光管理的理論基礎和研究進展

光管理的理論基礎和研究進展

    1.光對激素的作用機理

    奶牛的光周期管理，非常主要是通過光來管理奶牛的褪黑激素。首先要明確一個概念，奶牛光管理的對象是激素而非TMR，全黑當然不行，但TMR有20勒克斯（lx）照度就夠了，把TMR照的再亮也是不能刺激奶牛采食的。

    牛的眼睛接受光照后，通過眼球刺激下丘腦，可激活體內某些激素，首先，反應就是發(fā)出信號壓抑褪黑激素的釋放。褪黑激素通過血液遍布全身，其分泌規(guī)律將決定奶牛的生物鐘，影響其他激素比如催乳素、生長激素、甲狀腺素、胰島素等的分泌，這些激素將對奶牛產(chǎn)生綜合作用，影響骨骼生長、乳腺發(fā)育、消化吸收系統(tǒng)、泌乳系統(tǒng)等。

    褪黑激素合理的壓抑與分泌，對成年奶牛很直接的影響是刺激采食，進而提高產(chǎn)奶量，所以不必擔心諸如體況和繁殖等副作用，因為它動用的不是奶牛體內儲備，特別是對奶牛繁殖，具有正向作用，而非負向。

    2.光周期由自然進化決定

    奶牛光周期管理中，光照時間對奶牛褪黑激素的影響非常重要，但黑暗時間對奶牛同樣重要，因為褪黑激素并不是分泌的越高越好，也不是壓抑的越低越好，而是讓褪黑激素在體內出現(xiàn)波峰和波谷，形成合理的波浪形。

    橫坐標是一年12個月，縱坐標是一天24小時，藍色線條是每天日出時間，紅色線條是每天日落時間。案例日期10月22日，早上8點左右日出，晚上6點半左右日落，光照時間為10個半小時。兩處斷裂是奶牛在自然狀態(tài)下產(chǎn)犢和干奶的時間，奶牛在三月末四月初產(chǎn)犢，而泌乳高峰期發(fā)生在產(chǎn)后2個月也就是五月中旬，這個時候日出時間是早上5點，日落時間是晚上9點半，光照時間16.5個小時，而到了6月份光照時間更長，這說明在自然狀態(tài)下，泌乳高峰期奶牛的光照時間平均為16小時，這也與生產(chǎn)試驗得到的結論吻合。

    同理，犢牛、育成牛、干奶牛需要多長時間光照在這張圖上都可以找到。長光照對于犢牛和育成牛骨架和乳腺的發(fā)育非常有幫助。同時強調一點：干奶牛和圍產(chǎn)牛不需要補光，因為在自然狀態(tài)下，它們本身就是接受短光照的。國外科研論文提到，假如給干奶牛16～18小時光照，那么進入到泌乳期后，這些干奶牛的單產(chǎn)水平比對照組低兩公斤以上，所以干奶牛一定不要補光；而且干奶牛舍燈在人需要工作時打開即可，不要開太亮，干完活要隨手關燈。請牢記一點：干奶牛舍的燈是給人用的，其他牛舍的燈是給牛用的。

    另外，黑色區(qū)域代表黑暗時間，對奶牛同樣重要。如果違背奶牛休息時間，在黑暗期給予光照，也會影響到褪黑激素的分泌，使褪黑激素不能充分分泌，從而影響到產(chǎn)奶量。

    3.科研驗證（泌乳牛）

    美國科學家Dahl和Petitclerc針對1978～2002年進行的光周期研究進行總結，發(fā)表在2003年《奶?？茖W》雜志上。如下圖所示，他們得出結論：合理的調控光周期可以將采食量提高6%，產(chǎn)奶量提高5～16%（平均8%），約2公斤/天；長日照（16～18小時）處理后，2～4個星期可以看到奶量的增加。

    很多牧場燈下確實挺亮，但是牛并不是總在燈下待著，所以舍內奶牛活動區(qū)域的平均照度才是很關鍵的。我們建議平均照度要達到150勒克斯，更加人性化，也能更好的壓抑住褪黑素分泌，這也是為什么均勻度重要的原因。

    這一研究也解釋了兩個困惑我們的問題。首先，把照度提升到400勒克斯實際上和200勒克斯是一樣的，都只能多壓制住褪黑色分泌一小時，而且提升到400勒克斯后，后期褪黑激素水平上不去反而起反作用，所以牛舍里并不是越亮越好；然后，有些牧場燈光改造了，但燈下超過200勒克斯，兩燈之間還有外側臥床只有不到50勒克斯，平均100勒克斯左右，看不出什么效果，因為50和100勒克斯本來就沒什么區(qū)別。