (например, 6С : 2Т : 6С : ЮТ). К этой же группе может быть отнесено импульсное освещение, если только импульсы имеют достаточную интенсивность и подаются в то время, когда они могут служить датчиками времени. Недостатком приведенных условий освещения являются их слабое предикативное влияние на формирование сезонных биологических состояний цирканнуального ритма.
Световые режимы, с изменяющимся во времени размером фотопериода, можно отнести к третьей группе. Сюда следует отнести все дифференцированные режимы освещения (с изменяющейся длительностью освещения), независимо от соотношения и чередования света и темноты.
С учетом изложенного можно предложить схему классификации световых режимов:
Режимы освещения _I_
I
ультимативного предикативного
действия действия
I-'-1
формирующие циркадианные формирующие состояние
биологические ритмы цирканнуального ритма
В эту схему не вошли режимы, сформированные с учетом бигеми-нальности физиологических функций, но так как они имеют модифицирующий характер, то в зависимости от схемы построения, их можно отнести к какой-либо из предлагаемых в классификации групп.
3.11. Практическое использование предикативных свойств световых режимов. Для практического подтверждения выводов, полученных как в результате теоретического изучения вопроса, так и в ходе исследований, провели опыт 18. Для этого в трех залах одного птичника, приспособленного для содержания птицы на глубокой подстилке, сформировали три группы бройлеров по 5000 цыплят в каждой. В проведенных испытаниях формировали три режима освещения, включающих широко используемый в настоящее время вариант 23С : 1Т, с освещенностью в первые 2 недели 25, затем - 5 лк (гр.18.1); постоянный режим 16С : 8Т, с освещенностью 25 лк (гр. 18.2) и дифференцированный (начальный 16С : 8Т, 25 лк) с ежесуточным сокращением светового дня в возрасте 0...2 недели на 1 минуту; 2...4 - на 2; 4...6 - на 3 и 6...8 недель - на 4 минуты в сутки. Результаты опыта приведены в таблице 12.
Использование предикативных элементов в условиях освещения позволило увеличить производственные показатели в сравнении с контрольной группой 18.1. Так, включение в световой режим 8-часового периода темноты (гр.18.2) привело к увеличению сохранности бройлеров на 2,1%, а средней живой массы - на 3,2%. Более эффективным оказалось использование дифференцированного режима, формирующего состояние цирканнуального ритма, при котором сохранность бройлеров в сравнении с контрольной группой была на 3,7, а средняя живая
12. Результаты опыта 18
Показатели
Группа
18.1
18.2 | 18.3
Начальное поголовье, год.
Сдано на убой, гол.
Ц
Сохранность, % Средняя живая масса, г
а к контролю Затраты корма, кг/кг Получено потрошеных тушек, ц
X к контролю Средняя масса одной тушки, г Убойный выход, %
5000 4455 72,41 89, Iе 1625,3 100 2,8? 44,24 100 993,1 61,1
5000 4560 78,48 91,2 1677,1 103,2 2,63 46,78 105,7 1028,4 81,2
5000
4640
78,49
92,8В
1691,6
104,1
2,61
48,03
108,5
1035,3
61,2
масса - на 4,1% выше. Затраты электроэнергии на освещение составили в группе 18.1 - 1237,1 кВт-ч; 18.2 - 1200,6; 18.3 - 1197,9 кВт-ч, или 4,44; 4,32 и 4,31 Вт/м2 соответственно.
Понятно, что предикативные свойства освещения не исчерпываются приведенными в опыте 18. Для более полной оценки провели опыт 19, на 5 группах бройлеров с начальным поголовьем 8308 цыплят в каждой группе. Бройлеров выращивали до 8-недельного возраста в пяти залах одного птичника в клеточных батареях 2Б-3. Условия освещения в опыте 19 приведены в таблице 13.
Обоснованное использование предикативных свойств световых режимов позволило увеличить продуктивные показатели бройлеров (табл. 14). В условиях дифференцированного светового режима (тр.
13. Условия освещения в опыте 19
Показатели Группа
19.1 19.2 j 19.3 | 19.4 19.5
Соотношение С : Т, час 23С.-1Т 16С : 8Т
Характер перехода между обычное включение светильников С : Т ; С плавный переход в теч. 30 мин.
