دانلود مقاله اثرات نور در طبیعت

برنامه نوری

بیشتر پرنده ها تولید مثل فصلی دارند و چرخه تولید مثلی آنها توسط تغییر در طول روز کنترل میشود. نور از طریق تأثیر بر هیپو تالاموس تولید هورمون محرک غدد جنسی توسط هیپوفیز را کنترل می کند و در نهایت مسئول کنترل تخمک گذاری در مرغ و اسپرم سازی در خروس می باشد . البته مرغ و خروس در تاریکی یا عدم تغییر محسوس در چرخه روشنایی / تاریکی روزانه نیز می توانند تولید مثل داشته باشند . به عنوان مثال مرغ هایی که در تاریکی مطلق نگهداری شده اند و گله های مادر تجاری که در مناطق استوایی بدون نور مصنوعی پرورش می یابند ، بالغ شده و تخمک گذاری می نمایند . بنا براین تأثیر روشنایی و برنامه نوری بر تولید مثل گله های مادر گوشتی مطلق نیست . متأسفانه تعدادی از مزارع دوره نوری طبیعی 12 ساعت روشنایی : 12 ساعت تاریکی ثابت دارند و تعداد اندکی از آشیانه ها به طور کامل نسبت به نور نفوذ ناپذیر اند . در نتیجه برای اغلب گله های تجاری می باید برنامه نوری تنظیم گردد بطوریکه با اجرای این برنامه نوری چرخه تولید قابل پیش بینی و سن بلوغ جنسی ، تداوم تولید تخم مرغ و باروری کنترل گردد .

الف) اصول پایه تحریک نوری

پرنده ها بدلیل تأثیر محرک نور بر هیپو تالاموس در مغز ، بین شب و روز تمایز قائل می شوند . انرژی نوری به واسطه های عصبی تبدیل می شود که نهایتاً این واسطه های عصبی موجب ترشح کلیه هورمون های مهم محرکه غدد جنسی از هیپو فیز می شوند .اما در واقع پرنده ها به وسیله کل دوره روشنایی تحریک نمی‌شوند بلکه به وسیله دو بخش مهم از این دوره تحریک می شوند . پرنده ها به زمان آغاز روشنایی و متعاقب آن به دوره 11 تا 13 ساعت بعد از روشنایی حساس هستند . دوره دوم ، مرحله حساس نوری نامیده می شود و برای ادراک بلند شدن یا کوتاه شدن طول روز توسط پرنده ضروری است . طول روز کوتاه تحریک کننده نیست در حالیکه طول روز بلند موجب آغاز و تداوم تولید و ترشح هورمون هایی می شود که تخمک گذاری یا اسپرم سازی را کنترل می کنند . بنا براین اگر پرنده ها نور را در طی دوره حساس نوری که 11 تا 13 ساعت بعد از شروع طلوع یا روشنایی رخ می دهد دریافت کنند تخمدان یا بیضه آنها فعال می شود . الگوی طلوع / غروب یا روشنایی / تاریکی تنظیم کننده چرخه درونی پرنده است که این چرخه یک ساعت بیولوژیکی است. در شرایط تجاری مرحله حساس نوری تحت کنترل است و زمان مرحله حساس نوری نسبی است و بر طبق ساعت زمانی معمول نیست .                                              

اگر در مرحله حساس نوری ، روشنایی باشد ، در این حالت نور اثر تحریک کنندگی بر تولید مثل دارد . اگر چه روشنایی مداوم از زمان طلوع تا غروب به طور طبیعی وجود دارد اما ضروری نیست . بدنبال آغاز تحریک در زمان آغاز روشنایی ، می توان روشنایی را به وسیله دوره های خاموشی قطع کرد . این قضیه اساس برنامه های متناوب نوری است که در مرغ های لگهورن بالغ در آشیانه های بسته مورد استفاده قرار می گیرد ، در این روش دوره روشنایی به جای 17 ساعت روشنایی مداوم ، شامل 17 دوره 45 دقیقه خاموشی 15 دقیقه روشنایی می باشد . هر دو نوع برنامه نوری به یک اندازه در تداوم فعالیت  تخمدان مؤثراند . این برنامه برای مرغ های مادر استفاده نمی شود و شاید این مسئله عدم فرصت کافی برای فعالیت جفتگیری باشد اما عاملی که موجب توسعه این نظریه می شود صرفه جویی در مصرف خوراک و هزینه برق می باشد . تحقیقات انجام شده با بلدرچین ژاپنی نشان داد که هورمون های هیپوفیز پلاسمای پرنده ها در طی 24 ساعت از آغاز تحریک نوری در طول روزهای بلند 2 تا 3 برابر تغییر می کند .                                                                                                               

اگر چه بدنبال این تحریک تا حدود 14 الی 21 روز تولید تخم مرغ یا منی صورت نگرفت اما تغییر عمده تحریک نوری بر روی نیمچه نابالغ شروع تغییر غیر قابل برگشت در سیستم درون ریز پرنده بود . برای اهداف کاربردی حداقل طول روز تحریک کننده حدود 12 ساعت است و روشنایی بیش از 16 تا 17 ساعت تأثیر چندانی ندارد . معمولاً اگر تحریک اولیه طولانی تر باشد تغییر در تعادل هورمونی بالاتر و بیشترین همزمانی بلوغ در گله را به همراه دارد .                                

