JP4198031B2

JP4198031B2 - 有用家畜の肥育方法及び肥育装置

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Publication number: JP4198031B2
Application number: JP2003376103A
Authority: JP
Inventors: 洋藤安; 清次山田; 健太郎藤安; 史郎氏原; 昌弘小杉; 毅光石垣; 一味木村; 洋文木村
Original assignee: YAMATO INDUSTRIAL CO., LTD.
Current assignee: YAMATO INDUSTRIAL CO., LTD.
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2023-11-05
Also published as: JP2005137238A

Description

本発明は、有用家畜の肥育方法及び肥育装置に関するものである。

鶏や豚などの有用家畜は、温度が管理された畜舎内での人工飼育によって、１年を通して孵化、出産及び飼育が行われている。人工飼育の生産性を高効率化するためには、飼育個体数は多数にならざるを得ず、飼育場所は寒冷地や山間地となることが多い。また、大面積の飼育設備と有用家畜の排便臭気対策が必須となるため、飼育設備は完全閉鎖型の構造を採用することが多い。

ところで、光照射は家禽と家畜の生産機能に影響を及ぼし、その影響の程度は動物の種類によって異なることが知られている。そして、その影響の程度の相違は、動物の進化過程における光受容器の発達と生理特性に起因すると考えられている（例えば、非特許文献１参照。）。
「光バイオインダストリー−光応用による生物反応の制御−」、照明学会編

したがって、動物へ照射される光量の適切な制御は、動物の成長に影響を与える重要な要素の１つであり、人工飼育装置が完全人工光型であると太陽光併用型であるとを問わず、光源は人工飼育装置に欠かすことができない。

しかしながら、従来の人工飼育装置では光源として白熱電球、蛍光灯、ハロゲンランプ等を用いるため、多量のエネルギーを必要とし、電力コストが増大する。また、これらの光源は赤外線を含むため、不必要に畜舎内や有用家畜の温度を上昇させる。更に、畜舎内の高湿度の影響により電源系統の絶縁破壊やこれによる火災を生じる問題もある。そのため、人工飼育の分野において、経済性及び安全性を確保することが要求されている。

本発明は、かかる問題点に鑑みなされたものであり、産肉を増量させることができる経済的且つ安全な有用家畜の肥育方法及び肥育装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、かかる目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定波長の光を有用家畜に照射すると、産肉の増量に著しく効果があり、経済性及び安全性にも優れるとの知見を得た。

本発明の有用家畜の肥育方法は係る知見に基づくものであり、半導体光源から発せられる波長４８０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光を有用家畜に照射し、上記有用家畜は、豚であることを特徴とする有用家畜の肥育方法を提供するものである。

上記特定範囲にピーク波長を有する光を有用家畜に照射することにより、有用家畜の肥育を促進させることができ、産肉の増量が可能となる。また、光源として半導体光源を用いることにより、電力コストを抑制でき、電源系統の絶縁破壊やこれによる火災を生じる問題も生じ難く経済性及び安全性に優れる。

なお、上記非特許文献１によれば、牛、山羊、豚等の有用家畜に対する光の波長効果に関する知見は全く得られていない。その理由の１つとして、従来の光源は赤外線を含むため、特定波長の光を有用家畜に高強度に照射することが困難であったからと考えられる。このため、有用家畜の人工飼育における波長依存性についての知見が得られなかったものと考えられる。

また、上記光とともに、上記有用家畜に１０ルクス以下となるように可視光を有用家畜に照射してもよい。かかる照度の可視光を上記半導体光源から発せられる光とともに照射することにより、産肉の増量効果がより優れるようになる。また、有用家畜の観察や判別も容易になる。

本発明はまた、有用家畜を飼育する環境条件を整え、外部光を遮蔽して人工光のみを該有用家畜に照射する有用家畜の肥育装置であって、上記人工光は、半導体光源から発せられる波長４８０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光であり、上記有用家畜は、豚であることを特徴とする有用家畜の肥育装置を提供するものである。

かかる肥育装置は、上記本発明の方法が実施可能であることから、産肉の増量が可能な肥育装置として有用である。また、光源として半導体光源を用いることにより、電力コストを低減でき、電源系統の絶縁破壊やこれによる火災を生じる問題も生じ難い。

本発明は更に、有用家畜を飼育する環境条件を整え、外部光を遮蔽して人工光のみを該有用家畜に照射する有用家畜の肥育装置であって、上記人工光は、上記有用家畜の表面で１０ルクス以下の照度となるような可視光及び半導体光源から発せられる波長４８０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光であり、上記有用家畜は、豚であることを特徴とする有用家畜の肥育装置を提供するものである。