Скорость сокращения длительности освещения, мин/сут не применяли 0. ..2 2...4 4.. .6 6...8 нед.-на 1; - на 2; - нз 3; - на 4.
Освещенность, лк Первые 2 не д. - 25, затем -5 25 30 мин в начале и ко нце дня -25, в сст.вре ыя - 5 25
19.3, 19.4, 19.5) масса бройлеров была выше в сравнении с контролем (гр. 19.1) на 3,1 ...4,5 и на 0,7—2,1% в сравнении с группой 19.2 (1бС : 8Т). Использование предикативных свойств освещения позволило получить от 4,9 до 8,8% продукции дополнительно. Группы, как и в опыте 18, почти не различались по затратам электроэнергии на освещение (примерно 4,5 Вт/м2), за исключением группы 19.4, в которой снижение этого показателя составило 37,4%, при средней удельной мощности 2,78 Вт/м2.
14. Результаты опыта 19
Показатели
Начальное поголовье, гол. Сдано нз убой, гол.
Д
Сохранность, 7. Средняя живая масса, г
X к контролю Затраты корма, кг/кг Получено потрошеных тукек, ц
% к контролю Средняя масса одной тушки, г Убойный выход, %
19.1 I 19.2 ! 13.3 ) 19.4 | 19.5
8308 8308 8308 8308
7867 7934 8000 7992
128,2 130,2 131
94,7 95,5В 96,2е5
1629 1640 1649 1663
102,4 103,1 103,6 104,9
2,39 2,38 2,31 2,30
79,8 80,8 82,4 82,8
104,9 106,2 108,4 108,8
1015 1019 1030 1036
62,3 62,1 52.5 62,3
8303 7676 122,1 92,4® 1591 100 2,50 76,1 100 991,1 62,3
В 1994 году в условиях Дивинской птицефабрики Смоленской области проведена производственная проверка эффективности использования рекомендуемых условий освещения, в которой оценивали результаты выращивания пяти партий бройлеров (32 тыс. в каждой), с общим начальным поголовьем 160 тыс. цыплят как в базовом, так и в опытном вариантах. Использование предлагаемых приемов формирования световых режимов обусловило увеличение средней живой массы бройлеров на 3,2% (1558 г против 1510 г) и сохранности - на 3,5% (95,9% против 92,4%), что в конечном итоге позволило получить дополнительно к базовому варианту 15,7 тонн живой массы. Рассчитанная доля дополнительной продукции от общего объема производства составляла 6,6%. При средней цене реализации, сложившейся в 1994 году и равной 2130 тыс. рублей за 1 тонну живой массы птицы, использование предлагаемых условий освещения позволило получить в новом варианте на 33 млн. 440 тыс. рублей больше, чем в базовом.
В 1995 году с использованием представленных рекомендаций на птицефабриках Смоленской области было выращено 1 млн. 410 тыс. бройлеров (начальное поголовье 1 млн.500 тыс. цыплят), при средней живой массе 1500 г и сохранности 94,0%.
Так как доля дополнительной продукции составляла 6,6% от общего производства, благодаря использованию новых правил формирования световых режимов было получено 139,6 т живой массы. При средней цене реализации в 1995 году, равной 5709 тыс. рублей за 1 тонну, стоимость дополнительно полученной продукции составила 796 млн. 976 тыс. рублей.
выводы
1. При выращивании бройлеров проведены исследования разных световых режимов как в целом, так и по их составляющим, на основании чего обоснованы методы и разработаны приемы формирования условий освещения, повышающие эффективность выращивания бройлеров.
2. Установлено, что изменения массы бройлеров имеют регулярный характер с суточной периодичностью, при использовании разных световых режимов. Фактические значения массы в разное время суток доступны для математического описания с достаточным уровнем вероятности.
3. В зависимости от времени действия и параметров, влияние условий освещения на птицу разделено на предикативное, формирующее течение биологических ритмов, и ультимативное, вызывающее прямые реакции бройлеров на свойства светового режима.
4. В суточном ритме изменений массы бройлеров выделено 2 альтернативных состояния, соблюдавшихся при всех исследованных условиях освещения: время возрастающих (субъективный день) и нисходящих (субъективная ночь) значений показателя.
