不同光照条件对家禽生长影响及其应用研究进展

■谢 强 王文策 朱勇文 李孟孟 左 鑫 陈 哲 杨 琳

(华南农业大学动物科学学院广东省动物营养调控重点实验室，广东广州510642)

光做为重要的环境因素，对家禽的生长发育、生产力等有重要影响。光可通过家禽的视觉系统与昼夜节律系统，调控家禽的生命节律。禽类可通过视网膜与松果体上的光受体，接受外界光信息（光照强度、光照制度、光色、光源），将光信息转化为生物信号，影响下丘脑激素的分泌，进而对机体生理活动、肌肉生长等产生影响。

近年来，有关光照影响家禽生长发育方面的研究较多，如光色方面，蓝光与绿光可促进家禽生长发育，提高免疫性能，红光则具有抑制作用，但可促进生殖性能，并较少啄癖；光照强度越低，可减少家禽活动量，并减少打斗、啄癖，但不利于眼部发育，相反地，光照强度越高，活动量增加，家禽体重减小；家禽养殖中，可采用长光照周期，以提高家禽采食量进而促进家禽生长；相比于白炽灯，LED灯可减少能源的消耗，提高生产效率。

实际生产中，光照条件如何使用才能达到最优化，光如何调控家禽生长的机制未有系统深入的阐述。本文就不同光照条件对家禽生长影响、光如何通过家禽视觉系统与昼夜节律系统影响家禽神经-内分泌系统中激素的释放机理进行阐述。

1 光在家禽中作用机理

相比于哺乳动物，家禽对光信息更为敏感，其自身存在大量光受体，可通过视网膜与非视网膜光受体接受外界光信息，并对家禽的生长与行为产生影响[1-2]，视网膜光感受器的光传播途径为“视网膜-下丘脑视交叉上核（SCN）-松果体神经”，视杆细胞与视锥细胞将接收到的光信息转化为电信号后经视神经传至SCN，后经室旁核（PVN）将信息传递至颈前神经（SCG），作用于松果体，最终影响褪黑激素的分泌；除视网膜外，禽类松果体与下丘脑可直接接受光刺激，光信息可直接穿透颅骨，作用于光敏部位，影响褪黑激素的分泌，并通过影响下丘脑-垂体释放激素来调节机体的生长发育。

2 不同光照条件对家禽生长发育影响

2.1 光色对家禽影响

光的颜色由可见光发出不同波长的光谱决定。研究结果表明，孵化期给予单色绿光刺激，出雏后肉鸡体重、胸肌重、饲料转化率均高于其他光色组[3]；肉鸡在红光刺激下会增加行走、站立、饮水、挑衅和伸展翅膀的行为，但在蓝光下却不会出现这些行为，因此，建议在肉鸡生产中使用刺激性的红光，以便增加动物活动能力，从而减少后期饲养过程时的运动失调现象[4]；绿光和蓝光与红光相比，能增强肉鸡免疫功能，蓝光还能一定程度地缓解应激，并提高肉品质与抗氧化性能[5-6]；与白光相比，红光可减少母鸡的攻击性行为，且可促进母鸡性成熟[7-8]。

不同的光照颜色会对肉鸭的行为造成影响，肉鸭在黄灯和白灯下比在蓝光下活跃，表现为行走、饮水、啄食和社交的活动更多，而蓝光下的肉鸭则多是坐卧、站立或啄羽，通过强直静止测试得出绿灯和蓝灯可以减弱肉鸭的恐慌反应[9]。在北京鸭的饲养中不适宜采用蓝光，研究表明，在蓝光下其行为、生长速率、胴体品质和神经内分泌轴均受到不利影响，35日龄体重显著低于红光组和白光组[10]。

