Receptory promieniowania świetlnego znajdują się w siatkówce oka krowy. Światło wpływa na ograniczenie produkcji enzymów odpowiedzialnych za syntezę melatoniny w szyszynce. W związku z tym, wraz z wydłużeniem dnia świetlnego następuje obniżenie produkcji melatoniny we krwi. Poziom melatoniny we krwi wpływa na koncentrację innych hormonów, tj. insulinozależny czynnik wzrostu (IGF-1) czy prolaktyna, które wpływają m.in. na produkcję mleka od krowy. Poza tym wysoka aktywność szyszynki działa hamująco na wytwarzanie hormonów regulujących cykl płciowy uwalnianych przez podwzgórze tzw. gonadoliberyn. Wydłużenie dnia świetlnego hamuje czynność szyszynki i powoduje pobudzenie podwzgórza, a więc inicjuje aktywność jajników krów. I choć w przypadku asezonalnego bydła wpływ światła na rozród wydaje się niewielki, stwierdzono, że wydłużenie dnia świetlnego przyspieszyło tempo uzyskania dojrzałości rozrodczej jałówek oraz wpłynęło na skrócenie okresu przestoju poporodowego u krów ocielonych w okresie zimowym.

Właściwe oświetlenie w budynku inwentarskim pozytywnie wpływa na użytkowość mleczną i rozpłodową krów, a ponadto stwarza przyjazne warunki do pracy obsługi. Krowy mleczne, które przebywają około 16 godzin we właściwie oświetlonym budynku, mogą produkować od 5 do 16 proc. (przeciętnie 8 proc.) więcej mleka. Dodatkowo, u takich zwierząt stwierdzono wyższe pobranie paszy (o około 6 proc.) oraz lepszą płodność niż u krów, których czas trwania dnia świetlnego wynosił 13,5 godziny. Warto zauważyć, iż reakcja krów na wzrost długości dnia jest praktycznie natychmiastowa i najczęściej stabilizuje się między 2 a 4 tygodniem po wprowadzeniu zmiany oświetlenia. Warunkiem osiągnięcia tego efektu jest konieczność zapewnienia krowom 6-8 godzin ciemności. Poprawa warunków środowiskowych krów poprzez optymalizację programu świetlnego może przynosić wymierne korzyści ekonomiczne. Badania wskazują, że inwestycja w takie urządzenia może zwrócić się już po jednym roku użytkowania (wzrost produkcji krów i niższe koszty rozrodu). Dodatkową korzyścią wprowadzenia lepszego oświetlenia w budynkach dla krów mlecznych jest poprawa ich dobrostanu oraz wyższa efektywność przemieszczania się pomiędzy różnymi strefami obory. W lepszych warunkach oświetleniowych łatwiej jest również zidentyfikować krowy wymagające dodatkowej opieki bądź interwencji weterynaryjnej.

CHARAKTERYSTYKA NAJWAŻNIEJSZYCH ELEMENTÓW W SYSTEMACH OŚWIETLANIA

Najważniejszymi elementami decydującymi o sprawności i funkcjonalności oświetlenia w budynku inwentarskim są:

intensywność oświetlenia lub poziom iluminacji,

fotoperiod, czyli długość okresu świetlnego,

barwa oświetlenia,

jednorodność, regularność oświetlenia.

W związku z tym system oświetleniowy instalowany w oborach dla krów mlecznych powinien być dostosowany do potrzeb tej grupy zwierząt. Najczęściej popełnianym błędem w instalacji oświetlenia w budynku inwentarskim jest umieszczenie lamp tylko nad stołem paszowym i ich brak nad stanowiskami dla krów. Biorąc pod uwagę rytm dobowy, krowy spędzają tylko 3-5 godzin w strefie żywienia i kilkanaście w strefie odpoczynku. Brak w tym miejscu oświetlenia może prowadzić do niewystarczającej ekspozycji krów na światło, a w konsekwencji do pogorszonego rozrodu oraz produkcyjności zwierząt.

