光照作为自然界中的一种环境因子，能够影响动物的生理体况，对动物机体的新陈代谢过程和生命活动变化量有直接作用，并且可向动物生理波动发出信号。虽然奶牛为非季节性发情动物，但有研究表明，奶牛生产性能直接受到光照的影响，当延长光照时间，泌乳牛产奶量有一定程度的增加，且对干奶牛乳房健康、抗疾病能力、体质发育状况均有影响，使其生产后对长光照周期的反应能力增强。
□别雪 张巧娥 吴晶 马楠
奶牛生产性能是评判奶牛品质的标准之一，其影响奶牛的整体养殖及经济效益。一般情况下，牧场会通过提高环境的舒适度来改善奶牛的生产性能，而奶牛的生产性能受光照的影响较为明显。光照作为自然界中的一种环境因子，能够影响动物的生理体况，对动物机体的新陈代谢过程和生命活动变化量有直接作用，并且可向动物生理波动发出信号。奶牛的血液中含有褪黑素（MT），其在光周期变化中起到调节作用。光照强度50勒克斯是奶牛血液中褪黑素变化的一个临界值，当大于50勒克斯时褪黑素含量就会降低，相反在黑暗期光照对褪黑素的对抗现象解除，因此，褪黑素分泌量在黑暗期增加。同时，褪黑素分泌机制对胰岛素样生长因子（IGF）、生长激素（GH）、催乳素（PRL）和甲状腺素（T4）等均有影响。
除此之外，褪黑素能够改善人的睡眠质量，有延缓衰老和提高身体免疫机能的作用。有关研究表明，牛奶中的褪黑素对儿童和老人均有积极的影响，可提高儿童的免疫力，同时改善老年人的睡眠质量，增加其在白天的活动频率量。
虽然奶牛为非季节性发情动物，但有研究表明，奶牛生产性能直接受到光照的影响，当延长光照时间，泌乳牛产奶量有一定程度的增加，且对干奶牛乳房健康、抗疾病能力、体质发育状况均有影响，使其生产后对长光照周期的反应能力增强。光周期的延长会提高奶牛的产奶量。娜仁花等研究表明，增加光照时间对禽类的产蛋率有促进作用。光照对奶牛的影响不同于其他因素，而是由光照对奶牛体内激素的分泌产生直接影响，而激素可调控奶牛的采食量，使奶牛的饲料转化效率提高，从而提高奶牛的产奶量。
奶牛眼球的构造属于二维结构，视觉深度不够，三维立体感不强，因此造成奶牛谨慎胆小，害怕阴影，走路步伐较小，这种阴影应激会影响奶牛的产奶量。目前一些奶牛场使用普通LED灯照明，但越来越多的研究认为专用LED灯相比普通LED灯更适合奶牛，其主要有以下优势：IP（防尘防水等级）很高，一般在IP6、7级以上；使用寿命长，由于特殊的散热系统，理论上专用LED灯在开放牛舍使用寿命可以达到17年以上，在密闭牛舍可以达到10年以上；光谱接近自然光光谱，而且能够均匀光照，不会出现明暗交替和频闪问题（明暗交替会使奶牛紧张，影响激素分泌，导致产奶量降低，频闪也会给奶牛带来负面影响）；有深度调光功能和渐变作用，能够创造更加合理的昼夜环境，使奶牛的视觉感受更加舒适，让奶牛有一个适应期，减少应激带给奶牛的负面影响。其为养殖业量身定做，通过智能自动控制，光照强度适合，可以满足动物的需求，提高奶牛的健康和产奶量，同时，也可降低成本，减少电力的消耗。
本试验旨在对专用LED灯和普通LED灯进行比较的基础上，研究光照对奶牛部分血液指标和生产性能的影响，从而为牧场管理提供充分的理论依据和技术支撑。
材料与方法
1、试验动物及分组
选择30头健康无病，胎次（平均3.6胎次）相近的荷斯坦牛，随机分为两组。对照组牛舍安装普通LED灯，试验组牛舍安装专用LED灯。两组牛舍白天均采用自然光，对照组晚上19:00至凌晨4:00使用普通LED灯照射，试验组晚上19:00至凌晨4:00使用专用LED灯照射。
2、饲养管理
基础日粮参考《中国奶牛饲料标准》配制，由高产精料、玉米青贮、苜蓿青贮、玉米压片等组成。试验组和对照组饲养条件完全相同。每日定量3次饲喂，自由采食并计量；每日定时3次挤奶（4:00，12:00，20:00），在奶牛舍内根据面积比例安装LED灯，使光照强度为10—25勒克斯/平方米，光照时间均为9小时。
3、试验时间和地点
试验于2021年7月7—28日在宁夏银川市西夏区茂盛牛场进行，共计22天，其中预试期7天，正试期15天。
4、血液采集
试验结束后在对照组和试验组各随机选择8头奶牛进行采血，采血时间为6:00和24:00。奶牛尾静脉采血5毫升，用肝素钠采血管收集，血液静置1小时后，将其用离心机（每分钟12000转）离心5分钟，取血清-20℃保存。
5、测定指标
（1）奶牛的生产性能：记录奶牛每天采食量、产奶量、反刍频率、卧床率、奶牛活动频率、呼吸频率和产乳效率。
（2）奶牛的血液指标：分析奶牛血液中催乳素（PRL）、胰岛素样生长因子（IGF）、褪黑素（MT）、生长激素（GH）和甲状腺素（T4）含量的变化，血液指标采用ELISA检测试剂盒测定。