综上可知，与鸡相比，鸭不适宜在蓝光条件下饲养，而蓝光与绿光可促进肉鸡的生长发育。

2.2 光照强度对家禽影响

光照强度对家禽的活动量、行为、免疫系统、生长速度以及成活率等都会有影响。光照过强易引起鸡躁动不安，增加活动量，引发啄癖和脱肛等，光照太弱会使鸡的活动量减少，胴体性能降低，患腿病和眼病的几率增加，不利于家禽的生长。

不同光照强度下，肉鸡各种行为分配的时长有差异[11-12]。研究发现，光照强度比光照周期对肉鸡的行为和健康影响更大，肉鸡在200 Lx环境下比在1 Lx环境下更加活跃，而且采食量显著增大，在人工黑暗期则更加安静和采食量显著降低，虽然耗料增重比差异不显著，但是1 Lx组的肉鸡体重比200 Lx组显著性增大，肉鸡在5 Lx环境下的活动量显著低于50 Lx或200 Lx环境下，但前组眼球的重量显著高于后两组[13-14]。

在5 Lx光照条件下，北京鸭胸肌率比40 Lx光照强度下更高，有助于提高饲料转化率与肉品质的红度和亮度[15]；与10 Lx相比，在172 Lx高压钠灯下，可使北京鸭提前达到产蛋高峰，提高产蛋高峰时期产蛋率[16]。

同时，在一定光照强度范围内，肉鸡的活跃性与光照强度成正相关，光照强度越低，其攻击性、啄癖等相应减少[17]。

2.3 光照制度对家禽影响

光照制度为另一影响家禽生长发育的重要因素。光照制度可直接影响家禽的采食量，从而影响生产性能；另外家禽的性成熟、产蛋量等都与光照长短有密切的联系。不同光照制度对家禽生长影响作用不同，若在饲养肉鸡时给予24 h持续光照，会使鸡群面临着强应激，显著提高其嗜异性粒细胞与淋巴细胞比率[18]；光照时间过短，将减少家禽采食时间，影响家禽生长[17]。

目前肉鸡养殖中普遍采用光照周期（23 h光照∶1 h黑暗，23L∶1D），相比于限制光照时长周期（12L∶12D），能够显著提高体重，但也显著提高了耗料增重比[19]。在家禽生长的不同阶段应采用不同光照制度（见表1），不同时间对于肉鸡，12L∶12D光照制度中，肉鸡存活率、均重、饲料转化率优于20L∶4D，且间歇性光照制度可减少家禽应激[20-21]；对于蛋鸡，光照时间延长则可提高其产蛋量，并减少蛋鸡对光的不适应性[22]；对于不同肉鸡品种，其光照制度有很多不同（见表2、表3）。

表1 肉鸡生产推荐使用光照制度

表2 Ross×Ross 308*肉鸡推荐光照制度[17]

表3 Ross×Ross 708*肉鸡推荐光照制度[17]

在肉鸭养殖中采用间歇光照的模式优于连续光照的模式。北京鸭在育雏期不宜使用短时间光照，24 h连续光照会降低其全净膛率，短时间光照可节能减排，但不利于北京鸭的肉品质[23]；在0～3周采用自然光照，北京鸭生长性能表现最佳，（2L∶2D，15 lx)组与自然光照组表现出较大的屠体重和较高的胸肌率[24]；（1L∶3D）光照制度组的日增重显著高于渐增光照组，（1L∶3D）组与间歇光照组的腹脂率和皮脂率极显著地低于（1L∶3D）组[25]。

鹅属于季节性繁殖动物。通过调控光照周期，可改变种鹅的繁殖季节并延长种鹅繁殖时间[26]；短光照能促进广东灰鹅的繁殖活动，而长光照则有抑制作用，通过在冬季延长光照，之后在其他季节缩短光照，可以逆转鹅的繁殖季节。在自然光照时间较短的12月或1月开始给马岗鹅补光至18 h/d，使种鹅停止产蛋并开始换羽，提前进入非繁殖期，然后在春季约3月份，将光照时长缩短至11 h/d，使鹅接受短光照处理，再经过约1个月左右的时间，鹅即可以重新产蛋[27]，选用马岗鹅进行试验也验证了这个结果[28]；延长光照能使PRL质量浓度上升、LH下降，而缩短光照则能够降低PRL质量浓度和促使LH分泌[29]，兴国灰鹅的试验结果也与之相符[30-31]；16 h长光照抑制了扬州鹅种鹅卵巢、卵泡的生长，12 h光照促进了输卵管、卵巢和卵泡的生长；16 h长光照提高了PRL基因的表达丰度[32]。