5. Установлено, что в начале и конце субъективного дня бройлеры проявляют высокую чувствительность к условиям освещения. Время высокой реактивности цыплят названо временем потенциальной готовности (ВПГ). Минимальная длительность ВПГ 30 минут, допустимая освещенность - 25...30 лк. Изменения условий освещения за пределами ВПГ не оказывали значительного влияния на продуктивные показатели бройлеров. В особых условиях отмечена реакция бройлеров на освещение в середине субъективной ночи. Освещение в это время лампами ЛДЦ-40 длительностью 3 минуты приводило к снижению живой массы цыплят.
6. Бройлеры, выращенные в условиях освещения 16С : 8Т, имели более высокую живую массу и сохранность, чем в условиях 24С, 14С : ЮТ и достоверно превосходили по этому показателю цыплят из групп с режимами освещения 12С : 12Т и ЮС : 14Т.
7. Плавный переход между светом и темнотой в пределах ВПГ способствовал повышению продуктивных показателей бройлеров. Использование этого приема в опыте в условиях режима 16С : 8Т позволило увеличить живую массу бройлеров на 4,6, а сохранность - на 2,5%, в сравнении с группой с такими же соотношениями света и темноты.
8. Уровень освещенности оказывал на продуктивные показатели бройлеров большее влияние, чем спектральный состав светового пото-
ка источника излучения. Вместе с тем экономичность люминесцентного освещения в сравнении с использованием ламп накаливания позволила не только снизить затраты электроэнергии на 58,6%, но и получить дополнительно 3,5—5,4% прибыли.
9. Использование режимов с дифференцированной длительностью освещения, при начальном - 16С : 8Т (максимально допустимая длительность светового дня) с последующим ежесуточным сокращением продолжительности светового дня привело к достоверному увеличению сохранности и живой массы бройлеров, в сравнении с цыплятами, содержавшимися в условиях уменьшения длительности освещения на 16 минут в неделю и в условиях постоянного режима 16С : 8Т.
10. Установлено, что к предикативным свойствам световых режимов следует отнести условия освещения в периоды ВПГ (освещенность, характер перехода между светом и темнотой), минимальную длительность формируемой субъективной ночи и скорость изменений продолжительности освещения.
11. Использование предикативных свойств световых режимов позволило получить в производственных условиях на 8,5—8,8% продукции (потрошеных тушек) больше в сравнении с показателями, достигнутыми в условиях традиционного режима освещения. Использование представленных рекомендаций при выращивании 1 млн. 500 тыс. бройлеров на птицефабриках Смоленской области позволило получить дополнительную продукцию стоимостью 796 млн. 976 тыс. рублей, без увеличения затрат электроэнергии на освещение.
Рекомендации производству
При формировании режимов освещения, используемых при выращивании бройлеров, руководствуясь практическими рекомендациями по формированию условий освещения для бройлеров (Бедило Н.М., 1998), в частности следует учитывать следующие правила:
1. Для освещения можно использовать лампы накаливания и люминесцентные ЛДЦ-40, ЛД-40 и ЛБ-40, последние более экономичны по затратам электроэнергии.
2. В начале и конце светового дня (или субъективного дня при использовании прерывистого освещения) использовать освещение длительностью 30 минут, с освещенностью 25...30 лк. В остальное время допускаются значительные колебания освещенности или использование прерывистого освещения.
3. Длительность ночи, формируемой режимами освещения, не должна быть менее 8 часов.
4. При использовании режимов с дифференцированной дпительно-
стью освещения применять как начальный режим - 16С : 8Т (или такое же соотношение субъективных дня и ночи), с последующим сокращением продолжительности светового дня каждые сутки, но не более чем на 5 минут.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Бедило Н.М. Использование экономичных источников освещения при выращивании бройлеров. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 159. - 1984. - 3 с.
2. Бедило Н.М. Выращивание бройлеров в условиях освещения люминесцентными лампами разных типов. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 172. -1984. - 3 с.
3. Бедило Н.М. Выращивание бройлеров при люминесцентном освещении / Повышение продуктивности птицы и совершенствование технологии производства яиц и мяса. - М.: ТСХА, 1984. - С. 23-27.
4. Бедило Н.М. Продуктивные показатели бройлеров в условиях освещения люминесцентными лампами разных типов // Передовой и науч.-произв. опыт в птицеводстве: Экспресс-информ. / ВНИИТЭИСХ. Всесоюзн. н.-и. и технол. ин-т птицеводства. - 1984. -№ 7 (127). - С. 78.
