太阳辐射与畜禽

太阳辐射与畜禽一、太阳辐射强度二、太阳辐射光谱三、太阳辐射在畜牧生产上的应用一、太阳辐射的强度（一）概念

太阳辐射的能量：太阳以电磁波的形式辐射给宇宙的能量，我们把这些能量叫做--

太阳辐射的强度：旨在单位时间内垂直投影在单位面积上的太阳辐射能。单位为J/cm２.min。2（二）影响太阳辐射的因素

地表状况

海拔天气状况

太阳高度角341.

太阳高度角：太阳光线与地球水平面之间的夹角。

它跟纬度、季节和一天的不同时间有关。太阳高度角愈小，太阳辐射在大气中的射程就愈长，被大气减弱的愈厉害；相反，太阳高度角愈大，太阳辐射就愈强。2.

天气状况：大气中灰尘、水汽、CO2等越少，太阳光被吸收、散射也就越少3.

海拔：海拔越高，太阳能被散射就越少。4.

地表面性质、状态：到达地面的辐射能，一部分被地面吸收，转变为热能，一部分反射回大气。不同颜色的土地，反射太阳光线的能力不同。雪的反射率最大，可达80％～90％，其他如黄沙为34.6％，绿草地为25.7%，枯草地为19％，黑湿土壤为7％。

（三）太阳辐射光谱

红外线：波长大于760nm

可见光：400nm至760nm之间

紫外线：5nm至400nm之间5太阳辐射是一种电磁波，其组成按人类视角反映可分三个光谱区：红外线、可见光、紫外线。照射到地球表面的太阳光大约含3%的紫外线、44%的可见光、53%的红外线。能量数量：总辐射能明显减弱，其中：

43％被反射和散射而返回太空；

14％被大气吸收；

43％以直射光（27％）和散射光（16％）到达地面。光谱组成：

红外线的大部分被大气中的水汽和CO2所吸收；

可见光的绝大部分到达地面；

紫外线变化最大，99％被20－40千米高空中的臭氧层所吸收，1％到达地面。6三、太阳辐射在畜牧生产上的应用太阳辐射可以通过动物的皮肤和眼镜或直接穿透头骨而作用于大脑皮层而产生全身性的影响。（一）太阳辐射的一般作用（二）紫外线作用（三）红外线作用（四）可见光作用太阳辐射对机体的作用主要取决于：（1）辐射的强度；（2）被吸收的程度（3）生化作用的特性（即光的波长）8

二、太阳辐射的作用（一）一般作用1、发热、增温的感觉，外感。

2、光能作用：促进机体代谢、组织升温。3、光敏作用：体内的一些毒素和病原在光照下，被诱发发病。光的能量不足以使物质A发生光化学反应，加入物质B后，就是光化学反应得以完成，这种现象称为光敏作用。物质B称为光敏物质或光感性物质。9

