豬舍光照原理及應(yīng)用技術(shù)

邱進(jìn)杰 卜新宇 陳 勇

（1重慶市畜牧科學(xué)院，重慶 402460；2重慶市生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊黔江綜合試驗站，重慶 409000；3重慶市黔江區(qū)畜牧生產(chǎn)技術(shù)推廣站，重慶 409000）

野豬發(fā)情具有一定的季節(jié)性，常常在日照逐漸縮短的季節(jié)如秋末冬初發(fā)情。通過長期選留和營養(yǎng)條件的改善，現(xiàn)代家豬已經(jīng)進(jìn)化成為常年發(fā)情的動物，但是家豬對光照強(qiáng)弱和光照時間仍有明顯的反應(yīng)。不同來源的理論研究顯示，合理的光照時間和光照強(qiáng)度可有效抑制豬褪黑素（MT）的合成（其合成主要在黑暗環(huán)境下進(jìn)行），促進(jìn)下丘腦垂體性腺軸的正反饋調(diào)節(jié)，提升性腺激素釋放激素和促卵泡素等的釋放，促進(jìn)生殖系統(tǒng)發(fā)育與發(fā)情[1]。

隨著養(yǎng)豬生產(chǎn)規(guī)模化程度和自動化水平的快速提升，傳統(tǒng)的開放式、半開放式、自然光照為主的豬舍逐漸退出，取而代之的是大跨度、全封閉式、人工照明圈舍的推廣與應(yīng)用。但在生產(chǎn)實踐過程中，圈舍內(nèi)光源類型、光照強(qiáng)度以及光照時間，常常被忽視，出現(xiàn)這種情況的原因可能是國內(nèi)缺乏相關(guān)研究成果和相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)。實踐表明，在缺乏自然光照的情況下，密閉圈舍的照明設(shè)計、安裝、強(qiáng)度調(diào)配和光照時間的確認(rèn)就顯得非常重要。豬舍內(nèi)的光照不但影響生豬生產(chǎn)效率，而且是確保飼養(yǎng)人員福利的重要因素。光照時間長短、光照強(qiáng)度、光照分布情況等相關(guān)因素，對豬的性成熟有明顯的影響，較強(qiáng)的光照強(qiáng)度和合理的光照時間可促進(jìn)豬的生殖系統(tǒng)發(fā)育和生長性能提升。

1 光照影響豬生產(chǎn)性能的原理

1.1 光刺激視神經(jīng)

豬通過其生理識別的可見光，感知外界事物，開展選擇性覓食和社交活動。其原理是光照射在豬的眼睛上引起視網(wǎng)膜興奮，視網(wǎng)膜上的光受體感受到光刺激，將產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動，通過相關(guān)神經(jīng)反射活動，調(diào)控豬的行為和生命節(jié)律。

1.2 下丘腦 （松果體）對光照的反饋

下丘腦受到刺激后會分泌促性腺激素（GnRH）、促甲狀腺釋放激素（TRH）、促腎上腺皮質(zhì)激素（CHR）等，這些激素又會經(jīng)下丘腦—垂體門脈循環(huán)作用于垂體前葉。其中促性腺激素釋放激素作用于垂體前葉，控制和調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)激素的分泌，調(diào)控動物行為和節(jié)律從而影響機(jī)體生長發(fā)育和繁殖性能。

1.3 光作用于皮下組織腺體

通過光照，部分光會穿過表皮和真皮到達(dá)豬的皮下組織。光作用于皮下組織腺體，使其分泌激素，從而影響機(jī)體造血功能，改變豬的生理狀態(tài)，提高免疫力、改善睡眠、促進(jìn)生長[2]。

2 豬的視覺結(jié)構(gòu)及特征

家豬從野豬進(jìn)化而來，豬的視覺繼承了安全生存法則，其全景視覺高達(dá)310°，雙眼視覺大約80°，單眼視覺范圍高達(dá)280°，便于最大限度地發(fā)現(xiàn)天敵，但是，由于雙眼視覺范圍相對較窄，豬對距離的判斷不夠準(zhǔn)確。

2.1 家豬的可見光譜

豬的可見光譜范圍為380～694 nm，峰值波長介于439 nm（藍(lán)色）和556 nm（綠色）之間[3]。而人眼的可見光范圍包括從紫色的390 nm波長，到深紅色的760nm波長。正常視力的人眼對波長約為555 nm的電磁波最為敏感，這與豬的可見廣譜有一定差異。在養(yǎng)豬生產(chǎn)上推廣應(yīng)用光照技術(shù)時，必須根據(jù)豬的光譜范圍和豬群的行為反應(yīng)來開展光照管理，豬的視覺能得到最大適應(yīng)，從而改善豬群行為，更好地利用光照環(huán)境，減少環(huán)境應(yīng)激、促進(jìn)體內(nèi)激素生成和豬生物節(jié)律的調(diào)整。