5. Бедило Н., Птица А. Изменение морфологических показателей щитовидной железы бройлеров при разном освещении // Передовой и науч.-произв. опыт в птицеводстве: Экспресс-информ. / ВНИИТЭИСХ. Всесоюзн. н.-и. и технол. ин-т птицеводства. - 1984. - № 9 (129).
- С. 22.
6. Люминесцентное освещение в бройлерном производстве / Пига-рев Н.В., Бедило Н.М., Ельчибаев A.A., Собченюк В.И., Утробин В.Н. // Тез. докл. Всесоюзн. науч.-произв. совещания по применению оптического излучения в с.-х. производстве, при выполнении Продовольственной программы. - Львов, 1984. - С. 33.
7. Бедило Н., Стеценко М., Птица А., Пазюк Л. Люминесцентное освещение в бройлерниках // Птицеводство. - № 11. - 1985. - С. 2829.
8. Бедило Н.М., Зиновьев H.A. Оптимальные параметры освещенности при выращивании бройлеров / Пути повышения эффективности использования производственного потенциала сельского хозяйства Смоленской области в свете решений XXYII съезда КПСС. - Смоленск, 1986.
- С. 241-243.
9. Бедило Н.М. Технологические режимы при выращивании бройлеров. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 49. - 1989. - 3 с.
10. Бедило Н.М. Влияние дополнительного освещения на продук-
тивность бройлеров. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 56. - 1989. - 3 с.
11. Бедило Н.М., Самсонов В.А. Устройство для графической записи изменений живой массы птицы. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 90. - 1989. - 3 с.
12. Бедило Н.М., Зиновьев H.A., Ребрин И.П. Циркадианные изменения живой массы бройлеров / Тем. сб. научных трудов СФ ТСХА. -Смоленск, 1990. - С. 159-161.
13. Бедило Н.М., Юденкова А.П. Закономерности в изменениях живой массы бройлеров / Тез. докл. Международной науч.-практ. конф. // Пути интенсификации производства продуктов животноводства в Нечерноземье Российской Федерации. - Смоленск, 1995. - С. 156-162.
14. Бедило Н.М., Юденкова А.П. Циркадианные изменения живой массы бройлеров в условиях разных световых режимов / Тез. докл. Международной науч.-практ. конф. // Актуальные проблемы ветеринарной медицины. - Смоленск, 1996. - С.116-118.
15. Бедило Н.М. Характер формирования циркадианных ритмов живой массы бройлеров при разной продолжительности светового дня / Тез. докл. Международной науч.-практ. конф. // Ветеринарные и зоо-инженерные проблемы животноводства. - Витебск, 1996. - С. 171.
16. Бедило Н.М. Влияние изменения продолжительности освещения на живую массу бройлеров / Сб. докл. Межвузовской науч.-практ. конф. // Научное обеспечение устойчивого развития с.-х. производства в Нечерноземной зоне России. - Смоленск, 1997. - С. 325-327.
17. Бедило Н.М. Влияние отключения света в середине светового дня на живую массу бройлеров / Сб. докл. Межвузовской науч.-практ. конф. // Научное обеспечение устойчивого развития с.-х. производства в Нечерноземной зоне России. - Смоленск, 1997. - С. 327-331.
18. Бедило Н.М. Влияние разной продолжительности светового дня на живую массу бройлеров / Сб. докл. Межвузовской науч.-практ. конф. // Научное обеспечение устойчивого развития с.-х. производства в Нечерноземной зоне России. - Смоленск, 1997. - С. 331-336.
19. Бедило Н.М. Формирование биологических ритмов изменений массы бройлеров в условиях режима прерывистого освещения / Сб. докл. Межвузовской науч.-практ. конф. // Научное обеспечение устойчивого развития с.-х. производства в Нечерноземной зоне России. - Смоленск, 1997. - С. 336-341.
20. Бедило Н.М. Характер изменения живой массы бройлеров в условиях режима освещения 12С : 12Т / Сб. докл. Межвузовской науч.-практ. конф. // Научное обеспечение устойчивого развития с.-х. производства в Нечерноземной зоне России. - Смоленск, 1997. - С. 341-344.
