牧場(chǎng)光管理之牛舍照明

牧場(chǎng)光管理之牛舍照明王仁剛;王蘭惠【摘要】合理的長(zhǎng)光照能夠提高奶牛的產(chǎn)奶量，同時(shí)對(duì)奶牛的繁殖也起到刺激作用,目前國(guó)內(nèi)大部分牧場(chǎng)主也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了光照對(duì)奶牛的重要性，紛紛采取措施,但效果參差不齊，原因是未能真正了解奶牛對(duì)光的需要,沒有做到合理的光照，針對(duì)這些問題,介紹一些牧場(chǎng)光照管理的基礎(chǔ)知識(shí)，并結(jié)合奶牛對(duì)光的需要提出對(duì)牛舍照明燈具的新要求,旨在對(duì)牧場(chǎng)管理者有所幫助.【期刊名稱】《中國(guó)乳業(yè)》【年（卷），期】2017（000）009【總頁(yè)數(shù)】4頁(yè)（P24-27）【關(guān)鍵詞】牛舍;光照;管理;光需求【作者】王仁剛;王蘭惠【作者單位】索爾泰姆生物技術(shù)（北京）有限公司;索爾泰姆生物技術(shù)（北京）有限公司【正文語種】中文自然界動(dòng)物分布、活動(dòng)、行為都與光照有直接的關(guān)系，光照可直接影響動(dòng)物的生理機(jī)能，不僅在動(dòng)物機(jī)體的代謝過程及生命活動(dòng)中起直接作用，而且還起著信號(hào)作用，即光照的周期性變化，使動(dòng)物按著光的信號(hào)全面調(diào)節(jié)其生理活動(dòng)，影響著動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育、生產(chǎn)和繁殖。在奶牛飼養(yǎng)管理中，增加光照一直是提高產(chǎn)奶量以及促進(jìn)奶牛生長(zhǎng)的有效手段。國(guó)內(nèi)牧場(chǎng)對(duì)光照的重視已經(jīng)有十年，牛舍也從沒有照明發(fā)展到現(xiàn)在的LED燈，但是對(duì)光照的管理大多是依靠經(jīng)驗(yàn)，所以方法五花八門，如有24h全開的，有根據(jù)牧場(chǎng)工人作息開關(guān)的，更多的是晚上開著白天關(guān)上的，本文針對(duì)這些問題，介紹一些牧場(chǎng)光照管理的基礎(chǔ)知識(shí)，并結(jié)合奶牛對(duì)光的需要提出對(duì)牛舍照明燈具的新要求，旨在對(duì)牧場(chǎng)管理者有所幫助。1.1誤區(qū)一：光照對(duì)產(chǎn)奶量的影響不大，所以光照管理沒那么重要光照管理非常重要，屬于奶牛行為學(xué)的范疇?，F(xiàn)在牧場(chǎng)主都很重視奶牛舒適度，比如給牛只降溫，提供干燥舒適的臥床等，這是因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中改善奶牛舒適度可以增加產(chǎn)奶量。但有所不知的是，光照對(duì)產(chǎn)奶量的增加比改善舒適度的作用更明顯，因?yàn)楹侠淼墓庹湛梢灾苯訋砟膛２墒沉康脑黾?。而且改善牛舍光照需要的投入非常小，比如給奶牛飼料中添加營(yíng)養(yǎng)添加劑，投入產(chǎn)出比達(dá)到1:3就已經(jīng)很好了，但科學(xué)合理的光照，投入產(chǎn)出比往往大于1:50。1.2誤區(qū)二：奶牛幾乎不睡覺，所以牛舍越亮越好，光照時(shí)間越長(zhǎng)越好馬里蘭州立大學(xué)的研究表明，奶牛在不間斷光照和自然光照的情況下產(chǎn)奶量無明顯差異，所以極端長(zhǎng)光照，例如提供24h的連續(xù)光照并不能帶來效益。而且一天中沒有黑暗期，奶牛無法把握一天的長(zhǎng)度，會(huì)導(dǎo)致奶牛失去對(duì)增加光照時(shí)間的反應(yīng)能力，導(dǎo)致激素的分泌紊亂［1］。