（二）太阳光在畜牧生产中的作用1、紫外线作用：A段：320～400nm生物学作用较弱。（促进皮肤色素沉着）B段：275～320nm生物学作用较强。（红斑作用和抗佝偻病作用）C段：200～275nm有杀菌作用。生物学作用非常强烈，对细胞和细菌具有最大杀伤力，对机体细胞也有强烈的刺激和破坏作用。在太阳辐射中，此段紫外线被大气吸收，不能到达地面。1）杀菌作用：主要取决于波长、辐射强度及其微生物对它的抵抗力，杀菌力最强的是253.7nm。1011相关应用不同的细菌对紫外线具有不同的敏感性。空气细菌中白色葡萄球菌最敏感，柠檬色葡萄球菌次之；耐受能力最强的是黄色八叠球菌、炭疽芽胞杆菌，真菌对紫外线的耐受力比细菌强。实验证明，紫外线也能杀死病毒。用一个15W的杀菌灯照射14m3的隔离室60分钟，可使空气中流感病毒全部死亡。在生产中常用紫外线灯进行灭菌。目前在鸡、鸭、猪等畜禽舍使用的低压汞灯，辐射出254nm紫外线，具有较好的灭菌效果。实践证明，用20W的低压汞灯悬于畜舍2.5m的高处，每20m2悬挂1盏，即1w/m2，每日照射3次，每次50min左右，可降低畜禽的染病率和死亡率，生产力明显提高。另外，在畜禽生产场地的入口处和畜禽舍的入口处安装低压汞灯，灭菌效果也很好。紫外线也可用于饲料、饲养工具的杀菌。相关应用短波紫外线（C段）对人眼损害很大，但对动物的眼睛影响并不大。因此，在布置低压汞灯灭菌时，可以直接向下方照射，而对刚出生的家畜，因其被毛稀疏，不能过多照射；奶牛、奶羊的乳部因皮薄在照射时应注意剂量。紫外线穿透力较弱，主要用于空气、物体表面的消毒及表面创伤感染的治疗，不能杀灭灰尘颗粒中的细菌和病毒。在应用紫外线消毒物体时，必须首先把物体洗净。注意事项*②抗佝偻病作用紫外线照射皮肤，使皮肤中的7-脱氢胆固醇转变为维生素D3，使植物和酵母中的麦角固醇转变为维生素D2，270~320nm紫外线转化能力最强。维生素D的主要作用是促进动物肠道对钙的吸收，保证了骨骼的正常发育。当缺乏紫外线照射时，维生素D2、D3的合成受阻，动物对Ca的吸收减少，血中无机磷含量降低，导致钙、磷代谢紊乱，钙在骨骼中的沉着发生障碍，引起骨钙化不全，幼畜出现佝偻病，成畜表现骨软症。抗佝偻病和软骨症作用最强的紫外线波长为283~295nm.紫外线在太阳高度角小于35°时，一般不能到达地面。在纬度大于32°的地区，太阳辐射的抗佝偻病作用较差，纬度愈高，动物愈容易出现佝偻病和骨软症，低纬度地区的动物则不易出现。工厂化养猪、养鸡发展很快，这些猪、鸡常年养在舍内，见不到阳光，易于发生维生素D缺乏症，应该特别注意日粮中维生素D的补加或选用283~295nm的紫外线照射，不可用一般的紫外线灯代替。白色或浅色家畜的皮肤易被紫外线透射，形成维生素D的效力较强，因而在同样条件下，黑色皮肤的家畜较白色皮肤的家畜易患佝偻病。注意事项波长285nm紫外线防止佝偻病和骨软症的效果最好，因这段紫外线将麦角固醇和7-脱氢胆固醇转化为维生素D2和维生素D3的效力最大。在畜牧生产中，常用人工保健紫外线（280-340nm）照射畜禽，来提高其生产性能。采用15-20w的保健紫外线灯，安装在畜舍上空，距被照射畜体1.5-2.0m高，每日照射4-5次，每次30分钟。安装0.7w/m2，经照射后的畜禽，其生长率、产蛋和孵化率均比不照射的提高。用紫外线灯也可照射奶牛、奶羊，同样能提高产奶量及其奶中的维生素D的含量。相关应用③色素沉着色素沉着就是动物在太阳光（紫外线、可见光、红外线共同作用）照射下，皮肤和被毛颜色变深的现象。紫外线能增强酪氨酸氧化酶的活性，促进黑色素的形成，使黑色素沉着于皮肤。