家畜環(huán)境衛(wèi)生學(xué)第三章光環(huán)境

家畜環(huán)境衛(wèi)生學(xué)第三章光環(huán)境第1頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四內(nèi)容提要概述可見光紅外光紫外光第2頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四概述太陽輻射根據(jù)人的視覺分為：紅外線（300000-760nm）、可見光（760-380nm）、紫外線（380-4nm）。太陽輻射被動物機體反射或吸收。吸收與波長相關(guān)：紫外—表面，紅外-深部。光照強度:指光照的強弱,以單位面積上所接受可見光的能量來量度。簡稱照度，單位勒克斯（Lux或Lx）。被光均勻照射的物體，在1平方米面積上所得的光通量是1流明時，它的照度是1勒克斯。

第3頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)可見光的生物學(xué)效應(yīng)1.光的波長(光色)對家畜的影響

（1）行為醫(yī)學(xué)上認為紅光有充血作用，藍光和綠光起鎮(zhèn)靜作用，黃色光和黃綠色對機體最舒適。紅光有鎮(zhèn)靜作用，能降低畜禽對環(huán)境刺激的敏感性，減輕或制止雞的啄癖、爭斗，減少雞活動量和采食時間。目前有些商品蛋雞場用紅光為蛋雞提供光照，防止雞啄癖和爭斗。此外，在夜間或無窗雞舍內(nèi)捕雞時，用紅光照射，雞不能迅速移動，很易捕捉。第4頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（2）

繁殖

紅光可延遲雞的性成熟，使產(chǎn)蛋量增加，蛋的受精率下降。紅光也可延長小母豬性成熟時間（3）

產(chǎn)蛋

綠光、藍光和黃光可使產(chǎn)蛋量下降，蛋形變大。（4）

生長肥育和飼料利用率

紅光、綠光、藍光、黃光可促進雞的生長，降低飼料利用率，使雞增重快，成熟早。在相同光照時間情況下，用7～10Lx紅色光和白色光分別照射公雛，紅光組雞日增重比白光組高10%，每千克增重耗料量減少0.24kg，成活率提高13%。第5頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四2.光照強度對家畜的影響

（1）生長發(fā)育

雞對可見光十分敏感，感覺閾很低，大量的資料表明，小雞在弱光中能很好地生長，光照強度過大，容易引起雞的啄癖和神經(jīng)質(zhì)，對雞的生長有抑制作用。一般認為5Lx光照能剌激仔雞最大生長，過弱的光照強度不但影響飼養(yǎng)管理工作，而且使雞的生長發(fā)育也受到影響。母豬舍內(nèi)的光照強度以60～100Lx為宜，光照強度過小會使仔豬生長減慢，成活率降低；第6頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四肥育豬則宜采用40Lx光飼養(yǎng)。目前一般認為，弱光能使肥豬保持安靜，減少活動，提高飼料利用率，但光照強度小于5Lx，豬免疫力和抵抗力降低。過強的光照會引起肥豬興奮，減少休息時間，增加甲狀腺素的分泌，提高代謝率，從而影響增重和飼料利用率。第7頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（2）產(chǎn)蛋

光照強度對蛋雞產(chǎn)蛋具有重要影響，據(jù)Morris研究，獲得最大產(chǎn)蛋率，在飼槽水平高度至少應(yīng)有10Lx照度，光照強度(在0.12～37Lx范圍內(nèi))與500日齡內(nèi)產(chǎn)蛋量的關(guān)系為：E=232.4+15.18X-4.256X2式中E為每只母雞到500日齡產(chǎn)蛋數(shù)，X為光照強度(Lx)的常用對數(shù)。光照強度為0.1、2.2、5、10、20、37Lx的產(chǎn)蛋量分別為214.81、236.58、240.93、243.32、244.95和245.73個，可見光照強度在10Lx以上產(chǎn)蛋量增加很少。第8頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（3）死亡率光照強度對雞的飼養(yǎng)密度和死亡率也有影響，光照強度過大，會刺激動物神經(jīng)系統(tǒng)，引起動物過度興奮，易產(chǎn)生行為異常，如異癖，爭斗，導(dǎo)致動物死亡率增加。豬對光刺激起反應(yīng)的閾值較高，當光照強度由10Lx增加到60Lx再增加到100Lx時，仔豬發(fā)病率下降24.8%～28.6%，成活率提高19.7%～31.0%。第9頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（4）繁殖適當提高光照強度有利于動物的繁殖活動。雄禽的性活動可能需要較強的光照。研究表明，光照強度對小母豬性成熟具有重要影響，當光照強度從10Lx增加到45Lx，小母豬初情期提前30～40天。當光照強度從10Lx增加到100Lx，公豬射精量和精子密度顯著增加。低光照強度不利于母畜子宮發(fā)育。研究發(fā)現(xiàn)：在較黑暗環(huán)境中培育的豬子宮要比光亮環(huán)境中培育豬子宮重量少18%～26%，睪丸重量少21%。第10頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（5）泌乳