かかる肥育装置も上記本発明の方法が実施可能であり、また、上記特定照度の可視光と上記半導体光源から発せられる光とを有用家畜に照射することにより、産肉の増量効果がより優れるようになることから肥育装置として特に有用である。

上記半導体光源は、発光制御手段により制御され、上記発光制御手段は、上記有用家畜の存在する位置を検知する光検出手段を備え、上記発光制御手段は、上記光検出手段により検知された上記有用家畜に光照射するための上記半導体光源を選択的に点灯させることが好ましい。

半導体光源が発光制御手段を備えることにより、有用家畜が存在する位置を光検出手段により検知し、検知された有用家畜に光照射するための半導体光源を選択的に点灯させることができるので、産肉の増量を図りたい有用家畜に確実に光照射することが可能となる。また、更なる電力コストの低減が可能となる。

また、上記半導体光源は、発光ダイオード又はレーザダイオードであることが好ましい。半導体光源としては発光ダイオード又はレーザダイオードを用いることにより、特定のピーク波長を有する光のみを発することが可能となる。このため、有用家畜の肥育に有効な波長の光を有用家畜に照射することができ、産肉の増産が可能となる。また、電気から光への変換効率が３０〜４０％と最も高いため、電力消費も少なく経済的である。更に、これらの半導体光源は低電圧駆動（４Ｖ以下）素子であるため、通常の駆動回路及び電流導入線を用いても高湿度下において絶縁破壊を生じる電界以下で使用でき、漏電が生じ難い。したがって、半導体光源として発光ダイオード又はレーザダイオードを備える有用家畜の肥育方法及び肥育装置は、経済性及び安全性に優れる。更に、従来の白熱電球等と異なり赤外線を含まないため、動物の皮膚の炎症や夏期での光による室内温度上昇等が生じ難い。

本発明の肥育方法及び肥育装置が対象とする有用家畜は、豚である。このように有用家畜として豚を用いることにより、確実に産肉を増量させることができ、経済的かつ安全な肥育が可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、産肉を増量させることができる経済的且つ安全な有用家畜の肥育方法及び肥育装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら有用家畜の肥育方法の好適な実施形態について説明する。なお、同一の要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。

モグラ等の一部のものを除き動物は、その成長において強さの大小は異なるものの光を必要とする。この光は通常太陽光から獲得するが、臭気の強い家畜の大量飼育においては、この臭気を外界と遮断するために畜舎内等で人工飼育が行われることが多い。そして、人工飼育においては、外部への臭気の拡散の低減化や積雪や冬季での暖房の効率化等を考慮すると、畜舎は必然的に太陽光線を遮断したコンクリート等の堅牢な屋根と壁に覆われた構造を採らざるを得ない。したがって、人工光が必要となるが、人工光による動物の皮膚の炎症や夏期での室内温度の上昇等などを考慮すると、赤外線を含まない有用家畜の成長に有効な特定波長の光が必要となる。

そこで、本発明の有用家畜の肥育方法は、半導体光源から発せられる波長４８０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光を有用家畜に照射することとし、上記の有用家畜は豚であることを特徴とする。なお、以下に説明する肥育方法及び肥育装置の実施形態においては、有用家畜として、豚が適用される。

かかる有用家畜の肥育方法の特徴は、特定範囲にピーク波長を有する光を有用家畜に照射すること及び光源として半導体光源を用いることである。特定波長の光を有用家畜に照射することにより、有用家畜の肥育を促進することができ、産肉の増量が可能となる。また、光源として半導体光源を用いることにより、電力消費も少なく、電源系統の絶縁破壊やこれによる火災を生じる問題も生じ難い。更に、人工光による有用家畜の皮膚の炎症や夏期での室内温度の上昇等の問題も生じ難い。したがって、経済的且つ安全に有用家畜を肥育することができる。

半導体光源から発せられる光のピーク波長の範囲は、４８０〜５８０ｎｍであり、４８０〜５６０ｎｍであることが好ましく、５３０〜５８０ｎｍであることがより好ましい。かかる範囲の光は緑色を呈しており、有用家畜の肥育を促進できる。また、半導体光源から発せられる光の照度は、有用家畜の表面（一部の面であってよい。）で１０ルクス以上であることが好ましく、１００〜２００ルクスであることがより好ましい。なお、半導体光源から発せられる光のピーク波長の範囲が上記範囲内にあり、ピーク波長が異なる２種類以上の半導体光源を組み合わせて有用家畜に照射しても産肉の増量に効果的である。例えば、光源として、ピーク波長が５００ｎｍの半導体光源とピーク波長が５６５ｎｍの半導体光源とを組み合わせて使用してもよい。