这是机体对光线剌激的一种防御性反应，黑色素增多，能增强皮肤对光线的吸收，防止大量紫外线透入动物组织深部造成伤害。浅色皮肤的个体易在日光下被灼伤，深色皮肤受害较轻。数据：白猪和黑猪同时在夏季日晒下放牧，结果白猪全部发生皮肤损伤，黑猪皮肤损伤的只有1/16。④增强机体的免疫力和抵病力紫外线的适量照射，能明显增强机体的免疫力和对传染病的抵抗力。在紫外线的作用下，机体的组织细胞分子结构发生变化，抗原性发生变化，激发机体产生免疫反应。同时紫外线照射可提高免疫细胞的吞噬活性，增加补体和凝集素，增强细胞免疫和体液免疫功能。动物长期缺乏紫外线照射，可导致机体免疫力下降，易引起各种感染和传染病。在畜牧生产中，对于舍饲畜禽，可采用小剂量紫外线进行多次照射。⑤增强气体代谢作用紫外线照射能兴奋呼吸中枢，使呼吸变慢变深，促进氧的吸收和二氧化碳、水汽的排出。同时能增加血液、红细胞和血红素的含量，提高血液携带氧和二氧化碳的能力，加速组织代谢过程。紫外线局部照射时，还有改善局部血液循环、止痛、消炎和促进伤口愈合的作用。⑥提高畜禽生产力用波长为280～340nm的紫外线每天照射2～3小时，可提高家畜生产力。紫外线提高畜禽生产力的原因是刺激量的紫外线可增进食欲，增强胃肠的分泌机能和运动机能，并可使呼吸运动加深，气体代谢加强，提高了家畜新陈代谢水平。对2500只成年母鸡进行紫外线照射，鸡的产蛋量提高15.9%，后又在三个农庄中进行重复试验，结果鸡的产蛋量分别提高25.1%，23.0%和18.1%，蛋的平均重量增加6.7%，孵化率提高5.2%。用长波紫外线照射雏鸡，可使60日龄雏鸡活重提高23%，心肺的重量都远远超过对照组，成活率提高3.7%。对种蛋进行长波紫外线照射可提高孵化率3～10%，而且小鸡出壳早、绒毛整洁、活重大、成活率高、体重增长快。用长波紫外线照射仔猪和母牛，仔猪重可提高22.9%。母牛产奶量增加10～20%。相关应用2.过量紫外线的有害作用过度的紫外线照射可引起不良反应。①红斑作用。在紫外线照射下，动物被照射部位的皮肤出现潮红的现象，这是皮肤在照射后经6～8小时潜伏期所产生的特异反应。红斑部位的皮肤微隆起，边缘整齐，易辨认。红斑作用两个最敏感的紫外线波长区为254nm和297nm，生产上可用红斑出现作为确定紫外线适宜照射时间的依据。用功率为1W，产生波长297nm紫外线灯，照射，动物皮肤，引起红斑的紫外线照射剂量为一个红斑剂量。一般用红斑剂量来表示动物每天所需的紫外线照射剂量。②光敏性皮炎。畜禽采食含光敏物质的饲料如荞麦苗或其枯老的茎叶后，饲料中光敏性物质吸收了光子而处于激发态，作用于皮肤中的某种物质，使之出现红斑、痛痒、水肿和水泡等症状。光敏性皮炎多发于白色皮肤，特别是在动物无毛和少毛的部位，多见于猪和羊。家畜采食了荞麦苗、三叶草、苜蓿、灰菜、野胡萝卜等，在日晒下常可发生光敏性皮炎。人：光敏性皮炎1、香料、沥青、荧光增白剂等2、磺胺药、阿司匹林、口服避孕药等3、动物类如泥螺；植物如灰菜、紫云英、小白菜、苋菜、荠菜、萝卜叶、油菜、芥菜、菠菜、马齿苋、莴苣、荞麦、槐花、无花果、柠檬及竹枝寄生菌等。4、规避方法：食用时间；防晒；脱敏③光照性眼炎。紫外线过度照射动物眼睛时，可使结膜与角膜发生变化，经数小时后引起结膜和角膜发炎，其症状为角膜损伤、眼红、眼痛、灼热感、流泪和羞明（畏光）等，经数天后消失。一般波长为295～360nm的紫外线最易引起光照性眼炎，长期接触小剂量的紫外线，可发生慢性结膜炎。④皮肤癌。过度的紫外线照射易发生皮肤癌，浅色皮肤的畜禽更易发生。262728292、红外线对畜体的作用1）消炎、镇痛