而產(chǎn)奶量最高的光照和黑暗分配時(shí)間應(yīng)該是：每天光照16h,黑暗8h,這樣的時(shí)間分配可提高7%~10%的產(chǎn)奶量。1.3誤區(qū)三：電費(fèi)是牛場(chǎng)一筆不小的開銷，牛舍用燈只要夠亮夠省電就好中國(guó)的牧場(chǎng)主非常善于學(xué)習(xí)，很多牛場(chǎng)已經(jīng)用照度來衡量其牛舍照明，而且也能夠做到200勒克斯（lx）以上。但是如果這200lx的照度大部分是藍(lán)光，實(shí)際對(duì)奶牛光照管理的意義并不大，牛與人對(duì)光的感知是有區(qū)別的。下文將詳細(xì)闡述。光照對(duì)奶牛的影響是一系列信號(hào)傳導(dǎo)與激素分泌的過程：奶牛光感覺發(fā)生在視網(wǎng)膜，光首先刺激視網(wǎng)膜光感受器，然后借助〃視網(wǎng)膜-下丘腦神經(jīng)”通過一系列中間神經(jīng)元對(duì)松果腺發(fā)出抑制信號(hào)，褪黑素作為松果體中產(chǎn)生的激素，是光周期反應(yīng)的中間調(diào)節(jié)物，光照抑制褪黑素合成途中的限速酶活性，結(jié)果在光照期松果腺褪黑素分泌較少，在黑暗期，光照抑制作用消除，褪黑素分泌量迅速增加［2］。奶牛褪黑素是動(dòng)物體內(nèi)的“睡眠荷爾蒙”，它的分泌規(guī)律將決定奶牛的生物鐘。褪黑素分泌模式影響多種激素的分泌，尤其是催乳素（PRL）和胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGF-1），IGF-1濃度的變化對(duì)于提高奶牛產(chǎn)奶量很關(guān)鍵，同時(shí)該激素還介導(dǎo)了牛生長(zhǎng)激素（BST）的作用。光照和BST發(fā)揮作用的途徑稍有差異，長(zhǎng)日照與BST聯(lián)合作用產(chǎn)生了加性效應(yīng)以提高奶牛產(chǎn)奶量［3］。3.1奶牛對(duì)光的敏感區(qū)與人不同人類之所以能夠感受到不同顏色，是因?yàn)樵谌祟惖难劬镉?種可以感光的視錐細(xì)胞，這類細(xì)胞不僅可以接收光子，被不同波長(zhǎng)的光線激活，讓人看見東西，還負(fù)責(zé)分辨不同的顏色。與人類不同，牛的視網(wǎng)膜上只有2種視錐細(xì)胞，這也就導(dǎo)致了牛對(duì)長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅光敏感，對(duì)短波長(zhǎng)的藍(lán)光不敏感。普通的節(jié)能燈和LED燈大部分都以藍(lán)光為主，而且藍(lán)光的造價(jià)最低，紅光的造價(jià)較高。這就是為什么衡量牛舍的照度不能僅僅用是否達(dá)到200lx為標(biāo)準(zhǔn)，而必須從奶牛的角度來衡量，在藍(lán)光的環(huán)境中奶牛的感覺依然是黑暗的。但這種不同也有好處，牧場(chǎng)在夜間工作可以使用藍(lán)光照明，這樣可以不打擾奶牛休息，減少應(yīng)激。3.2奶牛需要均勻的光照由于人的視覺是有景深的，所以看到的物體是立體的，也能夠估計(jì)出人與物體的距離；而牛眼球的構(gòu)造不如人類發(fā)達(dá)，牛的視覺是沒有景深的，它看到的是一個(gè)平面，所以當(dāng)有陰影時(shí)人知道那是陰影，而?？吹降木褪且粋€(gè)〃黑洞”，所以在牛的飼養(yǎng)中應(yīng)盡量做到使光的分布均勻，避免明暗交替。一堵3m開外光線較暗的墻，對(duì)奶牛來說就是個(gè)大山洞，如果在平地上就更可怕了，如果采食槽是亮的，走道是暗的，對(duì)奶牛來說，走道就是懸崖，必須走到很近的距離才能看清。這也是很多牛場(chǎng)奶牛表現(xiàn)膽小，走路邁不開步的原因。