2020-12-21 16:56:24
在大約20年前，荷蘭發(fā)起“一半的資源，雙倍的糧食”承諾，開始大力發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)。更引人注目的是，荷蘭的溫室建筑群業(yè)被譽為徹底改變了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)。
荷蘭溫室占地36平方英里，比曼哈頓還大56%。就像《國家地理》雜志形容的那樣：“這樣的景觀通常被定義為橫貫在鄉(xiāng)村之中龐大的鏡子群，在陽光照射下閃閃發(fā)光，在夜幕降臨時又從內(nèi)部放射出令人驚懼的光芒”，溫室之都韋斯特蘭擁有荷蘭最先進的溫室技術(shù)，在那里有80％的耕地都是溫室。而被《國家地理》如此夸贊的光芒從何而來呢？答案就在荷蘭的人造光技術(shù)中。
據(jù)荷蘭在線了解，荷蘭瓦格寧根在2000年代初被稱為食品谷，其知識密集型的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中就使用了LED燈（發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導體器件）來幫助植物發(fā)育。2018年，荷蘭農(nóng)業(yè)收入中最高的是園藝（60億歐元），肉類（41億歐元）和蔬菜（38億歐元）。
荷蘭公司使用LED燈來提高西紅柿產(chǎn)量 ©Luca Locatelli
除了在種植業(yè)的應(yīng)用，光照也深刻影響著集約化生產(chǎn)的畜牧業(yè)。作為低地多陰天的北方國家，荷蘭全年日照時長較短，因而在農(nóng)業(yè)上更需要可調(diào)可控的人造光以延長光照時間與強度，進一步促進家禽的發(fā)育。和溫室農(nóng)業(yè)相類似，LED也被運用于畜牧業(yè)農(nóng)場中，成為熒光燈的節(jié)能替代品。
2018年，荷蘭是全球鮮雞蛋出口價值最高的國家，達到了5.301億美元（占新鮮雞蛋出口總量的23.3%），同年，荷蘭的新鮮與冷藏雞肉出口價值為15億美元，占全球新鮮家禽肉出口的22.3%，這些成就也要歸功于包括人造光在內(nèi)的一系列“黑科技”。
改變LED光照明能幫助母雞下蛋？
人造光究竟有什么神奇呢？
首先，不同的色彩偏好會改變家禽的飼料轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)蛋量。荷蘭一家照明公司曾表示，紅光可以減少壓力，提高雞蛋產(chǎn)量。如果雞舍提供的紅光較少，則會導致母雞的生活節(jié)律變差，進一步提高母雞的應(yīng)激水平，減少產(chǎn)蛋量。
家禽在被紅光點亮的隔間內(nèi)，圖/ pixabay授權(quán)使用
瑞士的一項試驗則研究了白色、紅色和綠色的LED照明對產(chǎn)蛋母雞（簡稱蛋雞）行為和生產(chǎn)參數(shù)的影響，該團隊將24組產(chǎn)蛋母雞放在生活環(huán)境除光照色彩之外都相同的隔間中。
最初，它們被一起放置在白色光線下兩個星期；在之后的四個星期中，隨機選擇8個隔間用紅色燈具點亮，另外8個隔間用綠色燈具點亮。試驗結(jié)果顯示，紅光更能降低母雞們的攻擊性，也證實了紅光加速了蛋雞的性發(fā)育。
據(jù)雜志《家禽科學》（Poultry Science）刊載，歐洲各國的家禽養(yǎng)殖者越來越多地使用彩色LED照明雞舍，包括荷蘭、德國、奧地利和英國。研究發(fā)現(xiàn)，因為藍光對禽畜具有緩解壓力和促進生長的特性，且在這種光照下飼養(yǎng)的家禽體重和胸肌會增加，所以藍色調(diào)的照明適合產(chǎn)仔或哺乳期的肉雞或母豬。另外，色溫為6065 K的光源被稱為“冷白色”，因為它包含更多來自光譜藍色部分波長的光，這種光類似于熱帶地區(qū)陰天的自然日光色溫，接近現(xiàn)代雞的祖先生活環(huán)境中的光，因此能作為替代光源。
色溫表，圖/ Bhutajata CC BY-SA 4.0協(xié)議
據(jù)荷蘭在線了解，荷蘭一家食品加工技術(shù)有限公司推出了一個對動物友好、幫助可持續(xù)發(fā)展的照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)在荷蘭、德國、英國、美國和波蘭的屠宰場使用多年。這一套照明系統(tǒng)能讓家禽保持平靜，在很大程度上減輕了它們的壓力，從而降低了禽類受傷的風險。
缺乏維生素D不僅會導致人體骨骼變脆，還會增加呼吸道疾病的風險，人們可以通過攝取富含維生素D的食物補充不足，所以含有維生素D的雞蛋就顯得更有競爭力。而冬季光照不足在影響人體的維生素D吸收之外，還會影響家禽的生長。
一項在兩個飼養(yǎng)場展開的實驗比較了Lohmann Selected Leghorn和Lohmann Brown兩個品種的母雞，研究它們在不同光照與光照時長下的狀態(tài)。結(jié)果表明，連續(xù)三周每天僅在紫外線下照射六小時之后，Lohmann Selected Leghorn母雞產(chǎn)下的雞蛋中維生素D含量增加了3.7倍，而Lohmann Brown母雞的雞蛋中維生素D含量增加了4.2倍。因此，無論其他生長環(huán)境與品種如何，人造光照都能增加雞蛋中的維生素D含量。