21. Бедило Н.М. Влияние освещенности на живую массу бройлеров
/ Сб. докл. Межвузовской науч.-практ. конф. // Научное обеспечение устойчивого развития с.-х. производства в Нечерноземной зоне России. - Смоленск, 1997. - С. 344-347,
22. Бедило Н.М., Юденкова А.П. Определение коэффициентов в математической модели роста бройлеров / Сб. докл. Межвузовской науч.-практ. конф. // Научное обеспечение устойчивого развития с.-х. производства в Нечерноземной зоне России. - Смоленск, 1997. - С. 39-41.
23. Бедило Н.М., Юденкова А.П. Математическая модель биологического ритма изменений массы бройлеров / Сб. докл. Межвузовской науч.-практ. конф. // Научное обеспечение устойчивого развития с.-х. производства в Нечерноземной зоне России. - Смоленск, 1997. - С. 42-44.
24. Бедило Н.М. Использование дифференцированного светового режима при выращивании бройлеров. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 1'. -1998. - 3 с.
25. Бедило Н.М. Характер изменений массы бройлеров в условиях разной продолжительности освещения. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 2. -1998. - 3 с.
26. Бедило Н.М. Влияние условий освещения на продуктивные показатели бройлеров. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 3. -1998. - 3 с.
27. Бедило Н.М. Эффективные составляющие световых режимов, используемых при выращивании бройлеров. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 4. - 1998. - 3 с.
28. Бедило Н.М. Классификация режимов искусственного освещения, используемых в птицеводстве. - Смоленск. - ЦНТИ. - № 5. - 1998.
- 4 с.
29. Бедило Н.М. Практические рекомендации по формированию условий освещения при выращивании бройлеров. - Смоленск. - ЦНТИ.
- Ыз 6. - 1998. - 2 с.
30. Бедило Н.М. Световые режимы при выращивании бройлеров и биологические ритмы. - Смоленск, 1998. - 248 с.
Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем 2,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 676. Отпечатано в типографии Смоленского ЦНТИ 214013, г. Смоленск, ул. Кирова, 22-6
Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Бедило, Николай Михайлович, Смоленск
40 '........Q?
..............ь/%
ÄdX.
ш
СМОЛЕНСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи БЕДИДО Николай Михайлович
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ БРОЙЛЕРОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СВЕТОВЫХ РЕЖИМОВ, ОСНОВАННЫХ НА БИОЛОГИЧЕСКИХ РИТМАХ
06.02.04. - частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства
Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Научный консультант -доктор сельскохозяйственных наук., профессор, заслуженный деятель науки РСФСР Н.В.Пигарев
Смоленск, 1998
ШМ tilM st Jt"
1. СВЕТОВЫЕ РЕПИН В ПТИЦЕВОДСТВЕ 1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ
1.Биологические ритмы - основа интегрированного
изучения живнх организмов 7
1.2, Универсальность биологических ритмов 10
1.3. Циркажианнме ритмы 17 i_4„ адрканнуальнне рмтми 26 1=5, Механизм формирования биологических ритмов у
кур 43
1=6. Световые режимы5 используемые в птшрводстве 45 1=7, Перспективы изучения эффективности световых
режимов по изменениям живой массы 64
2= МАТЕРИАЛ 1 МЕТОШКА ИССЛЕДОВАНИЙ 69
3= 0Ш0Т1ЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 74
3.1. Параметры изменений живой массы бройлеров и
методы иж оценки. Опыт 1= 74
3=2= Изменения живой массы бройлеров при разной
продолжительности светового дня. Опыт 2= 94
3=3= Влияние отключения освещения в середине светового дня на изменения массы бройлеров. Опыт 3= 128 3=4, Изменения маосм бройлеров в условиях режимов
прерывистого освещения. Опыты 4S 5, 145
3,5, Определение минимальной продолжительности
ночи. Опыт 6, 184
3=6, Геометрическая интерпретащя влияния условий
освещения на изменение маосм бройлеров 206
3,7= Влияние освещения в середине субъективной
ночи на массу бройлеров. Опыт т.