また、半導体光源から発せられる光とともに、有用家畜に１０ルクス以下となるように可視光を照射してもよい。なお、かかる可視光の照度は、有用家畜の表面（一部の面であってよい。）で１０ルクス以下であればよい。

半導体光源としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード等が挙げられる。可視光を発する光源としては、白熱電球、蛍光灯、ハロゲンランプ等が挙げられる。

図１は、本発明の有用家畜の肥育装置の第１の実施形態の概略斜視図である。図２は、ＬＥＤ照射灯の平面図である。本実施形態に係る有用家畜の肥育装置１００は、外部光を遮蔽した畜舎１０の内部に、光源パネル１１と、ＬＥＤ照射灯１２と、温度センサ１５と、炭酸ガスセンサ１６と、給餌器（図示せず）と、給水器（図示せず）とを備え、畜舎１１の外部には、光源制御装置２１と、温度制御装置２２と、炭酸ガス制御装置２３とを備えて構成されている。

畜舎１０は、屋根部と、壁部と、床部とを有している、屋根部、壁部及び床部は、太陽光線等の外部光を遮蔽する。畜舎１０は、有用家畜１８の臭気を外部と遮断するためにコンクリート製である。畜舎１０の大きさは、例えば、間口２３０ｃｍ、奥行き１９６ｃｍ、壁面の高さ８２ｃｍである。なお、有用家畜１８としては、豚、牛、山羊、羊等が挙げられる。

光源パネル１１は、畜舎１０の梁１７に固定されており、床面から鉛直上方へ、例えば１０３ｃｍの高さに設置されている。光源パネル１１には、ＬＥＤ照射灯１２と補助灯１４が設置されている。

ＬＥＤ照射灯１２は、梁１７の長手方向へ一直線状に、例えば３４ｃｍの等間隔で５台設置されている。これにより、畜舎１０の床面全体をＬＥＤ照射灯１２で照射できるようになる。ＬＥＤ照射灯１２の形状は、図２に示すように円形であり、その直径は例えば７０ｃｍである。一つのＬＥＤ照射灯１２には、３０個のＬＥＤ１３が配置されている。

ＬＥＤ１３から発せられる光のピーク波長の範囲は、４８０〜５８０ｎｍであり、４８０〜５６０ｎｍであることが好ましく、５３０〜５８０ｎｍであることがより好ましい。ＬＥＤ１３から発せられる光の照度は、有用家畜の表面（一部の面であってよい。）で１０ルクス以上であることが好ましく、１００〜２００ルクスであることがより好ましい。

補助灯１４は、ＬＥＤ照射灯１２の間に４台設置されている。補助灯１４は、有用家畜１８に１０ルクス以下になるように可視光を照射する。なお、かかる可視光の照度は、有用家畜の表面（一部の面であってよい。）で１０ルクス以下であればよい。補助灯１４として、白熱電球、蛍光灯、ハロゲンランプ等を使用することができる。

ＬＥＤ１３及び補助灯１４の出力レベルは、有用家畜１８の肥育状態を観測した結果に応じて光源パネル１１に接続した光源制御装置２１により制御することができる。また、光源制御装置２１には、タイマー（図示せず）が設置されており、タイマーに所定値を入力することによって、ＬＥＤ１３及び補助灯１４の照射時間や光量を最適化することができる。

温度センサ１５は、畜舎１０内の温度を測定する。温度センサ１５で検出される温度が所定の温度となるように、畜舎１１内に配置された加熱器又は冷却器（図示せず）を温度制御装置２２により制御することができる。

炭酸ガスセンサ１６は、畜舎１１内の有用家畜１８が排出する二酸化炭素等の炭酸ガスを測定する。炭酸ガスセンサ１６で検出される炭酸ガス濃度が所定値以上になると、換気ファン（図示せず）を作動させて畜舎１０内の炭酸ガス濃度が所定値以下になるように炭酸ガス制御装置２３により制御することができる。

本実施形態に係る有用家畜の肥育装置は、温度制御装置２２、炭酸ガス制御装置２３、給餌器及び給水器を備えており、有用家畜１８を飼育する環境条件が整えられている。そして、かかる飼育環境の下、光源制御装置２１によって制御された、ＬＥＤ１３から発せられる波長４８０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光と、補助灯１４から発せられる可視光とを有用家畜１８に照射する。