牛舍人工光照強度從15～20lx增加到100～200lx，牛氧消耗量增加11.0%-22.6%，每千克體重沉積能量增加16.0%-22.0%。（6）行為

光照強度也影響家畜的行為和生長發(fā)育。光照強度較低時，雞群比較安靜，生產(chǎn)性能和飼料利用率都比較高，光照強度過大，容易引起啄喙、啄趾啄肛和神經(jīng)質(zhì)。突然增大光照強度，容易引起母雞泄殖腔外翻。豬在照度為0.5Lx時，站立和活動時間較短睡眠和活動時間較長，隨著照度強度增加，豬活動時間增加，休息時間縮短。第11頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四3．光照時間對家畜的影響（1）繁殖性能

光照時間逐漸延長情況下發(fā)情配種的動物稱為長日照動物。長日照動物有馬、驢、雪貂、浣熊、狐、野豬、野貓、野兔、倉鼠和一般食肉、食蟲獸以及所有的鳥類。將在光照時間逐漸縮短時發(fā)情配種的動物稱為短日照動物。短日照動物綿羊、山羊、鹿和一般反芻動物。一些動物由于人類的長期馴化，其繁殖的季節(jié)性消失，如牛、豬、兔，這些動物能常年發(fā)情配種繁殖。第12頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（2）產(chǎn)蛋性能

禽類對光照的刺激更為敏感，小母雞在短光照尤其是逐漸縮短光照時間的環(huán)境中性成熟延遲，在長光照尤其是逐漸延長光照時間的環(huán)境中性成熟提前。延長光照可使小母雞性成熟提前，10h/d以下的光照，性成熟的日齡隨光照時間縮短而延長。產(chǎn)蛋雞最佳光照時間為14～16h/d，光照時間超過17h/d，反而導(dǎo)致產(chǎn)蛋量下降。在禽類產(chǎn)蛋期，應(yīng)保持光照時間恒定，突然增加光照時間或突然減少光照時間，都會擾亂內(nèi)分泌系統(tǒng)機能，導(dǎo)致產(chǎn)蛋率下降。第13頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（3）產(chǎn)奶量延長光照，可增加牛、羊和豬的產(chǎn)奶量。（4）生長肥育和飼料利用率