:激发了能量物质转化成热能—升温---血管扩张—促进局部血液循环—使炎症迅速消失。2）供暖：幼畜。3)色素沉着作用

4)加强太阳光谱中紫外线的杀菌作用。5)引起日射病、皮肤损伤和眼部疾病

30日射病：红外线和红光透过颅骨，使脑组织温度升高，引起的疾病。波长600-1000nm。热射病：是指因高温引起的畜禽体温调节功能失调，体内热量过度积蓄，从而引发神经器官受损。2.过强红外线照射引起的不良反应⑴使热调节机制发生障碍，表层血液循环增加，内脏血流量减少，胃肠道的消化力和对特异性传染病的抵抗力降低，体温升高。⑵皮肤温度可升高到40℃以上，严重时可发生皮肤变性，形成光灼伤，引起全身性反应。⑶波长600～1000nm的红外线能穿透颅骨，使脑内温度升高，引起全身病理反应，称为日射病。运动场应设遮荫棚或植树，放牧畜禽避开日光照射较强的中午。（4）波长1000—1900nm的红外线长时间照在眼睛上，可使水晶体及眼内液体的温度升高，引起羞明、视觉模糊、白内障、视网膜脱离等眼部疾病。因此，在夏季户外长时间放牧或使役时，应注意保其头部和眼睛。1.光的波长（光色）对家畜的影响家禽对光色比较敏感，尤其是鸡。（1）行为医学上认为红光有充血作用，蓝光和绿光起镇静作用，黄色光和黄绿色对机体最舒适。红光有镇静作用，能降低畜禽对环境刺激的敏感性，减轻或制止鸡的啄癖、争斗，减少鸡活动量和采食时间。目前有些商品蛋鸡场用红光为蛋鸡提供光照，防止鸡啄癖和争斗。此外，在夜间或无窗鸡舍内捕鸡时，用红光照射，鸡不能迅速移动，很易捕捉。可见光作用（2）

繁殖

红光可延迟鸡的性成熟，使产蛋量增加，蛋的受精率下降。红光也可延长小母猪性成熟时间。在蓝、绿或黄光下，公鸡交配能力增强，啄癖极少。（3）

产蛋

在蓝、绿或黄光下，鸡增重较快，成熟较早，产蛋量较少，蛋重略大，饲料利用率降低；（4）生长肥育和饲料利用率红光、绿光、蓝光、黄光可促进鸡的生长，降低饲料利用率，使鸡增重快，成熟早。在相同光照时间情况下，用7～10Lx红色光和白色光分别照射公雏，红光组鸡日增重比白光组高10%，每千克增重耗料量减少0.24kg，成活率提高13%。2.光照强度对家畜的影响不同的光照强度对畜禽所产生的生物学效应有一定的差异，同一强度的光对不同动物的生物学效应也不同。（1）生长发育

可见光通过对雏鸡的活动或觅食等各种生理机能的固有节律起同步信号作用，而对雏鸡的生长产生间接刺激作用。鸡对可见光十分敏感，感觉阈很低，光照强度的过强或过弱都会抑制生长。猪对光刺激起反应的阈值较高，光照强度过低或者过高都不利于猪的生长。对于育肥猪来说40～50lx生长速度最高。（2）产蛋

光照强度对蛋鸡产蛋具有重要影响，据Morris研究，获得最大产蛋率，在饲槽水平高度至少应有10Lx照度，光照强度(在0.12～37Lx范围内)与500日龄内产蛋量的关系为：

E=232.4+15.18X-4.256X2

式中E为每只母鸡到500日龄产蛋数，X为光照强度(Lx)的常用对数。光照强度为0.1、2.2、5、10、20、37Lx的产蛋量分别为214.81、236.58、240.93、243.32、244.95和245.73个。可见光照强度在10Lx以上产蛋量增加很少。在实际生产中，5～45lx是较为适宜的强度范围，鸡笼外侧至少10lx。（3）死亡率

光照强度对鸡的饲养密度和死亡率也有影响，光照强度过大，会刺激动物神经系统，引起动物过度兴奋，易产生行为异常，如异癖，争斗，导致动物死亡率增加。猪对光刺激起反应的阈值较高，当光照强度由10Lx增加到60Lx再增加到100Lx时，仔猪发病率下降24.8%～28.6%，成活率提高19.7%～31.0%。（4）繁殖