本実施形態の肥育装置によれば、ＬＥＤ１３から発せられる波長４８０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光を有用家畜１８に照射するので、有用家畜の肥育を促進させることができ、産肉の増量が可能となる。また、光源としてＬＥＤ１３を用いるため、電力コストを低減し電源系統の絶縁破壊やこれによる火災を回避できるとともに、人工光による有用家畜１８の皮膚の炎症や夏期での室内温度の上昇等の問題も生じ難いため経済性及び安全性にも優れる。

図３は、本発明の有用家畜の肥育装置の第２の実施形態の概略斜視図である。本実施形態に係る有用家畜の肥育装置１００は、上述の第１実施形態の構成要素に加え、焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）と、遮光筒３０と、発光制御装置２４を更に備えて構成されている。すなわち、外部光を遮蔽した畜舎１０の内部に、光源パネル１１と、ＬＥＤ照射灯１２と、温度センサ１５と、炭酸ガスセンサ１６と、給餌器（図示せず）と、給水器（図示せず）とを備え、畜舎１１の外部には、光源制御装置２１と、温度制御装置２２と、炭酸ガス制御装置２３とを備えて構成されている点は第１の実施形態と同じであり、これらの構成及び配置は第１の実施形態において説明した通りである。

焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）と遮光筒３０は、畜舎１０の梁１７に設置されている。焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）は、遮光筒３０の内部に配置されている。遮光筒３０の形状は、円筒形である。畜舎１０の外部に設置された発光制御装置２４は、光源制御装置２１と接続されている。

焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）は、有用家畜１８から放射された赤外線を検出する光検出手段であり、有用家畜１８の存在する位置を検知する。発光制御装置２４は、有用家畜１８から放射された赤外線を検出した焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）からの電気信号を入力後、光源制御装置２１へ電気信号を出力し赤外線を検出した焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）の両隣にあるＬＥＤ照射灯１２（１２_１〜１２_５）を選択的に点灯させる。このようにして、半導体光源としてのＬＥＤ照射灯１２（１２_１〜１２_５）は、発光制御手段２４により制御される。なお、焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）を遮光筒３０の内部に配置することにより、焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）への赤外線の入射が制限されるので、有用家畜１８から放射された赤外線の検出の精度が向上する。これにより、ＬＥＤ照射灯１２（１２_１〜１２_５）の選択的な点灯をより正確に行うことができる。

すなわち、
（１）焦電センサ１９_１から閾値以上の電圧が出力された場合には、焦電センサ１９_１の両隣にあるＬＥＤ照射灯１２_１及び１２_２を点灯させる。
（２）焦電センサ１９_２から閾値以上の電圧が出力された場合には、焦電センサ１９_２の両隣にあるＬＥＤ照射灯１２_２及び１２_３を点灯させる。
（３）焦電センサ１９_３から閾値以上の電圧が出力された場合には、焦電センサ１９_３の両隣にあるＬＥＤ照射灯１２_３及び１２_４を点灯させる。
（４）焦電センサ１９_４から閾値以上の電圧が出力された場合には、焦電センサ１９_４の両隣にあるＬＥＤ照射灯１２_４及び１２_５を点灯させる。

このように、有用家畜１８が移動しても有用家畜１８が存在する位置には常にＬＥＤ１３から発せられた光が照射される。したがって、有用家畜１８が存在する位置に対応するＬＥＤ照射灯１２（１２_１〜１２_５）を点灯させ、有用家畜が存在しない場所に対応するＬＥＤ照射灯１２（１２_１〜１２_５）を消灯させることができるので、より一層の消費電力の低減が可能となる。

なお、上記実施形態において、半導体光源としてＬＥＤを使用した場合について説明したが、ＬＥＤの代わりにレーザダイオードを使用してもよい。

また、半導体光源は、発光制御手段２４により制御され、該発光制御手段２４は、有用家畜１８の存在する位置を検知する光検出手段１９を備え、該光検出手段１９としてホトダイオードを使用する。ホトダイオードを使用して半導体光源から発せられた光又は赤外線照射装置から照射された光が有用家畜１８によって反射した規定値以上の強度の光を検出し、有用家畜１８の存在する位置を検知する。これにより、光検出御手段１９により検知された有用家畜１８に光照射するための半導体光源を発光制御手段１９により選択的に点灯させる。光検出手段１９は、光検出手段１９への入射光を制限する遮光手段３０を備える。遮光手段３０は、円筒又は角筒状の筒体からなり、焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）は、該筒体内部に配置されている。この筒体は、光入射側（光は赤外線を含む。）の開口径が、焦電センサ１９（１９_１〜１９_４）側の開口径よりも広く設定されている。