6、数据统计与分析
试验数据经Excel简单处理后，使用SPSS.26进行T检验，结果用“平均值±标准差”表示，P<0.05表示差异显著。
结果与分析
1、光照对奶牛生产性能的影响
光照对奶牛采食量的影响差异显著（P<0.05），试验组采食量明显高于对照组，对产奶量、活动频率、呼吸频率、反刍频率、卧床率和产乳效率的影响不显著（P>0.05）。试验组奶牛的呼吸频率和反刍频率低于对照组，但产奶量、活动频率、卧床率和产乳效率均高于对照组。
2、光照对奶牛部分血液指标的影响
光照对奶牛血液中催乳素和甲状腺激素含量的影响差异显著（P<0.05），该两项指标试验组均明显高于对照组。试验组奶牛的胰岛素样生长因子、生长激素、褪黑素含量均高于对照组，但差异未达显著水平（P>0.05）。
分析与讨论
1、光照对奶牛生产性能的影响
本研究发现，光照对奶牛采食量的影响差异显著（P<0.05），说明奶牛采食量受到光照的影响，且试验组采食量高于对照组。田允波等研究认为奶牛的采食行为受到长光照影响，所以奶牛采食量会增加。国外有研究发现，明暗交替循环也会影响奶牛的采食行为，对比奶牛光照16小时黑暗8小时和光照8小时黑暗16小时的结果，发现采食总频率为前者大于后者，同时前者采食的平均频率也高于后者。在本试验中试验组的产奶量高于对照组，说明光照对奶牛产奶量有促进作用。王仁刚研究认为光照可以增加奶牛的采食量，并且产奶量增长幅度在7%—10%之间。光照时间不同对产奶量也有影响，长光照相对短光照奶牛产奶量要高0.5—3.3千克/天。7月份宁夏银川平均温度在30℃以上，应该考虑到热应激对奶牛的采食量、产奶量、反刍频率、卧床率、活动频率和呼吸频率的影响。研究表明，当温度大于30℃时，奶牛的体温上升、呼吸急促，新陈代谢出现异常，机体的内分泌失调，造成奶牛采食量和产奶量的降低，当发生热应激时奶牛的呼吸频率增加，在本试验中试验组奶牛呼吸频率明显降低且低于对照组奶牛呼吸频率，这说明光照可缓解热应激对奶牛带来的危害。朱荣康研究认为奶牛的繁殖性能受到高温环境的影响且为不利影响，而本试验的专用LED灯光谱接近于自然光照，且分布均匀，可以提高奶牛的活动频率和卧床率，使奶牛在专用LED灯照射下感觉到更加的适应和舒适，也会使奶牛保持愉悦，健康生长，从而克服高温对繁殖的影响。对照组和试验组奶牛的反刍频率相近，说明光照对奶牛反刍频率的影响不明显。产乳效率是反映饲料转化率和经济效率的最直接的指标，产乳效率高说明饲料转化率和可产生的经济价值高，在本试验中试验组产乳效率高于对照组产乳效率，这说明在相同饲养条件下，专用LED灯能够促进奶牛的饲料转化率，饲料转化率高间接反映了奶牛采食量和产奶量的增加。
2、光照对奶牛血液部分指标的影响
本研究发现，光照对奶牛血液中催乳素和甲状腺激素的含量影响差异显著（P<0.05）；对胰岛素样生长因子、生长激素、褪黑素的含量影响均不显著，但试验组奶牛血液中胰岛素样生长因子、生长激素、褪黑素的含量均高于对照组。光照对褪黑素分泌的影响尤为重要，褪黑素在奶牛体内呈波浪状曲线变化，但褪黑素的分泌并非越高越好，也不是抑制的越低越好。松果腺感受到光的刺激并且接收到光周期的信息，光周期调控影响松果腺褪黑素的分泌，其浓度在夜间高于白天，这是因为黑暗促进其分泌，光照遏制其分泌。光照影响奶牛生产性能的原因在于长日照遏制奶牛血液褪黑激素分泌，和张英来、Geoffrey等的研究结果一致。褪黑素的分泌模式会影响到催乳素、生长激素、甲状腺素等的产生，而这些激素对奶牛的骨骼发育、乳腺发育、消化系统、泌乳系统等产生正向影响。血液中褪黑素保持高浓度的时间减少是由于光照变长而造成的，而催乳素和胰岛素样生长因子的分泌受褪黑素分泌机制的影响，胰岛素样生长因子浓度的变化影响奶牛的产奶量。在泌乳阶段，长光照具有催乳的作用，同时，奶牛血液中胰岛素样生长因子的含量对生长激素的分泌起着促进的作用。张忠诚研究表明，在长日照的作用下，生长激素对奶牛产奶量有促进作用。不同的光照时间对奶牛血液中催乳素、褪黑素和胰岛素样生长因子的含量均有影响。长光照相对短光照而言，会使奶牛血液中的催乳素和胰岛素样生长因子的浓度有所提升。
结论
通过本试验研究发现，光照对奶牛采食量的影响差异显著，对产奶量、活动频率、呼吸频率、反刍频率、卧床率和产乳效率的影响不显著；光照对奶牛血液中催乳素和甲状腺激素含量的影响差异显著；对褪黑素、胰岛素样生长因子、生长激素含量的影响差异均不显著，这说明在牛舍安装专用LED灯比安装普通LED灯的效果更好。本试验结果可为今后的奶牛饲养管理提供实践指导和技术支撑。
（别雪 张巧娥 马楠单位：宁夏大学农学院；吴晶单位：宁夏昊牧元农牧科技有限公司）