農(nóng)場里的蛋雞，圖/Pixabay
另外，荷蘭的農(nóng)業(yè)照明公司提出了在蛋雞舍中采取分層照明的方式。因為母雞們難免會產(chǎn)下一些地面蛋（被產(chǎn)在巢外的雞蛋），這意味著能賣出去的雞蛋數(shù)量減少了，這成為了蛋雞舍里一個不小的生產(chǎn)力漏洞，且在籠養(yǎng)系統(tǒng)中，每層母雞的性成熟階段都會因為光照等諸多因素而或滯后或提前，所以如果能夠根據(jù)每間雞籠的高度、深度位置來調(diào)整具體光照，將有助于統(tǒng)一它們的性成熟時間，而荷蘭公司布局一個完整的LED系統(tǒng)則可以“在正確的位置提供正確的光線”。
雛雞經(jīng)常“熬夜”也會吃不消？
荷蘭烏特勒支大學與瓦格寧根大學學者聯(lián)合發(fā)表的論文探究了影響家禽雞腸道菌群的混合因素，例如它們的飼養(yǎng)密度、糞便和堆肥生產(chǎn)的垃圾、飼料轉(zhuǎn)化、禽舍的局部氣候和地理位置，其中禽舍內(nèi)家禽的生活環(huán)境正日益受到研究者的關(guān)注。
現(xiàn)有研究表明，腸道菌群對蛋雞和肉雞的代謝穩(wěn)態(tài)、免疫、生長和整體健康至關(guān)重要。已有研究指出，健康個體的腸道菌群多樣性和功能活動與宿主的晝夜節(jié)律是同步的，如果包括小鼠、禽類在內(nèi)的動物出現(xiàn)晝夜活動紊亂，會導致它們腸道的微生物群失衡。
去年美國德克薩斯A&M大學禽類遺傳學家的Giri Athrey博士的團隊的一項研究聚焦光周期對家禽培育的影響，他們選擇了兩種不同的光照方案——向第一組雛雞提供光照12小時，剩余12小時保持無光狀態(tài)；向第二組雛雞提供23小時光照，僅1小時保持無光狀態(tài)。
養(yǎng)雞場里的小雞，圖/Flickr
Athrey發(fā)現(xiàn)，第一組的雛雞腸道菌群出現(xiàn)了有規(guī)律的活動，而在第二組中并未出現(xiàn)這樣的規(guī)律活動。過往，家禽業(yè)每天通常會為家禽提供18個小時以上的光照，更長的光照時間可以強制使肉雞、蛋雞保持更持續(xù)的活躍狀態(tài)。但是從實驗結(jié)果中可以看出，那些接受了23小時光照的雛雞出現(xiàn)了腸道功能紊亂，Athrey說，這些雛雞簡直就像是一直在倒時差。
所以，光照的持續(xù)時間對家禽中的晝夜節(jié)律和微生物群有很大的影響，人們可以利用人造光照來管理禽畜們腸道健康，這也有助于減少使用抗生素。團隊研究發(fā)現(xiàn)，更久的無光環(huán)境能夠增強禽類體內(nèi)有益微生物的獲取和增殖，最終提高免疫力、降低死亡率，潛在地降低了對服用抗生素的需求。
節(jié)能制勝法寶能降低90%的能耗？
電氣產(chǎn)品雜志EC&M指出，與傳統(tǒng)燈具相比，高效的LED照明可以提供更高的輸出功率和更好的照明質(zhì)量，同時將能耗降低多達90％。LED還能同時為雞舍中的工人帶來便利，保障動物的安全——照明使工人能夠正確分辨顏色，更容易發(fā)現(xiàn)動物受傷或其他福利問題，還能通過耳標清楚地識別動物。由于設(shè)備外形小巧，占地面積小，LED能減少灰塵和污垢堆積，有助于保持雞舍的清潔。且LED具有即時開啟功能，還消除了常規(guī)照明所需要的預熱期。
雞舍中的雞 ©Luca Locatelli
荷蘭一家農(nóng)業(yè)照明企業(yè)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)熒光燈管、白熾燈泡等不同照明情況，瓦數(shù)和燈數(shù)發(fā)生改變后，需要的照明時長也會隨之改變，因此他們推出了CORAX LED燈，與上述幾種照明燈具相比，一間肉雞房每年能源消耗最高能節(jié)省到十分之一以上，能源成本差異高達5328歐元。在剛剛過去的中荷畜牧交流月中，荷蘭貿(mào)易促進委員會推出了禽畜養(yǎng)殖光照分享會，這家致力于研發(fā)農(nóng)業(yè)照明系統(tǒng)的荷蘭企業(yè)也傳授了荷蘭農(nóng)場在人工照明方面的經(jīng)驗，生動講解了從家禽們的育雛期到產(chǎn)蛋期，人工照明在蛋雞養(yǎng)殖中的巨大幫助。
一家英國照明公司的銷售和營銷總監(jiān)Matt Kealey預測，整個家禽行業(yè)將加速采用感應(yīng)供電的LED照明，他估計，目前有近20％的英國肉雞正在使用ALIS人工照明系統(tǒng)飼養(yǎng)。在更多農(nóng)場中正確完善地使用人工照明不僅可以提高產(chǎn)量、呵護家禽，還能有效節(jié)能。現(xiàn)在荷蘭多家LED照明公司都在積極與禽畜養(yǎng)殖場合作，提供更高效清潔且動物友好的人造照明設(shè)備，荷蘭農(nóng)業(yè)也越來越多地聚焦在可持續(xù)發(fā)展上。
©Luca Locatelli
聽起來人造光就像動物農(nóng)場里的第二輪太陽一樣，不僅為禽畜們營造了更舒適美好的環(huán)境，也提高了畜牧業(yè)的產(chǎn)量和效益。中荷兩國已就科技興農(nóng)展開對話，謀求共同發(fā)展和進步，雙方的進一步合作也有望打造新型業(yè)態(tài)，讓更多農(nóng)業(yè)工作者和消費者從中受益。
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