以下、本発明の好適な実施例についてさらに詳細な説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
光源パネル、温度制御装置、炭酸ガス制御装置、給餌器及び給水器を備え、外部光を遮蔽した豚舎に、日齢７２〜７４日の子豚１６頭を入れた。なお、光源パネルには、緑色ＬＥＤを３０個配置したＬＥＤ照射灯５台と可視光を発する蛍光灯４台を設置した。

次いで、緑色ＬＥＤ（ピーク波長５３０ｎｍ）からの緑色光とともに、子豚に１０ルクス以下になるように可視光を照射して４５日間子豚を飼育した。なお、照射時間が７：３０〜１６：３０の間になるように電源タイマーを設定した。４５日間経過後の子豚の体重とその増加率を表１に示す。
（比較例１〜３）
緑色ＬＥＤに代えて、光源として赤色ＬＥＤ（ピーク波長６３０nm）、青色ＬＥＤ（ピーク波長４５０nm）、白熱電球を用いた以外は、実施例１と同様の条件により子豚を飼育した。それぞれの光源における４５日間経過後の子豚の体重とその増加率を表１に示す。

表１に結果から明らかなように、４５日経過後の１頭当りの体重増加率をみると、光源に緑色ＬＥＤを使用した場合（実施例１）には、従来の飼育方法である白熱電球を使用した場合（比較例３）と比較して１７％の体重の増加が認められる。また、光源に赤色ＬＥＤ又は青色ＬＥＤを使用した場合（比較例１、比較例２）と比べても、光源に緑色ＬＥＤを使用した場合には体重が増加していることは明らかである。すなわち、これらの体重の増加率から判断すれば、実施例１の豚の肥育方法は、比較例の飼育方法に比べて産肉の産量を１〜２割増量させることができる。したがって、豚の産肉としての増量には緑色ＬＥＤから発せられる光が非常に効果的であると考えられる。また、光源に緑色ＬＥＤを使用した場合、豚はあまり争いをせずよく眠り、食欲が旺盛であった。すなわち、子供の時に食欲があり大きくなる豚は、成豚になっても体重が重くなるという養豚業界における通説の通り成長した。更に、豚は非常に神経質な動物であるが、豚舎のような狭い環境条件下にあっても実施例１の豚は最も順調に肥育できたことから、緑色ＬＥＤから発せられる光は豚を精神的に安定させる効果もあると考えられる。

本発明の第１の実施形態に係る有用家畜の肥育装置の概略斜視図である。本発明の実施形態に係る有用家畜の肥育装置に使用するＬＥＤ照射灯の平面図である。本発明の第２の実施形態に係る有用家畜の肥育装置の概略斜視図である。

符号の説明

１０…畜舎、１１…光源パネル、１２…ＬＥＤ照射灯、１３…ＬＥＤ、１４…補助灯、１５…温度センサ、１６…炭酸ガスセンサ、１７…梁、１８…有用家畜１９…焦電センサ、２１…光源制御装置、２２…温度制御装置、２３…炭酸ガス制御装置、２４…発光制御装置、３０…遮光筒、１００…肥育装置。

Claims

半導体光源から発せられる波長４８０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光を有用家畜に照射し、
前記有用家畜は、豚であることを特徴とする有用家畜の肥育方法。
前記光とともに、前記有用家畜に１０ルクス以下となるように可視光を照射することを特徴とする請求項１記載の有用家畜の肥育方法。
前記半導体光源は、発光ダイオード又はレーザダイオードであることを特徴とする請求項１又は２記載の有用家畜の肥育方法。
有用家畜を飼育する環境条件を整え、外部光を遮蔽して人工光のみを該有用家畜に照射する有用家畜の肥育装置であって、
前記人工光は、半導体光源から発せられる波長４８０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光であり、
前記有用家畜は、豚であることを特徴とする有用家畜の肥育装置。
有用家畜を飼育する環境条件を整え、外部光を遮蔽して人工光のみを該有用家畜に照射する有用家畜の肥育装置であって、
前記人工光は、前記有用家畜の表面で１０ルクス以下の照度となるような可視光及び半導体光源から発せられる波長４８０〜５８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光であり、
前記有用家畜は、豚であることを特徴とする有用家畜の肥育装置。
前記半導体光源は、発光制御手段により制御され、
前記発光制御手段は、前記有用家畜の存在する位置を検知する光検出手段を備え、
前記発光制御手段は、前記光検出手段により検知された前記有用家畜に光照射するための前記半導体光源を選択的に点灯させることを特徴とする請求項４又は５記載の有用家畜の肥育装置。
前記半導体光源は、発光ダイオード又はレーザダイオードであることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の有用家畜の肥育装置。