Belysning i stallbyggnader : energieffektiv belysning och god djurvälfärd

• Kraven på energieffektivare belysning har gjort att fler typer av ljuskällor börjat används i djurstallar. Det saknas dock en aktuell sammanställning av hur lantbrukets produktionsdjur påverkas av både naturligt och artificiellt ljus. Utgångspunkten för detta projekt har varit att ta reda hur nötkreatur, gris, häst och fjäderfä uppfattar sin omgivande miljö samt hur deras synsinne reagerar på olika våglängder och intensitet samt under hur lång period det är ljust (fotoperiod). En annan utgångspunkt har varit att utformning av belysningen i djurstallar borde utgå från djurens behov och preferenser då det finns goda skäl att anta att djurens välbefinnande, tillväxt, hälsa och produktion (t.ex. mjölk eller ägg) påverkas av ljusmiljön (Ulrich, 1979; Bourdon, 1997). Eftersom det med modern belysningsteknik finns mycket goda förutsättningar att anpassa belysningen så att den efterliknar naturliga utomhusmiljöer, öppnas intressanta möjligheter att anpassa belysningen så att den förbättrar djurens välbefinnande och produktion utan att arbetsmiljön försämras i stallarna. Syftet med projektet var att ta fram förslag för hur energieffektiva ljuskällor och armaturer kan användas i djurstallar. Projektet har innefattat litteraturstudier och sammanställning av material från de senaste forskningsrönen och bästa teknik. Data har sökts för att ta reda på hur produktionsdjur (häst, ko, gris och fjäderfä) uppfattar ljusstyrka, ljusflöde, spektralfördelning och färgtemperatur som underlag för val av ljuskälla samt lämplig placering av armatur. Belysningen använder ca 10 % av elenergin i djurstallar undantaget värphöns där något mera används. Därför är det viktigt att ha ljus på rätt ställe och att använda så energieffektiva ljuskällor som möjligt. För att minska energianvändningen kan man utnyttja dagsljuset så mycket som möjligt t. ex. genom att använda ljussensorer som dimmar eller släcker belysningen när dagsljuset är tillräckligt. Dagsljusets betydelse och hur detta kan utnyttjas behandlas inte i denna rapport utan endast hur artificiellt belysningen kan användas bättre. Jordbruksverkets Föreskrifter (SJVFS 2010:15) anger endast i generella termer djurens behov av dagsljus samt utformning av dag- och nattbelysning. Teknisk specifikation för ekonomibyggnader (SIS-TS 37:2012) anger riktvärden för belysningsstyrka (lux) och ungefärligt effektbehov för lysrör. Riktvärdena är nära det som anges i Arbetsmiljöverkets föreskrifter (AFS 2009:2) och Svensk Standard (SS-EN 12 464-1). Det finns även ett EU direktiv (2001/93) vilket anger att grisar ska ha minst 40 lux 8 timmar per dag. I dagsläget utformas belysningen i djurstallar ofta utifrån äldre nyckeltal vilket medför överdimensionerad belysningsintensitet (Jørgensen, 2006; Haraldsson & Henrysson, 2011). Från föreliggande genomgång kan följande slutsatser dras:  För att få bra belysning med låg energiinsats måste man använda moderna projekteringsverktyg som tar hänsyn till ljuskälla, armatur och dess placering samt reflektionen från väggar, golv, tak och djur.  För att ordna energieffektiv belysning med brett ljusspektrum i djurstallar är i dagsläget lysrör och s.k. lågenergilampor förstahandsalternativet eftersom de passar i befintliga armaturer.  Lysdioder (LED) är ett intressant alternativ i den mån tillräckligt ljusflöde kan erhållas och spektralfördelningen är lämplig för djurslaget.  Metallhalogen- och högtrycksnatriumlampor med dagsljusliknande spektralfördelning kan vara ett alternativ vid nybyggnad eller när all belysningsel ska bytas ut.  Ljusutbytet (lm/W) varierar mycket inom respektive typ av ljuskälla. Därför finns mycket energi att spara genom att välja den ljuskälla som är effektivast inom respektive typ.  Ljusnivån ska ge god arbetsmiljö samt vara anpassad till djurslaget med avseende på både ljusintensitet och spektralfördelning. Se respektive djurslag.  Dagsljuset bör utnyttas i så stor utsträckning som möjligt och kompletteras med artificiellt ljus när så krävs för att spara energi.  Nattbelysning till nötkreatur och grupphållna hästar bör ordnas genom att alla ljuskällor dimmas så att jämn belysningsstyrka erhålls i stallet och att djuren inte bländas av enstaka ljuskällor som är tända,  Grisar och fjäderfä ska inte ha nattbelysning  Grisar, nötkreatur och häst är dikromata djur dvs de uppfattar endast två färger i ljusspektrumet. De kan dock uppfatta våglängder av det människan anser vara rött ljus men de ser det som grått ljus med lägre intensitet.  Fjäderfä har ett mycket väl utvecklat synsinne och de bör därför ha ljuskällor med brett ljusspektrum.  