3.8, Продуктивные показатели оройлеров в разных условиях освещения. Опыты 8,,,15,
3.9, Использование ли#§ерешрровавныж световых режимов пни выраиршавии бройлеров
3.10,Классификация световых режимов по их предикативному действию
3.11,Практическое использование предикативныж
свойств световых режимов £64
3,12,Заключение 273
ВЫВОДЫ 279
РЕГОМЕЩАЩМ ПРОШЮДСТВУ 281
СПИСОК -ЛИТЕРАТУРЫ 282
Приложения 317
Введение
В промышленном птицеводстве успешно изучаются и используются как для коррекции Физиологического состояния, так и для повышения продуктивности птицы самые разнообразные световые режимы, К настоящему времени накоплен достаточный фактический материал, свидетельствующий о том, что эффективными часто оказываются различающиеся , на первый взгляд, по многим параметрам условия освещения.
Такое многообразие позволяет выдвинуть предположение о наличии в используемых световых режимах каких-то общих свойств или общих параметров их составляющих, обуславливающих повышение продуктивных показателей птицы,
Значительная часть проводимых исследований световых режимов строится на сравнении продуктивных показателей птицы, содержавшейся в разных условиях освещения. Такой подход является важным и необходимым, так как благодаря ему были составлены необходимые рекомендации производству, создан значительный массив сведений исследовательского характера и, что несомненно, в будущем позволит создать еще более эффективные программы освещения. Вместе с тем, несмотря на большой объем научных сведений такого характера, представляется затруднительным выявление на их основании общих эффективных составляющих в разных световых режимах, а также возникают сложности в формулировании необходимых теоретических положений. Маловероятно, что и последующее накопление фактического материала по изучению эффективности условий освещения, в основном по зоотехническим показателям, позволит это сделать. По
всей видимости, в настоящее время вое большую актуальность приобретает необходимость поиска каких-то других методов оценки условий освещения, используемых в птицеводстве.
Одним из таких путей может стать изучение характера биологических ритмов, формирующихся при использовании разных световых программ,
Не вызывает сомнения тот факт, что все составляющие световых режимов: фотопериод, освещенность к ее колебания, характер излучаемого светового потока, изменение продолжительности освещения во времени - можно рассматривать как синхронизирующие факторы внешней среды. В общем смысле, синхронизацию можно определить, как свойство материальных объектов самой различной природы вырабатывать единый ритм совместного существования, несмотря на различия составляющих ритмов, а подчас, крайне слабые взаимные связи. Это удивительное свойство материи, заслуживающее обсуждения с философских позиций, по-видимому, представляет одну из форм самоорганизации материи, являясь своеобразной закономерностью поведения материальных объектов. В соответствии с этим в течение миллионов лет эволюционного развития шел процесс не только непрерывного усложнения и совершенствования структурной организации живых систем, но и процесс их временной организации. Эколого-физиологические механизмы адаптации организмов к постоянно меняющимся условиям внешней среды, в том числе и к условиям освещения обеспечивались не отдельными органами, а скординированными во времени и пространстве и соподчиненными между собой, специализированными Функциональными системами. Поэтому наличие биологических ритмов, синхронизированных с условиями освещения, является одной из адаптаций организмов, а в общем смысле, признаком. Филогенетически более древним, чем многие приобретенные позднее
морфологические.
Использование характеристик ритмической организации биологических процессов, в качестве показателей при оценке световых режимов, позволит расширить представления о механизме их действия, объяснить их результативность, как в целом, так и по их элементам, классифицировать используемые в птицеводстве программы освещения и, в конечном итоге, сформулировать ряд теоретических положений о логике формирования условий освещения для птицы.
Изучение влияния условий освещения на биологические ритмы изменений массы бройлеров, материалы которого представлены в работе, позволило выявить составляющие световых режимов, оказывающих влияние на продуктивность цыплят и вынести на защиту следующие положениям
- характер циркадианных (околосуточных) изменений массы бройлеров и методы его оценки;
- время высокой чувствительности бройлеров к условиям освещения ;
- допустимые соотношения света и темноты в режимах освещения для бройлеров;
- допустимые уровни освещенности в разное время суток;
- возможность использования дифференцированных режимов освещения при выращивании бройлеров;
- общие правила формирования условий освещения при выращивании бройлеров.
1= СВЕТОВЫЕ РЕЖИМЫ В ПТИЦЕВОДСТВЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ
1,1» Биологические ритмы - основа интегрированного изучения живых организмов
Соответственно представлениям об условиях, необходимых для повышения продуктивности животных, разрабатываются и конкретные меры их формирования.Эти меры направлены прежде всего на создание благоприятных факторов внешней среды, обеспечивающих оптимизацию условий и, следовательно, повышение продуктивных показателей. Такого рода подход имеет существенное значение, так как режим экологического благоприятствования играет важную роль для всего организма в целом. При этом изучаются влияния самых разнообразных Факторов среды на отдельные функции или их суммы для разных видов сельскохозяйственных животных.