INTENSYWNOŚĆ OŚWIETLENIA LUB POZIOM ILUMINACJI

Intensywność oświetlenia mierzona jest za pomocą światłomierza i wyrażana jest w luksach. Luks odpowiada strumieniowi światła o wartości lumenu padającego na 1 m2. Zależność pomiędzy ilością światła produkowanego przez oświetlenie i natężenia oświetlenia zależy od wielu czynników, najważniejszym jest jednak odległość źródła światła od oświetlonej powierzchni. W tabeli 1 zamieszczono rekomendowane wartości oświetlenia dla obór w zależności od strefy budynku. W badaniach stwierdzono, że krowy zaczynają reagować na światło od poziomu 110-130 luksów.

Zgodnie z minimalnymi standardami utrzymania zwierząt gospodarskich, zawartymi w Rozporządzeniu Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 2003 r., brak szczegółowych wytycznych dotyczących oświetlenia pomieszczeń dla krów mlecznych. Rozporządzenie mówi, że w pomieszczeniach inwentarskich dla zwierząt gospodarskich stosuje się oświetlenie naturalne lub sztuczne, przystosowane do danego gatunku zwierząt.

DŁUGOŚĆ OKRESU ŚWIETLNEGO (FOTOPERIOD)

Krowy mleczne wymagają 16-18 godzin trwania okresu świetlnego oraz następującego po nim 6-8-godzinnego czasu ciemności. Badania wskazują, że zastosowanie 24-godzinnego oświetlenia w oborze nie wpływa na wzrost produkcyjności zwierząt, w porównaniu do okresu 16 godzin oświetlenia i 8 godzin ciemności. Przez ciemność należy rozumieć poziom natężenie oświetlenia na poziomie 21-32 luksów na wysokości oczu krów. W praktyce, szczególnie w dużych oborach oraz w obiektach stosujących dój trzykrotny, trudno zapewnić krowom 6-8 godzin bez sztucznego oświetlenia ze względu na rytm pracy w obiekcie.

Bardzo często w nowoczesnych obiektach wykorzystuje się program świetlny dla krów, który sterowany jest automatycznie. W tym celu wykorzystuje się fotokomórki, dzięki którym komputer odczytuje aktualne natężenie światła oraz sterowniki, które uruchamiają bądź wyłączają oświetlenie. Brak konieczności ręcznego sterowania oświetleniem powoduje oszczędności w zużytej energii. Według badań amerykańskich, czujniki natężenia światła powinny być montowane w północno-zachodnim krańcu budynku. Programy świetlne po uruchomieniu oświetlenia sztucznego rano powinny utrzymać określone natężenie światła ciągle przez 16-18 godzin. Oczywiście w ciągu dnia, szczególnie latem oraz przy prawidłowej konstrukcji obory, światło sztuczne może zostać zastąpione naturalnym.

W wielu rozwiązaniach dotyczących systemów oświetlenia w oborach dla krów mlecznych stosuje się dwa rodzaje źródeł światła, główne - służące utrzymaniu właściwego natężenia oświetlenia dla krów oraz robocze umożliwiające wykonanie niezbędnych czynności przy zwierzętach. Oczywiste jest, iż światła robocze powinny być uruchamiane ręcznie w zależności od potrzeb.

BARWA OŚWIETLENIA

Światło słoneczne składa się z widma promieni o różnej długości, a więc o różnej barwie. Barwę oświetlenia sztucznego opisuje się najczęściej przez dwa parametry: temperaturę barwy oraz wskaźnik odbicia światła. Temperatura barwy określa barwę światła wyrażoną w stopniach Celsjusza bądź Kelvina. Waha się ona w szerokich granicach od 1226 do 6226°C (1500-6500 K). Oświetlenie o temperaturze zbliżonej do 6226°C jest jaśniejsze, zbliżone do światła słonecznego.

Wskaźnik odbicia wskazuje na rzeczywistą barwę oświetlonych obiektów, a jego zakres waha się w przedziale od 0 do 100. Oświetlenie o wyższej wartości wskaźnika odbicia światła umożliwiają prawidłowe określenie barwy oświetlonego przedmiotu, natomiast wartości bliższe 0 powodują zniekształcenia.