一般認為，光具有促進畜禽生長的作用。對仔雞的研究表明，24h的持續(xù)光照，無論強度如何，均較8h/d光照的雞生長速度快。采用短周期間歇光照，可刺激肉用仔雞消化系統(tǒng)發(fā)育，增加肉用仔雞采食量，降低肉用仔雞活動時間，提高增重和飼料轉(zhuǎn)化率。第14頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（5）健康連續(xù)光照使肉用仔雞關(guān)節(jié)變形（外翻和內(nèi)翻）、脊椎強直和膝關(guān)節(jié)增大發(fā)病率增加。將光照時間從23h/d減少到16h/d，可將肉用仔雞死亡率從6.2%降低到1.6%。其原因是縮短光照有利于降低雞心臟等器官的負荷，減少代謝病、腹水病和“心衰”的發(fā)生，提高雞對某些疾病的免疫力。第15頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四4.光照制度的制定（一）恒定法雛雞出殼后3天內(nèi)，每天給予23小時光照，第4天開始給予每天13小時固定光照，直到20周齡產(chǎn)蛋期。此后每周增加半小時光照，待每天光照時數(shù)達到16小時后，維持恒定不變。此法較簡單，效果也較好。（二）漸減漸增法雛雞出殼后，每天給予23小時光照，從第4日起改為19小時，此后每周末縮短22分鐘，直至20周齡，然后每周延長22分鐘，至每周總光照時數(shù)達到16小時后，保持穩(wěn)定不變，此即漸減漸增法。第16頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)紅外線的生物學(xué)效應(yīng)紅外線又稱為“熱射線”，紅外線照射到動物體，其能量在被照射部位的皮膚及皮下組織中轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，引起溫度升高（可達6攝氏度），血管擴張，皮膚潮紅，局部循環(huán)加強，組織營養(yǎng)和代謝得到改善——光熱效應(yīng)。第17頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四一紅外線的作用（1）采暖。紅外線照射仔豬、雛雞、羔羊和病畜，提高其成活率。常用紅外線燈作為熱源，不僅可以御寒，而且改善了血液循環(huán)，促進了生長發(fā)育，減少死亡，效果良好。第18頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四第19頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（2）消腫。這是局部血液循環(huán)得到改善的繼發(fā)結(jié)果。血液循環(huán)旺盛，局部滲出物易被吸收清除，所以組織張力下降，腫脹自然減輕，這一反應(yīng)被應(yīng)用于醫(yī)療實踐。（3）鎮(zhèn)痛。鎮(zhèn)靜感覺神經(jīng)，新的刺激干擾中樞疼痛感覺。熱作用治凍傷，皮膚病和神經(jīng)痛。在獸醫(yī)上常用紅外線來治療凍傷，風(fēng)濕性肌肉炎、關(guān)節(jié)炎及神經(jīng)痛等疾病。第20頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四鎮(zhèn)痛機理：A、

熱本身對感覺神經(jīng)有鎮(zhèn)靜作用；B、

熱作為一種新刺激，與疼痛沖動同時傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使后者受到干擾，因而減弱了疼痛感覺。C、

上述消腫結(jié)果，使組織張力下降，腫脹減輕，加之肌痙攣隨之減弱，因而痛感減緩。D、

缺血性疼痛，因血液循環(huán)改善而得以減輕。第21頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四

(4)色素沉著紅外線也有一定的色素沉著作用。因紅外線被吸收后破壞了細胞，分解了蛋白質(zhì)，激活了酪氨酸酶，后者與色素原結(jié)合，使之變?yōu)楹谏?，皮膚上即出現(xiàn)色素沉著。此外，紅外線還能加強太陽光譜中的紫外線的殺菌作用。第22頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四

(5)不良影響過度的紅外線作用，可使熱調(diào)節(jié)發(fā)生障礙。當過強的紅外線作用于皮膚時，皮膚表面發(fā)生變性，甚至形成嚴重?zé)齻?。波長600—1000nm的紅光和紅外線能穿透顱骨，使顱內(nèi)溫度升高，引起“日射病”。波長1000—1900nm的紅外線長時間照在眼睛上，引起羞明、視覺模糊、白內(nèi)障、視網(wǎng)膜脫離等眼部疾病。因此，在夏季戶外長時間放牧或使役時，應(yīng)注意保其頭部和眼睛。第23頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)、紫外線的生物學(xué)效應(yīng)

A段,波長320-400nm,其生物學(xué)作用較弱,主要起色素沉著作用;B段,波長275-320nm,生物學(xué)作用很強,主要是抗佝僂病和紅斑作用;C段,波長200-275nm,來自太陽輻射的這段紫外線不能到達地面.此段具有最大的殺傷力,對機體細胞也有強烈的刺激和破壞作用。

第24頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四皮膚收到一定量紫外線照射后，能出現(xiàn)紅斑反應(yīng)。主要是紫外線對上皮細胞的直接作用，引起蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生組胺物質(zhì)所致。發(fā)生紅斑時，局部血管擴張，皮膚血液循環(huán)和營養(yǎng)得到改善，白細胞增加，吞噬細胞能力增強，故有消炎、鎮(zhèn)痛作用。