Вместе с тем становиться вое более очевидной необходимость и новых подходов в поиске совершенствования условий внешней среды, оказывающих положительное влияние на организм животных. В основе излагаемой концепции лежит стремление к пониманию живого организма как единой системы, развивающейся во времени. Такое стремление существует в науке почти изначально, так как имеют значение не столько факты сами по себе, как их взаимосвязь, устанавливающая причинно-следственные отношения между ними,
В настоящее время в сельскохозяйственной науке преобладает тенденция изучения влияния отдельных факторов на продуктивные показатели животного или растения и это крайне необходимо: без такого разделения научные представления о совершенствовании и увеличении продуктивных показателей не могли бы развиваться.
Причем процесс дифференциации все больше углубляется, что находит отражение в проведении все более узкоспециализированных исследований. В многообразии деталей снижается четкость представлений о целом. Поэтому одновременно о дифференцированием все более выявляется потребность в синтетических представлениях. О необходимости интегрированного подхода говорит возросшая потребность в теоритизации положений сельскохозяйственной биологии. Как внутренние законы развития науки» так и запросы практики требуют упорядочения значительного эмпирического материала, накопленного за последние время EU,
В рамках этих представлений возникают вопросы методологической тематики. Принципиальный момент исследований - доказательства имманентности, то есть внутренней присущности философских оснований научному знанию. Философия не только важна для построения научных теорий - она неотъемлемый компонент научного знания в том виде, в каком она существует в тот или иной конкретный исторический период,
Эволюционно сложившийся живой организм - это не просто система причинных взаимодействий, а развивающаяся во времени иерархия организованных сущностей. Интегрированное изучение живых организмов позволит провести совершенствование научных исследований по основным логико-методологическим и гносеологическим параметрам, т.е. их положения будут более универсальными, выводы (теории) аксиоматическими и математизированными, будет расти их предсказательная сила Ей], Интеграция основных признаков и функций не является чисто умозрительным построением, а, существует в самой сущности явлений. На основе интегрального подхода к проблеме можно найти объяснение взаимосвязи влияния самых разнообразных факторов внешней среды, причем на основе такого подхода
могут быть выделены основные, которые могут быть замаскированы от исследовательского анализа неуловимыми переходами одного в другой, или отсутствием их взаимодействия. Конечно, в практическом смысле, выделение в исследованиях каких-то отдельных параметров необходимо и полезно, Но для понимания сущности явления нельзя забывать об условности такого размежевания [3].
С точки зрения диалектического материализма, живой организм не есть сумма свойств его органов и функций, он обладает качествами, возникающими как интеграция этих свойств в процессе закономерного развития материи. Философское, методологическое значение имеют прежде всего те результаты, в которых устанавливается более или менее прямая связь о теми или иными биологическими явлениями и различными механизмами их существования. Такое направление связано с теоретическим и практическим исследованием, а также с моделированием наиболее общих особенностей живого организма, как открытой и сложной системы, что может быть представлено в рамках теории биологических колебательных процессов. Такой подход позволит в какой-то мере вести исследование основ осуществления крупных актов жизнедеятельности органов и организма, как целого [4].