JEDNORODNOŚĆ OŚWIETLENIA

Ta cecha nie została dokładnie sprecyzowana dla budynków inwentarskich. Regularność oświetlenia definiuje się jako stosunek maksymalnego natężenia oświetlenia do jej wartości minimalnej. Satysfakcjonująca wartość tego wskaźnika oscyluje wokół 1,5:1 (dla miejsc, w których wykonuje się skomplikowane zabiegi, np. operacje) lub 5:1 dla innych miejsc w budynku inwentarskim. Wskazuje to na zdecydowanie większe znaczenie regularności oświetlenia w miejscach, w których wykonuje się czynności wymagające większej precyzji. Badania sugerują, że krowy płynniej przemieszczają się w budynku oraz wykazują lepsze pobranie paszy w sytuacji, kiedy wskaźnik równomierności oświetlenia jest bliski 1,5:1. W praktyce na wartość tego wskaźnika mamy wpływ poprzez większe zagęszczenie źródeł oświetlenia, co niestety wiąże się w wyższymi rachunkami za energię elektryczną. Zaleca się wyższą równomierność oświetlenia wzdłuż stołu paszowego niż w strefie legowiskowej.

We współczesnych oborach najczęściej instaluje się lampy fluoroscencyjne, metalowo-halidowe oraz sodowe. Lampy halogenowe natomiast wykorzystywane są do doświetlania miejsc wymagających lepszej widoczności (np. miejsce wykonywania zabiegów czy operacji).

Standardowe 32-watowe lampy fluoroscencyjne są stosowane szczególnie w przypadku, gdy mogą być instalowane ok. 2,5 m nad podłożem. Natomiast, w przypadku konieczności zawieszenia lamp na wyższej wysokości (do 4,2 m nad podłogą) stosuje się specjalne świetlówki fluoroscencyjne (HLO). Metalowo-halidowe oraz sodowe lampy wykorzystywane są najczęściej do oświetlenia większych powierzchni.

 

PROGRAM ŚWIETLNY DLA KRÓW MLECZNYCH

Regulacja cyklu świetlnego w trakcie laktacji może wpłynąć pozytywnie na wzrost wydajności zwierząt. Jak opisano wyżej, wydłużenie dnia świetlnego w okresie laktacji powoduje wzrost wydajności o ok. 8 proc. Ostatnie doniesienia mówią, iż właściwe sterowanie oświetleniem w okresie zasuszenia może również zwiększyć produkcyjność krów w kolejnej laktacji. W przeprowadzonym na krowach zasuszonych doświadczeniu zastosowano 8- bądź 16-godzinny okres oświetlenia. Po ocieleniu natomiast, krowy przebywały w pomieszczeniu oświetlonym naturalnie. Stwierdzono, że krowy, u których w trakcie zasuszenia zastosowano skrócony (8 h) dzień świetlny, w pierwszych 120 dniach laktacji charakteryzowały się przeciętną dobową produkcją o 3,2 kg wyższą niż osobniki z drugiej grupy. Należy podkreślić, iż zwierzęta z obu grup żywione i obsługiwane były w ten sam sposób, a jedyne różnice, jakie wystąpiły pomiędzy nimi, wynikały z długości oświetlenia w okresie zasuszenia. Badania te jednoznacznie wskazują na pozytywny wpływ skrócenia dnia świetlnego na produkcyjność krów w okresie zasuszenia.

Fotoperiodyzm związany jest również z obniżoną wydajnością krów wycielonych latem w porównaniu do tych ocielonych zimą. Logicznym wytłumaczeniem tego zjawiska jest fakt wystąpienia stresu cieplnego oraz obniżenia pobrania paszy krów ocielonych w miesiącach letnich. Jednak poza tym badania potwierdziły, iż duże znaczenie ma tu fakt ekspozycji krów zasuszonych na oświetlenie. Krowy ocielone latem, których okres zasuszenia przypadał na wydłużanie dnia świetlnego, produkowały od 1,5 do 3 kg mleka na dobę mniej mleka niż te, których okres zasuszenia przypadał na okres skracania się długości dnia. Co potwierdza wyniki przedstawionych wyżej badań. Ponadto, krowy utrzymywane w okresie zasuszenia w warunkach ograniczonego oświetlenia charakteryzowały się lepszą sprawnością układu odpornościowego i lepszym zdrowiem.

Podsumowując, należy stwierdzić, że odpowiednie warunki oświetleniowe mogą przyczynić się do poprawy efektywności produkcji mleka. Przykładowy rachunek przedstawiono w tabeli poniżej. Jak wynika z poniższej kalkulacji, przy minimalnym wzroście produkcji mleka (o 1 kg/dobę), stado liczące 100 krów, po wprowadzeniu programu świetlnego, generować będzie przychód netto wyższy o ponad 28 000 zł.