可知，家禽的生长受光照周期影响较大，间歇光照制度符合家禽的生理特性，能够促进其生长和降低脂肪沉积。

2.4 不同光源对家禽影响

根据不同来源可将光照分为自然光照和人工光照，常见的人工光源有白炽灯、节能灯、荧光灯和LED（Light emitting diodes）灯。鸡的视觉高度敏感，拥有复杂的眼睛结构和感光成像系统[33]。

不同的光源发出的光谱不同，对家禽的行为会有影响[34]，LED灯因其节能的特点，有望在养殖业中推广。在荧光灯和LED灯两种不同的光源之下，肉鸡的行为差异不大[35]；与节能灯对比，LED灯组能显著降低耗料增重比，通过一系列的恐慌测试、应激测试和福利评估，LED灯组肉鸡的表现优于节能灯组，肉鸡减少自身的恐慌反应有利于其更好地应对运输等应激因素，同时也能增强动物福利[36]；LED灯组的肉鸡的体重、耗料增重比、死淘率以及嗜异性粒细胞与淋巴细胞比率与白炽灯组相比均差异不显著，冷阴极日光灯组的肉鸡体重显著低于白炽灯组，而嗜异性粒细胞与淋巴细胞比率显著高于白炽灯组，推测这是因为冷阴极日光灯环境下，肉鸡处于长期的慢性应激状态，此外，节能灯、中性-LED灯、冷光家禽专用过滤LED可代替家禽生产中常用的白炽灯，节约能源，由此可知，并不是所有的灯源都适用于肉鸡生产[37-39]，且LED白灯的最佳色温为6 065 K[40]。

由上可知，家禽生产中，选择适宜的光源不仅可减少能源消耗，还可提高生产效率。

3 小结

综上所述，不同光照条件是影响家禽生长的重要因素之一，家禽可通过视网膜与非视网膜途径将光信息传递至下丘脑与松果体，将光信息转化为生物信号，一方面可调控松果体褪黑激素的分泌，褪黑激素对家禽生物节律、免疫、激素合成等有强大的调控作用；另一方面，生物信号作用于下丘脑，通过调控家禽神经-内分泌系统中相应激素的分泌，进而调节下属振荡器。光色方面，不同颜色光照会对家禽的行为产生影响，蓝光对禽类具有镇静作用，红光会增加啄羽，蓝-绿色光可刺激家禽生长，橙-红色光促进生殖性能；家禽行为受光照强度影响很大，随着光照强度增大，家禽活动量随之增大，较低光照强度可减少家禽的站立、啄癖等；不同光照制度可改变家禽生产性能，家禽生产中宜采用间歇性光照，以提高家禽生产性能、产蛋性能等；同样地，不同光源对家禽的行为会有不同影响，养殖业中可采用节能灯、中性-LED灯、冷光家禽专用过滤LED可代替家禽生产中常用的白炽灯，提高生产效率并节约能源。

目前，有关光照对家禽生产性能、肌肉发育、行为等方面的研究较多，但是对不同光照条件调节家禽生长发育（如肌肉、羽毛、骨骼等）影响机制研究较少，在今后的研究中，可使用分子生物学、转录组学等研究手段，研究光照对家禽肠道健康、免疫性能等方面的机制，从分子水平上研究不同光照影响家禽生长机理，为养殖业生产中合理利用光照条件以提高家禽健康与生产性能提供理论依据。