Живой организм - это комплекс не только пространственных,но и временных структур, функций и состояний. В своей диалектике это положение не означает ничего другого, как методологическое требование рассматривать все явления в их развитии на основе определенных объективных законов. Интеграция закономерностей функционирования живых систем будет способствовать подведению теоретического фундамента под накопленный фактический материал и формированию теории в том строгом значении ее понятия, как описание законов динамического взаимодействия сил, обуславливающих движе-
ние исследуемой системы. Разумеется, выявление динамической основы не означает объяснение явления во всем многообразии, но зато дает наиболее существенное теоретическое понимание. Изучаемые в динамике, разрозненные данные могут быть объединены в общую картину последовательного усложнения на основе особенностей количественных накоплений и качественных преобразований в условиях - характерных синхронизированных колебаний. Методологической осно-\ вой для интегрированного изучения функционирования живой системы может стать определение ее функциональных и структурных взаимосвязей во времени, которые могут быть представлены, как синхронизированные колебательные процессы, объединяемые в биологии под термином биологические ритмы, Ритм (греческое "ритмос" от ,#рео"-теку) - есть повторение одного и того же события или воспроизведение одного и того же состояния, через равные промежутки времени. Разумеется, такое определение ритма есть не более чем абстракция, так как в действительности истинной повторяемости событий и состояний быть не может. Понятие тождества, как одинаковости, равенства с самим собой, в данном случае предполагает изменение, различие. Ритм - есть яркая иллюстрация диалектического характера различий 151,
1.2. -Уммвероаль ность биологических ритмов
Универсальность колебательных процессов в природе с точки зрения диалектики объясняется тем, что движение материи обусловлено борьбой двух взаимоисключающих начал, заложенных в каждом явлении и неразрывно связанных друг с другом. Причем равновесие двух противоположных сущностей - это не застывшее состояние, а равновесие в движении или движение равновесия. Именно ритм явля-
етоя тем инструментом, который обеспечивает постоянство, качественную устойчивость природных объектов в их непрерывном движении, ибо для такой устойчивости необходимо равновесие противоборствующих сил, заложенных в каждом явлении, а это достигается только с помощью ритма, в котором предметы и явления через известные промежутки времени как бы повторяют самих себя, возвращаясь, на первый взгляд, в исходное состояние СбЗ.
Итак, ритм - это универсальная особенность движения материи, характеризующаяся попеременной сменой доминирования противоборствующих сущностей, благодаря которой достигается качественная устойчивость материальных объектов. Факты, которыми располагает современная наука, свидетельствуют об универсальности феномена ритма в сфере живой материи. В данном случае речь идет только о живой материи, хотя это положение, как свидетельствуют многочисленные исследования и мнения специалистов, может быть с полным основанием распространено и на сферу неорганического мира Е71. Однако вопрос о законе ритма в сфере неорганической материи выходит за рамки настоящей работы.
Адаптация организма к влиянию окружающей среды обеспечивается, прежде всего, путем соответствующих колебаний функциональной активности органов и тканей, т.е. изменения скоростей биологических реакций. Система структурного обеспечения приспособительных функциональных элементов складывается из количественного к качественного компонентов.
Количественный компонент этой системы состоит в том, что уровню функциональной активности в каждый данный момент всегда соответствует строго эквивалентное число структур, "вырабатывающих" данную функцию. Достигается это разными путями. Один из них заключается в непрерывном варьировании числа активно функциони-
рующих структур (из общего их запаса). В состоянии относительного функционального покоя из общего числа одноименных структур активно действует лишь какая-то их часть. По мере изменения функциональных требований к данному органу соответствующим образом изменяется и число функционирующих структур, из числа имеющихся в норме: при повышении функциональной нагрузки в активную работу включается все большее их число, при ее снижении - число структур, отличающихся еысоким уровнем биосинтеза» снижается С8]. Этот принцип можно назвать принципом попеременной (асинхронной) работы одноименных структур организма. Он справедлив для всего диапазона структурных уровней организма, начиная от системных и кончая молекулярными [9].
Количественными изменениями обеспечение адаптивных реакций не ограничивается: важную роль в этом играет и внутренняя качественная переотройка, которая заключается в том» что процесс точно "нацеливается" на нейтрализацию специфических свойств именно того раздражителя, в ответ на действие которого индуцирован этот процесс в каждом конкретном случае ЕЮ];
В повседневных условиях существования организм подвергается не однократному влиянию какого-либо фактора среды, а нескольких, причем нередко многократно действующих с одинаковыми или различными интервалами, чаще всего с неодинаковой силой. В результате этого живые системы подвергаю�
-
Бедило, Николай Михайлович
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Смоленск, 1998
-
ВАК 06.02.04
- Стимуляция роста, развития, резистентности и продуктивности бройлеров разными световыми режимами
- Интенсификация производства мяса бройлеров
- Ресурсосберегающая и экологически безопасная технология в промышленном птицеводстве
- Эффективность программ освещения для цыплят-бройлеров с различной продолжительностью выращивания
- ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ БРОЙЛЕРОВ ПРИ КЛЕТОЧНОМ ВЫРАЩИВАНИИ