3.3奶牛需要自然光譜由于自然的生理關(guān)系，奶牛更需要自然光的光譜比例，所以牛舍使用補(bǔ)光的燈需要接近自然光。接近自然光的光譜能夠滿足光對(duì)奶牛體內(nèi)維生素D的合成；讓奶牛沐浴在自然光下，更利于它的心情愉悅，促進(jìn)其的健康。3.4泌乳牛光照與黑暗交替的重要性國(guó)內(nèi)夕卜很多試驗(yàn)結(jié)果表明，奶牛明暗交替的最佳節(jié)點(diǎn)是16h光照，8h黑暗，可以使產(chǎn)奶量達(dá)到最大。光照可以抑制褪黑激素的分泌，而黑暗刺激褪黑激素的分泌，這種交替變化能夠最大限度刺激奶牛體內(nèi)產(chǎn)生一系列激素反應(yīng)，最大程度地發(fā)揮奶牛的生產(chǎn)性能。我國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)的日可照時(shí)數(shù)平均僅為12h，在不考慮陰雨等天氣情況下，牛舍平均每天需要增加4~6h的光照。3.5干奶牛對(duì)光照的需求干奶牛是需要短光照的，與泌乳牛剛好相反，最佳時(shí)間是8h光照，16h黑暗。原因有兩個(gè)：一個(gè)是短光照使奶牛對(duì)日后的長(zhǎng)光照更加敏感，另一個(gè)是短光照會(huì)刺激干奶牛采食，有研究表明，8h短光照比16h長(zhǎng)光照的干奶牛采食量提高12%。所以干奶牛舍自然光照就能夠滿足需要，可以不安裝照明燈。3.6育成牛對(duì)光照的需求育成牛也需要16h的長(zhǎng)光照，這樣可以最大限度地促進(jìn)其生長(zhǎng)和乳腺的發(fā)育，另夕卜長(zhǎng)光照也會(huì)使育成牛性成熟更早，并可以提前配種。應(yīng)該注意的是，產(chǎn)前2個(gè)月也需要改成8h短光照。4.1光照對(duì)采食量、產(chǎn)奶量、乳脂率的影響增加光照對(duì)奶牛的影響是漸進(jìn)的，但也是持續(xù)的、可重復(fù)的。研究表明，在一般情況下產(chǎn)奶量的增幅范圍可以提高7%~10%，幾乎所有的研究都提到，產(chǎn)奶量增加后乳成分沒有變化，增加的產(chǎn)奶量均來自于采食量的增加。有多項(xiàng)研究結(jié)果［4］表明，光照與黑暗的循環(huán)能影響奶牛的采食行為，長(zhǎng)光照能夠刺激奶牛的采食行為，提高采食量。李云甫等［5］為研究光照對(duì)奶牛泌乳和采食性能的影響，分別選擇處于第一泌乳月和第四泌乳月的90頭和45頭奶牛，采用人工光照的方式，使奶牛每天的光照時(shí)間分別由自然光照的9.5h增加到15h和18h。試驗(yàn)期30天，分析測(cè)定了產(chǎn)奶量、乳脂率、采食量及經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)光照時(shí)間為15h時(shí)，試驗(yàn)牛的產(chǎn)奶量和采食量均顯著高于9.5h和18h試驗(yàn)牛(P<0.05);且經(jīng)濟(jì)效益較好，每頭奶牛每天可增收3.95元；各試驗(yàn)組奶牛牛奶乳脂率無顯著差異(P>0.05)。4.2光照對(duì)繁殖性能的影響雖然奶牛不被嚴(yán)格視為季節(jié)性繁殖動(dòng)物，但以前對(duì)繁殖性狀的研究表明，奶牛繁殖性狀的可變性很大一部分受季節(jié)性變化的影響。光照對(duì)奶牛的繁殖性能起到刺激作用，額外補(bǔ)充光照能夠促進(jìn)動(dòng)物的性成熟，促使母畜發(fā)情和提高受孕率，減少繁殖疾病等。例如，Hansen和Hauser［6］研究表明，在冬季和秋季給奶牛補(bǔ)充光照能夠縮短發(fā)情間隔，并能提高下一次的受孕率；Reksen等［7］研究結(jié)果表明，給挪威紅牛夜間接受補(bǔ)充光照能夠縮短空懷期，縮短產(chǎn)犢間隔，并且減少人工授精的次數(shù)。Geoffrey等［8］報(bào)道稱，長(zhǎng)日照處理加快了青年母牛性成熟的速度，生長(zhǎng)更快，乳腺分泌組織生長(zhǎng)更迅速。