بنابراین اگر نیمچه ها و خروس ها وزن ، شرایط و سن ایده آل داشته باشند ، تحریک اولیه طولانی تر ، مطلوب تر خواهد بود . اما اگر در سن خاص ، پرنده ها وزن پائین تر از حد استاندارد یا شرایط بدنی ضعیفی داشته باشند تحریک نوری باید به تأخیر بیافتد. اگر تحریک نوری اولیه بدلیل انتقال پرنده ها به آشیانه های تخمگذاری لازم باشد ، شدت تحریک نوری اولیه باید تا حدی کمتر باشد و تدریجاً متناسب با رشد پرنده افزایش یابد .

در حقیقت چرخه روشنایی / تاریکی تغییر در شدت نور است چرا که تاریکی محرک هیپوتالاموس نیست . تغییر شدت نور نیز برای پرنده ها بسیار مهم است به خصوص برای نیمچه هایی که دوره پرورش را در آشیانه های بسته و دوره تخمگذاری را در آشیانه های باز سپری می کنند . تحت این شرایط پرنده ها اغلب در معرض تغییرات شدت نور در طی مرحله روشنایی و خاموشی قرار می گیرند.  نکته قابل توجه این است که شدت نور در دوره روشنایی می بایست 10 برابر بیشتر از شدت نور در دوره تاریکی باشد . معمولاً دستیابی به این هدف در آشیانه های باز آسان است زیرا شدت روشنایی نور طبیعی 5 تا 10 برابر بیشتر از نور مصنوعی و شدت نور ماه نیز در حدی است که تمایز بین خاموشی و روشنایی به سادگی صورت می گیرد . اگر چه فرض بر این است که در این آشیانه ها تفاوت شدت روشنایی و خاموشی 10 برابر است . در آشیانه ها ی بسته بندرت تاریکی مطلق حاصل می شود ، البته این مهم ضروری نیست ، مجدداً فرض را بر این می گذاریم که شدت نور در ساعات روشنایی 10 برابر شدت نور در ساعات تاریکی است . با فرض اینکه اصل اولیه یعنی 10 برابر بودن شدت روشنایی نسبت به تاریکی حاصل باشد بنابر این شدت مطلق نور تأثیر اندکی بر روی تولید مثل دارد . در انتقال نیمچه های نابالغ از آشیانه پرورش به آشیانه تخمگذاری نباید شدت نور کاهش یابد . اگر شدت نور در دوره تولید کمتر از 5 لوکس باشد تولید تخم مرغ کاهش می یابد ، احتمالاً علت این است که در دوره تاریکی دستیابی به نور کمتر از 5 لوکس مشکل می باشد .

با گذشت زمان مرغ های مادر نسبت به روشنایی سازش پیدا می کنند و این بدین معنی است که فعالیت سیستم آندوکرین کم می شود و میزان ترشح هورمون های محرک غدد جنسی از هیپوتالاموس کاهش می یابد .

دلیل عمده کاهش تولید تخم مرغ با افزایش سن مرغ همین مسئله می باشد . گزارشات حاکی از این است که اگر مدت روشنایی پرنده های مسن در سنین بالا افزایش یابد مثلاً 1 ساعت در سن 45 هفتگی به مدت روشنایی افزوده شود ، تداوم تولید آنها بهتر خواهد شد .

اکثر گله های مادر در آشیانه های باز نگهداری می شوند بنابر این الگوی طبیعی طول روز : شب ، میزان و دوام تولید تخم مرغ و منی را تحت تأثیر قرار می دهد . الگوی روشنایی تاریکی دو تأثیر عمده روی مرغ های مادر دارد تأثیر اول سن بلوغ جنسی و تأثیر دوم بر طول دوره تخمگذار است .      توافق عمومی بر این است که طول روز طبیعی پرنده های نابالغ نباید افزایش یابد همچنانکه بعد از بلوغ مرغ ها و خروس ها نباید طول روز کاهش داده شود .                                                                       

هدف از تدوین برنامه های نوری ، دستیابی به این دو اصل پایه در آشیانه های بسته یا به وسیله نور مصنوعی جهت کنترل چرخه روشنایی / تاریکی در آشیانه های باز می باشد .

