光照对奶牛生产性能的影响
| 2020-01-26 19:38 荷斯坦奶牛俱乐部网 访问量：3089 | [ 字号：大 中 小 ] |
葛旭升 王国艮 张 艳 内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司
国内外有很多关于光照对奶牛生产性能的影响方面的研究，国内很多牧场已经认识到光照的重要性，但针对奶牛对光的需求未能做到真正了解，不能合理利用光照，导致采取的措施效果不能达到最佳。本文综合国内外报道对光照影响进行分析，以期通过阐明合理使用光照的方法为生产提供支持，旨在对牧场管理者提供思路和帮助。
光照作为与自然界生物息息相关的环境因子，影响着几乎所有生物的生理机能，不仅在动物机体的代谢过程及生命活动中起直接作用，而且还起着信号作用，即光照的周期性变化，使动物按着光的信号全面调节其生理活动，影响着动物的生长发育、生产和繁殖。
有研究表明光照能够影响畜禽的生理机能和生产性能，在家禽生产中，通过增加光照时间已经使禽类的产蛋率大幅度地提高。而关于光照对奶牛生产性能的影响相关报道指出：长光照光周期可以提高泌乳牛产奶量，短光照光周期可以促进干牛奶乳房健康、增强其机体抵御疾病的能力及分娩后对长光照光周期的反应快。
光照影响奶牛生产性能的原理
关于光照对奶牛生产性能的影响，普遍认为是光照影响哺乳动物生长发育和生产力是通过视神经感受光刺激经神经调节影响松果体和下丘脑促甲状腺素释放激素、褪黑色素的释放，进而调节腺垂体活动，引起一系列内分泌的变化。催乳素、生长激素、甲状腺素等发动和维持泌乳。
奶牛光感觉发生在视网膜，光首先刺激视网膜光感受器，然后借助视网膜以下丘脑神经通过一系列中间神经元对松果腺发出一个抑制信号。但是褪黑素是光周期反应的中间调节物，光照抑制褪黑素合成途中的限速酶活性。结果在光照期松果腺分泌褪黑素较少；在黑暗期，光照抑制作用消除，褪黑素分泌迅速增加。
奶牛是依靠松果腺来对光周期作出反应。致盲和松果腺切除确实会使褪黑素有规律释放以及奶牛对光周期的反应丧失。对光照时间的编码取决于分泌高浓度褪黑素的持续时间，这一持续时间的长短决定了奶牛相对光照时间的长短。光周期持续反应的关键特征是必须有暗期，缺少黑暗期在连续光照情况下奶牛会丧失对光照时间的敏感性，并且生物钟会被打乱。褪黑素分泌模式影响许多激素的分泌，正是光周期的内分泌作用导致了奶牛在生长、繁殖泌乳方面的生理变化。
随着光照期的延长，血液中褪黑激素保持高浓度的时间缩短。褪黑激素的分泌模式影响其它激素的分泌，尤其是催乳素(PRL)和胰岛素样生长因子(IGF-I)，IGF-I浓度的变化对于提高奶牛产奶量很关键。有研究表明类胰岛素生长因子I(GIF-)I可以调节长光照的催乳反应，长光照确实增加青年牛及泌乳牛IGF-I含量，从而导致产奶量增加。这种IGF-I含量的增加与体内血液激素变化无关，模拟短光照的褪黑素对长光照诱导的IGF-I增加有抑制作用。但是，饲喂褪黑素对奶牛产奶量没有影响，目前对其内分泌机制了解还不够深人。同时褪黑素还介导了牛生长激素(BST)的作用。光照和BST发挥作用的途径稍有差异。长日照与BST联合作用产生了加性效应提高奶牛产奶量。然而光照时间过长，有可能会使激素分泌紊乱从而导致泌乳能力下降。
合理光照对奶牛生产性能的影响
1.光照时间
国内外很多试验结果表明，奶牛明暗交替的最佳节点是16h光照、8h黑暗，可以使产奶量达到最大。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，这种交替变化能够最大限度刺激奶牛体内产生一系列激素反应，最大程度地发挥奶牛的生产性能。
通过延长光照时间，能增加奶牛对粗饲料的进食量和产奶量。李吉明等研究发现，在冬季对奶牛进行人工光照，实验组奶牛产奶量增加了9%～12%。在夏季对奶牛进行人工光照，对产奶量、采食量影响不明显。通过对奶牛光照时数为9.5h、15h和18h条件下产奶量、采食量和产后生殖系统机能变化进行研究，说明奶牛总光照时数为15h能最有效地发挥其生产性能。
Tucker等通过光照对比试验，设计每群中的一半除了自然光照外，每天补充光照16～16.25小时，另一半作为对照组。对照组每天光照总量不超过13.5小时，即自然光照与管理工作所需照明用光照之和。结果表明，试验组比对照组每天多产奶2.2公斤。
