光照技術(shù)的研究進展

現(xiàn)代家禽飼養(yǎng)體系中的一大要素是——光照方案。后備母雞、產(chǎn)蛋母雞、種母雞及肉用仔雞都有各自不同的需求。首先要了解光照的質(zhì)量和家禽所見到的，然后選擇合適的光源，因為燈泡并不只是用于照明：不同的成本有不同的可選方案，但是收益各不相同。

中圖分類號：S816 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2015）07-0049-03

對任何農(nóng)場主來說，光照技術(shù)的飛速發(fā)展不足為奇。幾年前，選擇一種光源還是一件極為困難的事；如今，白熾燈正逐步被緊湊型熒光燈泡（Compact Florescent Bulbs，CFL）和發(fā)光二極管（Light Emitting Diodes，LED）等更加節(jié)能的燈泡替代，且這些燈泡可根據(jù)用途選擇任意的形狀和規(guī)格。不論是家用還是雞舍用，重要的是要了解光源和燈泡包裝上常見術(shù)語之間的差異（圖1）。明智的消費者在選擇光照設(shè)備時，不僅要考慮潛在的節(jié)約電費，還要考慮是否會影響雞群的生產(chǎn)性能。根據(jù)所飼養(yǎng)雞的種類（肉用仔雞、后備母雞或者產(chǎn)蛋母雞）來選擇相應(yīng)的光源極為重要，同時在選擇時要格外關(guān)注以下指標：燈泡種類、功率、光強度（lumen output）、流明/功率比、溫度、價格、使用壽命及質(zhì)保。

1 燈泡種類

節(jié)能是光照技術(shù)進步的驅(qū)動力。電費的主要構(gòu)成是電力成本×所耗功率。簡言之，最簡單的省電方法就是降低功率消耗量。然而，在家禽生產(chǎn)中，就不這么簡單了，其他因素也必須考慮在內(nèi)，如光強度、價格、使用壽命、質(zhì)保和質(zhì)量。表1詳列了不同種類燈泡在這些參數(shù)上的比照。

顯而易見，由于CFL和LED燈的前期成本顯著高于白熾燈泡，這就是為什么白熾燈近幾年被接受的原因。就流明/功率比而言，它們（CFL和LED燈泡）的效率更高；此外預(yù)期使用壽命也遠長于白熾燈泡。簡言之，除初始成本較高外，CFL和LED燈泡的效率更高，從長遠角度來看成本更低。高壓鈉燈（High Pressure Sodium，HPS）常用于開放式桁架型雞舍，流明/功率比最高；然而，它是表單中最貴的燈泡。新建雞舍和翻新雞舍通常更趨向于采用CFL或LED燈而不是HPS燈。在農(nóng)村，房屋普遍采用實心的外墻，新建雞舍（寬12 m）配備兩列間隔4 m的18 W LED燈管照明。

2 光照強度

當論及光照強度時，重要的是要認識到肉仔雞、后備母雞和產(chǎn)蛋母雞對光照有不同的需求。光輸出，或者說是流明，可以用照度計測量，但不是所有的照度計都有相同的靈敏度。根據(jù)燈泡種類（CFL對LED），使用正確的光度計以確保最大的精確度，做到這一點很重要。雞舍內(nèi)測得的光照強度標準單位是英尺-燭光（Foot-Candle，F(xiàn)C）或者勒克斯（lux）（1 FC約等于10 lux）。

在雞群身高水平測得的光照強度，無論是從雞舍的一側(cè)到另一側(cè)，還是從雞舍的前部到后部，都應(yīng)該一致。應(yīng)該特別關(guān)注燈泡的安裝位置，因為隨著與燈泡位置間的距離增加，光照強度會迅速下降；同樣，越是接近燈泡，光照強度增加越迅速。一般燈泡間的距通常以6.5 m為中心分布，然而通過把燈泡靠得更近一些，可以提高光照強度的均勻性。地面的光照強度受燈泡位置/天花板高度和燈泡設(shè)計（側(cè)光散布）極大的影響。