低光照强度不利于母畜卵巢、子宫发育；会使仔猪生长减慢，成活率降低。适当提高光照强度有利于动物的繁殖活动。母猪舍的光照强度以60～100lx为宜。雄禽的性活动可能需要较强的光照。种公猪在光照强度100~150lx，每天8~10h照射，精液品质较高。研究表明，光照强度对小母猪性成熟具有重要影响，当光照强度从10Lx增加到45Lx，小母猪初情期提前30～40天。当光照强度从10Lx增加到100Lx，公猪射精量和精子密度显著增加。（5）泌乳

牛舍人工光照强度从15～20lx增加到100～200lx，牛氧消耗量增加11.0%-22.6%，每千克体重沉积能量增加16.0%-22.0%。（6）行为

光照强度也影响家畜的行为和生长发育。光照强度较低时，鸡群比较安静，生产性能和饲料利用率都比较高，光照强度过大，容易引起啄喙、啄趾啄肛和神经质。突然增大光照强度，容易引起母鸡泄殖腔外翻。猪在照度为0.5Lx时，站立和活动时间较短，睡眠时间较长，随着照度强度增加，猪活动时间增加，休息时间缩短。3.光周期对家畜的影响

随着春夏秋冬的交替，光照时数呈周期性变化，称为光周期。主要表现为光照时数的年周期和昼夜周期。生物节律：动物许多生理现象和行为是对环境周期性变化产生的周期性反应。⑴繁殖性能在自然界，光周期对动物最明显的影响表现在生殖机能上，许多动物的繁殖都具有明显的季节性。42马、驴、雪貂、浣熊、狐、野猪、野猫、野兔、仓鼠和一般食肉、食虫兽及所有的鸟类，都是在春夏季日照逐渐延长的情况下发情、配种，称为长日照动物；绵羊、山羊、鹿和一般的野生反刍动物等在秋冬季日照时间缩短的情况下发情、交配，称为短日照动物。光对鸡的繁殖性能的影响，主要是由于光对鸡性腺的刺激作用，如光照时间的长（加速性成熟）短及其变化作用。光照对性成熟时间的影响：递增光照>恒定长光照>恒定短光照>递减光照

4344羊：一般来说，绵羊、山羊为短日照动物，其发情、排卵、配种、产仔、换毛等都受光周期变化的影响。曾有报道，在人工短日照条件下，公羊睾丸肥大，产生大量精子；母羊恢复发情、排卵。相反，在人工长日照条件下，公羊睾丸萎缩，精于形成停止；母羊发情周期消失。45马：马属于长日照动物。光照时间的变化对母马的性活动影响比较明显，母马的繁殖季节一般从春季开始，春季由短日照逐渐增长到长光照，可促进母马发情。在秋、冬季若给母马提供逐日延长的光照或每天给予稳定的16h光照，可使母马在处理后的45-6０天开始发情，其黄体生成素水平和孕酮水平，同春季正常发情的母马相似。公马的性腺活动同母马一样，具有明显的季节性。在春季，随着逐日光照时间的延长，精液量上升；秋季则随着日照的缩短而下降。

46牛和猪：牛、猪无繁殖季节之分，但有些品种仍存在繁殖的淡旺季。如黄牛一般以5～9月发情较多，水牛以8～11月发情较多，因此这段时间为发情的旺季．应该注意的是，季节性的光周期，虽然影响着牛的繁殖能力，但温度和湿度也起着一定的作用。

47光照时间对猪的性成熟有一定的影响。当把饲养在普通光用下的后备母猪，与饲养在23h黑暗下的猪进行比较时，发现后者的初情期比前者早11天(Bond，1974)。光照时间从8h增加到16h，可增加产奶量，提高21天仔猪的成活率和体重，但不影响产后的再配种性能。（2）产蛋性能