齊，易辨認。紅斑作用最強的波長是254nm和297nm,通常以波長為297NM紅斑燈，功率為1W的輻射強度為一個紅斑劑量，但應(yīng)用于動物因動物種類、品種、年齡、身體部位等而差異很大。（一）紅斑作用第25頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（二）殺菌作用紫外線的殺菌作用決定于波長、輻射強度及微生物對紫外線的抵抗力，殺菌力最強的是253.7nm，波長愈短或愈長，殺菌力均減弱。機理：DNA失去正常功能，甚至引起核蛋白變性，凝固，細菌因之死亡。但只有當細菌或病毒在空氣中或在物體淺表時方有殺滅效果。因此，在應(yīng)用紫外線消毒物體時，必須先把物體洗凈。紫外線殺菌作用多用于手術(shù)室、消毒室或畜舍內(nèi)的空氣消毒，也可進行飲水消毒和臨床上治療表面感染。第26頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四在畜牧生產(chǎn)中,常用紫外線燈對畜舍進行滅菌.目前在雞、鴨、豬等畜禽舍使用的低壓汞燈，輻射出254nm紫外線，具有較好的滅菌效果。實踐證明，用20w的低壓汞燈懸于畜舍2.5m的高空每20m2懸掛一盞，即1W/m2，每日照射50min左右，這樣可降低家畜的染病率和死亡率，生產(chǎn)力明顯提高。第27頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四短波紫外線（C段）對人眼損害很大，但對動物的眼睛影響并不大。因此，在布置低壓汞燈滅菌時，可以直接向下方照射，而對剛出生的家畜，因其被毛稀疏，不能過多照射；奶牛、奶羊的乳部因皮薄在照射時應(yīng)注意劑量。另外，紫外線也可用于飼料、飼養(yǎng)工具的殺菌。第28頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（三）抗佝僂病作用紫外線照射使動物皮膚的7-脫氫膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)閂D3，使植物和酵母中的麥角固醇轉(zhuǎn)變?yōu)閂D2。VD的主要作用是促進動物腸道對鈣的吸收，保證了骨骼的正常發(fā)育。當缺乏紫外線照射時，VD2、VD3的合成受阻，動物對Ca的吸收減少，血中無機磷含量降低，導(dǎo)致鈣、磷代謝紊亂，鈣在骨骼中的沉著發(fā)生障礙，幼畜出現(xiàn)佝僂病，成畜表現(xiàn)骨軟癥。第29頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四波長285NM紫外線防止佝僂病和骨軟癥的效果最好，因這段紫外線將麥角固醇和7-脫氫膽固醇轉(zhuǎn)化為VD2和VD3的效力最大。當太陽高度角小于350時，這段紫外線難以到達地面，所以在冬季緯度大于320的地區(qū)，太陽輻射的抗佝僂病作用較差，緯度愈高，動物愈容易出現(xiàn)佝僂病和骨軟癥，低緯度地區(qū)的動物則不易出現(xiàn)。白色或淺色家畜的皮膚易被紫外線透射，形成VD的效力較強，因而在同樣條件下，黑色皮膚的家畜較白色皮膚的家畜易患佝僂病。第30頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四目前，工廠化養(yǎng)豬、養(yǎng)雞發(fā)展很快，這些豬、雞常年養(yǎng)在舍內(nèi)，見不到陽光，易于發(fā)生維生素D缺乏癥，應(yīng)該特別注意日糧中維生素D的補加或選用283—295NM的紫外線照射，不可用一般的紫外線燈代替。第31頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四在畜牧生產(chǎn)中，常用人工保健紫外線（280-340nm）照射畜禽，來提高其生產(chǎn)性能。采用15-20w的保健紫外線燈，安裝在畜舍上空，距被照射畜體1.5-2.0m高，每日照射4-5次，每次30分鐘。安裝0.7w/m2，經(jīng)照射后的畜禽，其生長率、產(chǎn)蛋和孵化率均比不照射的提高。用紫外線燈也可照射奶牛、奶羊，同樣能提高產(chǎn)奶量及其奶中的維生素D的含量。第32頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四（四）色素沉著作用色素沉著就是動物在太陽光的照射下，皮膚和被毛顏色變深的現(xiàn)象。皮膚的色素沉著，在紫外線、紅外線和可見光下均能發(fā)生，最強、最持久的色素沉著，發(fā)生在幾種光譜同時作用時。紫外線照射后，可刺激表皮基底細胞中黑色素的形成，從而促進色素沉著。因而可用于治療色素脫失性疾病，如白癜風(fēng)等.

第33頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四動物皮膚的基底有一種黑色素細胞，它能夠產(chǎn)生和貯存黑色素，黑色素細胞中有一些直徑為0.3—1UM（微米）的顆粒，稱為黑色素小體。黑色素小體含有酪氫酸酶，這種酶的活性被硫氫化合物抑制著。紫外線照射在動