3 光衰

隨著使用時間的推移，所有燈泡的光照強度都會衰減，但是衰減的速率很大程度上取決于燈泡的種類和質(zhì)量。隨著時間推移造成的自然衰退是無法控制的。商品雞場中測得的衰減范圍是：LED為每年4 %～ 8 %，CFL為每年12 %～18 %。然而，灰塵過多和污垢堆積可能會造成10 %～20 %的光衰，這一部分的衰減可以通過清潔雞群所用的燈泡得到控制。如表2所列，普通100瓦白熾燈泡產(chǎn)生約1 600流明。23 W～26 W的CFL或16 W～20 W的LED燈泡可以產(chǎn)生相近強度的光。

4 光色、燈泡溫度和波長

燈泡的溫度（光溫）指定用凱氏度數(shù)表示。對人類而言，具有高凱氏溫度的燈泡（>5 000 °K）色調(diào)偏藍，而低凱氏溫度（2 200 °K～2 700 °K）的燈泡色調(diào)更偏黃（圖2）。波長和光色/溫度（°K）間的關(guān)系是：溫度越低，波長越長。

光色、光溫和波長是家禽生產(chǎn)中的重要環(huán)境指標，因為長波光是刺激光感受器和垂體所必須的，促進性發(fā)育和產(chǎn)蛋所必需的生殖激素的釋放（圖3）。自然日光雖然是所有有色波長的混合光，但是輕度偏向紅光和紅外線，使其成為家禽光刺激的最理想光源（圖4）。光溫介于2 200 °K～ 2 700 °K范圍的燈泡是為了盡可能模仿自然日光而制造的。

為此，推薦母雞舍采用2 700 °K或更低的燈泡來刺激產(chǎn)蛋，而肉仔雞舍通常偏好用光溫3 000 °K～5 000 °K之間的燈泡（圖5）。光頻率可用分光輻射計測得。

5 經(jīng)濟意義

2009年在奧本大學(xué)進行的一項研究表明，用100盞23 W的CFL燈泡（每盞1 600 lm）代替32盞HPS燈，每群雞將節(jié)省1890美元，或者每天將節(jié)省6.00美元！這項研究是用實驗所在地平均電價為0.11美元/kWh時獲得的。考慮到許多國家的電力成本遠超出該價格，每群雞節(jié)約的成本將會更多。該研究中值得注意的是，CFL燈泡分兩排中心間距為3.25 m、距雞舍縱向桁架下0.3 m～0.45 m （共84盞燈）的位置安裝。在蛋房（6盞）和風(fēng)機端（2盞）另裝8盞燈。在無遮擋的情況下，測得的光照強度在1.52 m～2.44 m英尺-燭光。表3和表4闡明了在不同電價情況下，母雞舍每盞燈和每棟雞舍的年電力成本（按0.11美元/ kW.h計）。

6 燈泡的選擇

受能源效率的影響，未來雞舍的照明將繼續(xù)向采用CFL和LED燈泡的方向發(fā)展。由于質(zhì)量標準的提升和價格的降低，LED燈最終很可能將會成為雞舍燈泡的首選。LED燈的優(yōu)點體現(xiàn)在功率、使用壽命、質(zhì)保和某些時候的打折推銷上，使得所有新建雞舍選擇LED燈成為可能。在透明側(cè)簾母雞舍——美國養(yǎng)雞行業(yè)常見的雞舍類型——中選擇LED燈時要注意的一點是，要確保向雞舍提供充足、均勻的光照強度以刺激母雞產(chǎn)蛋。在任何時候，養(yǎng)雞生產(chǎn)者都需要作出明智的決策，選擇合適的光源不僅能夠節(jié)能，而且雞群生產(chǎn)性能的提升也將帶來額外的回報。原題名：Advancements in lighting technology （英文）

原作者：Ken Semon（美國 Cobb-Vantress公司北美技術(shù)服務(wù)經(jīng)理）