禽类对光照的刺激更为敏感，小母鸡在短光照尤其是逐渐缩短光照时间的环境中性成熟延迟，在长光照尤其是逐渐延长光照时间的环境中性成熟提前。延长光照可使小母鸡性成熟提前，10h/d以下的光照，性成熟的日龄随光照时间缩短而延长。每日分别用13h、14h、15h的光处理秋冬季母鸡，与每日12h光照组相比，产蛋率分别增加71.6%，118.5%和118.1%。每日用14h光照射母鸭，产蛋率比对照组（10h/d）增加92%。产蛋鸡最佳光照时间为14～16h/d，光照时间超过17h/d，反而导致产蛋量下降。每日光照14h，母鸡产蛋率比光照10h/d组产蛋率高92%。

在禽类产蛋期，应保持光照时间恒定，突然增加光照时间或突然减少光照时间，都会扰乱内分泌系统机能，导致产蛋率下降。例如，将每日16h/d的光照增加到20h/d，结果次日鸡群产蛋率下降7.4%～12.57%。相关应用（3）产奶量延长光照，可增加牛、羊和猪的产奶量。乳牛用16h/d的人工光照，产奶量比9h/d光照组高6～15%。将猪的光照从每日8h延长到16h，产奶量增加24.5%。延长光照，提高家畜产奶量的主要原因：一是长光照刺激了动物的采食活动，增加了营养物质的摄入量，为提高产奶量奠定了物质基础；二是长光照促进了腺垂体分泌生长激素、催乳素、促甲状腺素和促肾上腺皮质激素。这些激素调节体内能量和物质代谢，使其向有利于乳汁生成的方向发展。（4）生长肥育和饲料利用率

光照影响家畜生长发育的生理机制，主要表现在饲料营养物质的摄入量，家畜活动的能量消耗和体组织的增生三个方面。光照通过视觉系统刺激畜禽，兴奋神经系统，减少褪黑色素和其它神经抑制递质的分泌，使家畜处于清醒状态，这刺激了家畜的采食活动，延长了采食时间，在饲养密度和饲料充足的情况下，增加了群体中弱者的采食机会，提高了动物采食的均衡性。相关应用一般认为，光具有促进畜禽生长的作用。对仔鸡的研究表明，24h的持续光照，无论强度如何，均较8h/d光照的鸡生长速度快。采用短周期间歇光照，可刺激肉用仔鸡消化系统发育，增加肉用仔鸡采食量，降低肉用仔鸡活动时间，提高增重和饲料转化率。与24h/d连续光照相比较，采用间歇光照（明暗周期为1：3），可提高肉鸭日增重，降低腹脂率和皮脂率。其原因是间歇光照黑暗期长，限制了畜禽的采食和活动，降低了能量消耗和推迟了脂肪沉积的时间。长光照可提高畜禽对营养物质的消化吸收能力。长光照有助于鸡肝脏的发育，长光照组母鸡（90～155日龄）肝脏重量比短光照组母鸡大8.6%～22.3%，长光照组公鸡（90日龄）肝脏重量比短光照组大4.8%。延长光照，可刺激动物体分泌与生长发育有关的激素，通过激素作用促进蛋白质和脂肪的合成。延长光照，可提高动物生长发育速度。延长光照，有利于牛的生长。如每日光照时间从8h延长到15h，3～6月龄牛的胸围增加31.8%，平均日增重增加10.2%。在限饲和任意采食两种情况下，光照16h/d组比8h/d组日增重增加12.8%和24.8%注意：种用畜禽的光照时数应适当长一些，以利活动，增强体质；育肥畜禽则应适当短一些，以减小活动，加速肥育。相关应用（5）健康

连续光照使肉用仔鸡关节变形（外翻和内翻）、脊椎强直和膝关节发病率增加。将光照时间从23h/d减少到16h/d，可将肉用仔鸡死亡率从6.2%降低到1.6%。原因：缩短光照有利于降低鸡心脏等器官的负荷，减少代谢病、腹水病和“心衰”的发生，提高鸡对某些疾病的免疫力。（6）产毛羊毛的生长具有明显的季节性，一般都是夏季