李吉明等［9］在研究延長(zhǎng)光照時(shí)間對(duì)奶牛泌乳和繁殖性能的影響，通過對(duì)子宮、卵巢的檢查結(jié)果表明，奶牛在夏季子宮的復(fù)位率高于冬季，卵巢疾病發(fā)病率低于冬季。夏季人工光照加速奶牛子宮復(fù)位，但對(duì)減少卵巢疾病作用不大。冬季人工光照能加速奶牛子宮復(fù)位，但可以減少卵巢疾病的發(fā)生。5.1節(jié)能是第一位的，目前首選仍然是LED燈，但最好是有紅光的LED。5.2光源盡可能接近自然光，這樣可以幫助牛自身合成維生素D。5.3光分布均勻，避免在牛舍中產(chǎn)生明暗交替，燈的懸掛方式最好是垂直而非平行。5.4燈在保證亮度的前提下節(jié)能，并且要求光衰低，延長(zhǎng)使用壽命。5.5做到防水防塵，易于清理。否則再好的燈被灰塵和飛蟲覆蓋，也不能發(fā)揮作用。5.6最好使用日出日落定時(shí)器代替簡(jiǎn)單的定時(shí)開關(guān)，更好進(jìn)行光周期管理并避免浪費(fèi)。5.7使用紅藍(lán)交替光管理系統(tǒng)，方便工人夜間操作而不打擾牛只，減少應(yīng)激。5.8選用沒有頻閃效應(yīng)危害的綠色光源，構(gòu)建一個(gè)明亮、清晰、舒適的照明環(huán)境(圖1)。牧場(chǎng)管理者一直在提倡精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)，降本增效，也通常會(huì)關(guān)注那些可能抑制產(chǎn)奶量效率的環(huán)境因素，比如料槽管理、臥床舒適度、熱應(yīng)激等，但恰恰忽略了光周期管理的作用，其是一種可以適用于任何情況的管理措施。合理的光照首先體現(xiàn)在時(shí)間上，根據(jù)目前的研究得到的建議是：懷孕青年牛最后2個(gè)月以及經(jīng)產(chǎn)牛的干奶期，建議采用短光照來提高奶牛下一個(gè)泌乳期對(duì)光照的反應(yīng)；在泌乳期用長(zhǎng)光照提高奶牛產(chǎn)奶量；另夕卜體現(xiàn)在牛舍照明燈的選擇上，是否含有足夠的紅色光譜，光源分布均勻等優(yōu)勢(shì)，這決定了光周期管理能否發(fā)揮到最大優(yōu)勢(shì)。總之，采用適當(dāng)?shù)墓庵芷诠芾砑夹g(shù)，奶牛的生產(chǎn)效率可以大大提高，是為牧場(chǎng)主提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)利益的又—個(gè)管理工具。C【相關(guān)文獻(xiàn)】李璟輝，李悟，張子淇，等.利用光周期的合理管理提高產(chǎn)奶量[J].中國(guó)奶牛，2013(14):51-52.崔娟娟.光周期技術(shù)對(duì)奶牛內(nèi)分泌的影響[J].四川畜牧獸醫(yī)，2002(8):38-43.張忠誠(chéng).家畜繁殖學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2007.田允波.光照對(duì)奶牛的影響研究[J].甘肅畜牧獸醫(yī)，1992(2):29-31.李云甫，楊和平，尤彬，等.光照時(shí)間對(duì)奶牛泌乳和采食性能的影響[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào)，2009,30(4)：37-39.HansenPJ,HauserER.Photoperiodicalterationofpostpartumreproductivefunctioninsuckledcows.Theriogenology,1984,22(1):1-14.ReksenO,TverdalA,LandsverkK,etal.Effectsofphotointensityandp