增加光照时间2～4周后才会对产奶量产生影响。这种影响是渐进的，但也是持续的、可重复的。研究表明，在一般情况下产奶量的增幅范围为5%～16%，大部分为8%～10%。长光照光周期下的泌乳牛比自然光周期下的泌乳牛消耗更多饲料。奶牛产奶量增加，采食量也相应增加，因为奶牛需要消耗更多的饲料以满足产奶所需的能量。但是，采食增加与产奶量增加并不等同。Tucker等限制奶牛采食、补充光照而采食量未增加，但产奶量显著提高，这可能是光照刺激提高了奶牛对饲料的利用率。
然而，极端长光照，例如提供24h的连续光照并不能带来效益。马里兰州立大学的研究表明，奶牛在不间断光照和自然光照的情况下产奶量无明显差异，所以极端长光照，例如提供24h的连续光照并不能带来效益。而且一天中没有黑暗期，奶牛无法把握一天的长度，会导致奶牛失去对增加光照时间的反应能力，导致激素的分泌紊乱。而产奶量最高的光照和黑暗分配时间应该是：每天光照16h，黑暗8h，这样的时间分配可提高7%～10%的产奶量。
大量研究表明长光照光周期可以提高泌乳牛产奶量，短光照光周期可以促进干牛奶乳房健康、增强其机体抵御疾病的能力及分娩后对长光照光周期的反应快。但长光照和短光照光周期要交替变化才能达到上述目的。
2.光照强度
关于光照强度对奶牛生产性能的影响的报道相对较少，普遍认为关照强度为200勒克斯以上能有效提升奶牛生产性能。邱伯根在分析光照对奶牛生长发育和泌乳的影响时提出，光照强度为200勒克斯，持续时间18～20h，总产奶量提高了10%，而采食量为增加。Marek等和peters等分别采用132±9和114-207勒克斯的光照强度进行对比，发现奶产量及牛体重提高7%～15%。有人报道，经产奶牛产奶量与光照强度呈线性正相关。不同研究者所采用的光照强度差异很大(10.4-207勒克斯)，但都得到了光照显著的实验结果。早在1977年，有报道指出，每日最佳照明时间应为14～16小时，照明强度至少为100米烛光(勒克司)。
李璟辉等指出，如果泌乳牛每天接受照度为160～220勒克斯（经过折合）的光照16～20h，并与6～8h的暗期结合，能提高产奶量8%～10%。这种光照模式通常被称为长光照光周期模式（LDPP）。采用低强度的红光光源（7.5W的灯泡），安装间隔6～9m，离地面3m，既不扰乱奶牛对光周期的反应，又可为管理人员观察奶牛提供足够的光线。
3.光照颜色
有报道指出与人类不同，牛的视网膜上只有2种视锥细胞，这也就导致了牛对长波长的红光敏感，对短波长的蓝光不敏感。衡量牛舍的照度不能仅仅用是否达到200lx为标准，而必须从奶牛的角度来衡量，在蓝光的环境中奶牛的感觉依然是黑暗的。但这种不同也有好处，牧场在夜间工作可以使用蓝光照明，这样可以不打扰奶牛休息，减少应激。另外一些报道指出，暗红色的光不会影响牛对黑暗的感知能力。采用低强度的红光光源（7.5W的灯泡），安装间隔6～9m，离地面3m，既不扰乱奶牛对光周期的反应，又可为管理人员观察奶牛提供足够的光线。
1998年Gerald H. Jacobs用闪烁视网膜电图测光法发现，因为先天缺失了感受绿光的视锥细胞，可以区分长波长的红光和短波长的蓝光，但是对长波区内部的光却缺乏分辨能力，因此红色、橙色、黄色以及绿色对牛来说只是不同深浅的一种颜色。不过，因为牛的蓝色视锥细胞可以感受波长较长的蓝光，所以，牛对长波光的辨别能力得到了一定程度上的补偿。
2002年的一项行为学研究表明，牛可以辨认出长波长和中波长的光（红色和绿色），却不能很好地分辨中波长和短波长的光（绿光和蓝光），这个结果看起来和生理学的研究有一些矛盾。这可能与研究中使用的光源波长较宽有关，中波长的绿光和短波长的蓝光有较大的重叠，可以同时激活牛的绿色视锥和蓝色视锥，使得牛可以分辨出红绿。
综合分析可见，牛的视觉大致介于普通人和红绿色盲之间——虽然能感受到红色和绿色有一些差别，但分辨能力不敏锐，对于光的颜色对奶牛生产性能影响，需要更多的研究。
结论
在奶牛养殖管理日益精细化、科学化的环境下，合理利用光照这一廉价的资源，对牧场降本增效、提升竞争力有很大的实际意义。合理的关照首先体现在光照周期的管理，持续光照不会带来持续的生产能力的提升，需要明、暗结合才能更好的发挥效果，结合多项研究，泌乳牛推荐使用15～18h光照时间，6～9h黑暗时间。而在光照强度的选择上，需要达到160勒克斯才能满足需求，最好在200勒克斯以上，能更好提升奶牛的生产性能。另外，在牛舍照明灯的选择方面，虽然奶牛的视网膜上只有2种视锥细胞，对红绿颜色分辨能力不敏锐，但没有更多的研究表明何种颜色的光对奶牛影响更大，这方面的工作需要更多的研究者后期给予关注。
总之，合理利用适当的光周期管理技术，可大大提高奶牛的生产效率，是为牧场主提高生产效率和经济利益的一个有效工具。
参考文献略
京公网安备 11010502036456号
查看评论最新评论
相关文章
发表评论