2.2 豬對光的行為學(xué)特征

科學(xué)家通過觀察豬在優(yōu)先選擇房間中的行為，發(fā)現(xiàn)豬特別喜歡在黑暗中睡覺，喜歡在光線充足的地方排便[4]。豬的這些對光照敏感的行為，確定了在養(yǎng)豬生產(chǎn)實踐中，整棟豬舍的不同位置對光源或光照的要求不能相同。此外，還有專家證明，將生產(chǎn)環(huán)境的照明度從40Lux提高到80 Lux可以減少豬只之間的爭斗活動，這表明光照是影響豬不良行為的重要因素之一[4]。此外，光照對母豬的繁殖性能，生長育肥豬的性能都有較好的促進(jìn)作用，多篇文獻(xiàn)推薦豬的光照時間不少于16 h。

3 光照強(qiáng)度

光照強(qiáng)度是指單位面積上所接受可見光的通量，簡稱照度，單位為勒克斯（Lux或Lx），用于指示光照的強(qiáng)弱和物體表面積被照明程度的量。一般情況下監(jiān)測顯示，夏季陽光直射情況下光照強(qiáng)度可達(dá)6萬～10萬Lux，夏季光線好的室內(nèi)為100～550 Lux，陰天室外為0.1萬～1萬Lux，夜間滿月下為0.2 Lux，白熾燈每瓦大約可發(fā)出12.56 Lux的光，而熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的3～4倍，壽命是白熾燈的9倍[5]。

Mabry JW等[6]研究顯示，母豬對光照時間和強(qiáng)度也有閾值，如果光照強(qiáng)度達(dá)不到相應(yīng)的閾值，單獨(dú)的延長光照時間同樣對促進(jìn)母豬發(fā)情，縮短斷奶配種間隔影響不顯著。豬群在不同生理階段的光照強(qiáng)度開展的研究表明，正確地使用光照，豬的繁殖性能、生長性能、斷奶至配種的間隔等可以得到優(yōu)化和改善。

4 光照周期

人工光照時，燈光照射的時間即為光照時間，為期24 h的光照周期為自然光照周期；為期長于或短于24 h的稱為非自然光照周期。一個光照周期內(nèi)明期的總和即為光照時間，對密閉式豬舍而言，也就是室內(nèi)燈打開的小時數(shù)[4]。要優(yōu)化豬的生產(chǎn)性能，重要的是根據(jù)豬的不同生長階段提供正確的光照周期。現(xiàn)有的研究結(jié)果表明，延長斷奶前和斷奶時仔豬舍的光照周期會提高仔豬的采食量，增加它們的探究行為，改善豬群的生活節(jié)律，較長的光照周期可以促進(jìn)仔豬較高的吮吸頻率和乳飼料攝入量，從而促進(jìn)仔豬生長和提高斷奶品質(zhì)。

5 光照分布

如果光照在豬舍內(nèi)分布較為均勻，豬舍內(nèi)相關(guān)照射區(qū)域就不會出現(xiàn)明顯的亮區(qū)和陰影。但是，當(dāng)走道上或豬圈中有明顯的亮區(qū)和陰影區(qū)分時，豬會感到害怕而停止不前，它們會通過對光照的強(qiáng)弱對比，做出較為明顯的反應(yīng)，并往往走向更明亮的光照區(qū)域。因此，給豬群尤其是趕豬通道提供均勻的光照，對趕豬和轉(zhuǎn)群效率提升將會大有幫助。

6 豬舍光照解決方案

理論和實踐結(jié)果顯示，光照會影響豬的生物鐘、生長節(jié)律和社會活動，多數(shù)研究文獻(xiàn)表明光照對母豬繁殖性能有較大的關(guān)聯(lián)性。在生產(chǎn)實踐中，應(yīng)依據(jù)豬的視覺特征和生理階段來設(shè)計和使用光照，豬場合理的光照取決于光源光譜、光照分布、光照強(qiáng)度和光照周期，相關(guān)建議方案見表1。

表1 不同階段豬群光照類型建議指標(biāo) （以光照周期為24 h計算） [7]

關(guān)于光照時間的控制，豬場可以配置時間繼電器類的自動控制開關(guān)，通過不同階段的光照要求，設(shè)置自動開關(guān)時間，不僅可以高效管理光照、節(jié)約電能，更重要的是能提高豬生產(chǎn)性能[8,9]。