Intensiteten på det ljus som djur uppfattar påverkar melatoninhalten (hormon som indikerar vila/sömn) i blodet. Får dagaktiva djur tillräckligt hög ljusintensitet sänks halten melatonin i blodet och djuret blir aktivare. Vid låg intensitet ökar melatoninhalten vilket gör att djuren vilar. Nötkreatur Det finns fortfarande kunskapsluckor om vad nötkreatur ser, och hur de påverkas av dagsljus, spektralfördelat ljus, olika ljusintensitet och mörker i sin belysningsmiljö. Det som saknas är framför allt kunskap om hur djuren uppfattar sin omgivning. Ett antal undersökningar ger dock en viss ledning om hur belysningen kan utformas med hänsyn till djurens möjlighet att uppfatta omgivningen. Förmodligen har nötkreatur sämre synskärpa på avstånd över 3-4 m. Vi vet inte hur synskärpan påverkas av ökad belysningsintensitet men ökad belysningsstyrka medförde bättre rörlighet hos kor nattetid. Mjölkkor har stora ögon med en hög koncentration av stavar och tapetum lucidum (ett reflekterande skikt bakom näthinnan) och är därför väl anpassade för små ljusmängder. De har ett brett band med hög koncentration av synceller över näthinnan vilket förmodas ge dem god syn på långt håll. Nötkreatur är tvåfärgsseende med högsta spektrala ljuskänslighet vid våglängderna 455 och 554 nm. Den maximala våglängd som de kan uppfatta hos ljus är ca 620 nm. Kunskap om djurens preferenser av olika våglängder av ljus vid olika aktiviteter skulle kunna ge vägledning för förbättringar av miljön för nötkreatur, exempelvis djurens dagliga kommunikation med varandra, men mer forskning behövs för att bekräfta resultaten. Några uppgifter om hur nötkreaturen påverkas av olika ljuskällor har inte hittats förutom att UV-ljus kan ha positiv inverkan på mjölkproduktionen, men detta har endast påvisats i ett försök. Däremot har moderna stallar för nötkreatur ett stort inslag av naturligt ljus jämfört med äldre byggnader. En antal företag har tagit fram underlag för utformning av belysning i mjölkkostallar. Dessa utgår främst från de produktionshöjande effekter som ökad dagslängd innebär för lakterande mjölkkor och ungdjur. Relativt lite diskuteras i svenskt rådgivningsmaterial hur dessa resultat ska erhållas och hur belysningen ska utformas t.ex. nattetid vid robotmjölkning samt för sinkor/dräktiga kvigor. Få studier om belysning har utförts i kommersiella besättningar i Sverige. Med ökad effektivitet i modern belysning kan belysningsstyrkor om 300-500 lux vara lämpliga, vilket motsvarar ljusnivån utomhus vid en dimmig dag. En ljusnivå om 100 lux dagtid kan då motsvara en miniminivå. Nattbelysningens i stallet rekommenderas ge en jämn belysningsstyrka om ca 5-10 lux, vilket inte tycks påverka kornas nattvila. En framtida belysningslösning kan vara ett kombinerat LED-ljusrör med dagsljus- och nattbelysning, där den artificiell belysningen kopplas in då mängden dagsljus i stallet minskar. Gris Grisen är mycket anpassningsbar och det finns otillräckligt med information för specificera vad som är optimal ljusmiljö för djuret med avseende på spectralfördelning, tid med ljus per dag eller belysningsstyrka. I många studier saknas uppgifter om vilka ljuskällor och belysningsstyrka som använts och resultaten är därför svåra att tolka. Grisen har likartat antal stavar, ögonstorlek och näthinna som människa vilket kan förmodas ge likvärdig ljusinsamlingsförmåga. Grisar har mycket färre tappar än människan vilket tyder på sämre synförmåga än människans vid högre ljusnivåer. Grisar har ett smalare synfält men bättre synskärpa än övriga hovdjur. De är i likhet med nötkreatur och hästar dikromata, dvs ser bara två färger. Ljuskällor som enbart ger rött ljus uppfattas som ljussvagare än ljuskällor med övriga våglängder (ca 400-600 nm). Grisen kan inte uppfatta UV-ljus. Grisen väljer att vara i samma belysningsstyrka som den är van vid, oavsett ljusintensitet. EU direktiv 2001/93 kräver en minimumbelysning om 40 lux i grisstallar. Denna belysningsstyrka uppfattades varken positivt eller negativt av djuren. Grisar väljer att vila i utrymmen med mycket låg belysningsstyrka (2.4 lux) och påverkas negativt om den inte får mörker minst 6 timmar per dygn. Häst Optimal ljusmiljö hos häst är mycket lite undersökt och det saknas uppgifter om ljuskällor, ljusintensitet och antal timmar med ljus respektive mörker hästen bör ha. För att få en uppfattning om vad som skulle kunna vara god miljö kan man jämföra med resultat från studier på nötkreatur, då dessa djur ursprungligen kommer från samma miljö och deras ögon har en likartarad uppbyggnad. Hästen har en mycket brett synfält men har dålig synskärpa. Hästen ser två färger men kan se ljus med våglängder i det röda spektrumet, men uppfattar det inte som rött. Som växtätare har hästar och kor sina ögon riktade åt sidan, vilket ger ett vidare synfält och förbättrar möjligheten att upptäcka predatorer. Dessutom har de stora ögon vilket generellt ger bättre syn än små ögon. Häste

Ämnesord

LANTBRUKSVETENSKAPER  -- Husdjursvetenskap -- Husdjursvetenskap (hsv//swe)

AGRICULTURAL SCIENCES  -- Animal and Dairy Sience -- Animal and Dairy Science. (hsv//eng)

LANTBRUKSVETENSKAPER  -- Bioteknologi med applikationer på växter och djur -- Genetik och förädling inom lantbruksvetenskap (hsv//swe)

AGRICULTURAL SCIENCES  -- Agricultural Biotechnology -- Genetics and Breeding in Agricultural Sciences (hsv//eng)

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)