ب) عملکرد در شرایط نور طبیعی

الگوی طبیعی روشنایی / تاریکی بر اساس عرض جغرافیایی متغیر می باشد . در استوا دوره نوری در طول سال به طور ثابت 12 ساعت روشنایی : 12 ساعت تاریکی است و بر اساس این نور طبیعی پایه ، برنامه نوری طراحی می گردد . با افزایش عرض جغرافیایی در شمال یا جنوب الگوی تاریکی / روشنایی در طول سال نوسان پیدا می کند و در عرض جغرافیایی 10 درجه ، تفاوت بلند ترین و کوتاهترین طول روز 1 ساعت است . اما در عرض جغرافیایی 20 ، 30 ، 40 درجه تفاوت ها به ترتیب در حدود 2 ، 4 و 6 ساعت می باشد . با افزایش عرض جغرافیایی پتانسیل بر نامه های نوری مصنوعی جهت کنترل سن بلوغ جنسی افزایش می یابد. به عنوان مثال مرغ های نیوهمشایر در عرض جغرافیایی 30 درجه ،اگر در ماه ژانویه هچ شده باشند انتظار میرود که در شرایط نور طبیعی نسبت به جوجه هایی که در ماه ژوئن هچ شده اند زودتر بالغ شوند زیرا جوجه هایی که در ماه ژوئن هچ شده اند تا زمان بلوغ جنسی با افزایش طول روز طبیعی مواجه هستند . به طور مشابه جوجه هایی که در ماه ژوئن هچ شده اند انتظار می رود که با تأخیر بالغ شوند . چنین تفاوت هایی در بلوغ ، مدیر را برای برنامه ریزی زمان انتقال مرغ های مادر به آشیانه تخمگذاری و همچنین تعیین مقدار خوراک مصرفی در ارتباط با شروع بلوغ جنسی دچار مشکل زیادی می کند . سؤالی که در اینجا مطرح میشود این است که آیا همه مرغ های مادر جدای از سن ، در زمان بلوغ باید وزن یکسانی داشته باشند یا خیر ؟ پاسخ این سؤال بلی است اما در حقیقت دستیابی به چنین وزن ثابتی برای پرنده هایی با سن بلوغ متفاوت در عمل مشکل می باشد . از دو حالت ذکر شده در بالا ، بلوغ مرغ های مادر هچ شده در ژانویه بسیار مسئله ساز است زیرا بلوغ زودتر آنها موجب کوچک بودن اندازه تخم مرغ ها به ویژه در 6 تا 8 هفته اول تولید می شود .

لوپز و لیسون ( 1992 ) داده هایی از عملکرد 900 هزار مرغ مادر تجاری منتشر نمودند که این گله ها در مکزیک در عرض جغرافیایی 20 درجه نگهداری می شدند بطوریکه هیچگونه کنترلی بر روی نور نبود و نوسان نور طبیعی 11 تا 13 ساعت بود . بعد از سن 18 هفتگی نیمچه ها به آشیانه های تخمگذاری انتقال داده شدند و در ابتدا 14 ساعت روشنایی در روز و بعد در سن 22 هفتگی 16 ساعت روشنایی در روز دریافت کردند .

زمانی که انتهای دوره پرورش با افزایش طول روز منطبق می شود بلوغ زودتر نسبت به استاندارد دیده می شود ، حالت شدید در جوجه های مرغ مادر هچ شده در ماه نوامبر که در می ، بالغ می شوند دیده میشود ، این جوجه ها بعد از سن 8 هفتگی با افزایش طول روز مواجه می شوند دیده می شوند . حالت دیگر در جوجه های مادری که در ماه می هچ می شوند دیده می شود بطوریکه قسمت اعظم دوره پرورش این نیمچه ها با کاهش طول روز مواجه شده و در نتیجه این نیمچه ها دیر تر از زمان مورد انتظار بالغ می شوند

سن در زمان 5 در صد تولید تخم مرغ در سر تا سر سال تا 22 روز تفاوت دارد . تأثیر نسبتاً کمی بر روی اوج و تداوم تولید مشاهده می شود که به طور عمده بدلیل دانش مدیران از اثر نوسانات فصلی بر عملکرد و اجرای برنامه های مدیریتی متفاوت برای گله هایی که در زمستان یا تابستان هچ شده اند می باشد . بنا براین مدیران مزرعه قادر به پیش بینی تغییرات فصلی در بلوغ و کاهش یا افزایش مقتضی در میزان رشد می باشند ، بطوریکه زمان تولید اولین تخم مرغ منطبق بر وزن بلوغ استاندارد گردد . 

با افزایش  عرض جغرافیایی و پتانسیل تولید تخم مرغ سویه های جدید مرغ مادر اجرای این روش های مدیریتی  بسیار مشکل می شود در نتیجه کاهش تولید تخم مرغ مشاهده خواهد شد . آگاهی از تغییرات بلوغ و ارتباط آن با تغییرات فصلی در طول روز ( اثر عرض جغرافیایی ) مزیتی برای مدیر مزرعه مرغ مادر در پرورش نیمچه ها و خروس های جوان می باشد . اما بدیهی است به روش مدیریتی که چنین تغییراتی را در بلوغ جنسی کاهش دهد بسیار سودمند خواهد بود . این مهم با آشیانه بسته و یا بوسیله ثابت نگه داشتن طول روز در طی دوره پرورش پرنده ها در آشیانه های باز حاصل می شود . کنترل بلوغ در آشیانه بسته بسیار ساده است که یکی از مزایای این روش مدیریتی پر هزینه است .

پس از سن 3 تا 5 روزگی پرنده ها می توانند تا زمان بلوغ به طور ثابت با 7 تا 10 ساعت نور در روز پرورش پیدا کنند و در نتیجه اثرات فصلی به کلی حذف می شوند .