光照对快速生长型肉禽影响的研究进展

辛海瑞，熊本海＊，潘晓花，韩英东

（1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，动物营养学国家重点实验室，北京100193；2.东阿阿胶股份有限公司，山东聊城252201）

快速生长型肉禽在畜禽养殖规模化、集约化和标准化不断推进的背景下，要求在缩短养殖周期的同时，获得更高的出栏重和饲料转化效率，以满足市场需要。但生长过快会降低家禽的体质健康和抗病能力，引发一定的负面效应，如骨骼畸形、猝死、代谢疾病等［1］。这就要求经营者在追求利益的同时，也应注重动物福利，改善畜禽管理，降低负面效应，而光照作为畜禽饲养管理中的关键因素，具有非常重要的研究意义。适宜的光照对家禽生长发育、生产性能、新陈代谢、繁殖免疫等方面都存在直接或间接的影响。合理的光照方案可以最大限度的发挥家禽的遗传潜力，提高家禽采食量和饲料利用效率［2］。此外，合理光照可以减少光照时间，降低光照强度，提高光照能源的利用效率，对节能减排等方面也有帮助。但在实际生产中，不同国家不同地区采用的光照程序和光照设备各不相同，而且光照程序大多数也是在生产中得出的经验，其合理性尚待验证。

1 光照的作用途径

家禽是对光极为敏感的动物，家禽的光谱感应范围较人类更广，光谱敏感性较强。这主要是由于家禽的视网膜上有视杆细胞和视锥细胞两种视觉感光细胞。两种视觉细胞在不同光照环境下起作用，视杆细胞不能够区分颜色，但对弱光较为敏感（＜0.4Lx），而视锥细胞能够区分颜色，并能在强光下起作用［3］。

一般认为，对家禽而言光刺激可以通过刺激视网膜上的光受体产生光信号，传递到视觉中枢，也可以直接通过颅骨刺激视网膜外光受体而产生神经冲动，刺激下丘脑分泌促性腺激素释放激素，将光信息转化为生物信号，进而影响垂体－性腺轴释放激素来调节机体的各项代谢活动［4］。但由于血红蛋白和羽毛黑色素对光波的吸收，致使不同的光波长穿过颅骨到达下丘脑的效率不同，长波长光的穿透率（＞650nm）是短波长光（400～450nm）的数十倍甚至上百倍，例如鸡长波光穿透率是短波光的20倍，鸭是36倍，鹌鹑是80～200倍，鸽是100～1000倍［5］。

2 光照对家禽的影响

光照主要以光照来源、光的波长（光色）、光照强度、光照节律4个方面影响家禽的活动。这些光环境因子的改变都会影响到家禽的生长发育、生理机能、体质健康、肉品质等多个方面。光照试验多是以全人工光照为主，部分涉及自然光照者，则采用人工光照＋自然光照的模式。

2.1 光源对家禽的影响

光照来源因其光源不同，一般分为自然光照和人工光照两种。在家禽实际生产中多采用连续光照或白天自然光照＋夜间补光的光照模式。有研究表明，自然光照与不同光照节律的人工光照相比，在肉鸡的料肉比、屠宰率等方面均未表现出显著差异［6］。但在北京鸭的相关试验中发现，北京鸭在生长前期腿肌沉积及后期胸肌的沉积方面，单纯的自然光照要比连续光照和白天自然光照夜间补光表现要好［7］。究其原因可能是不同畜禽品种对光的敏感性存在差异。

随着畜禽业的发展，人工光照已经成为畜舍内光照的主要来源，主要包括白炽灯、荧光灯、LED灯，其中以白炽灯、荧光灯应用最为广泛。不同的灯源对家禽影响也不同，Kristensen等［8］对比了生物光源和暖白荧光灯两种光源对肉鸡的影响，结果发现对肉鸡的生产性能和腿部健康上并不存在显著差异。在白炽灯与荧光灯的对比中，Rozenboim 等［9］人发现暖白迷你荧光灯与白炽灯和暖白荧光灯相比，可以显著增加肉鸡49d出栏重。张明利［10］在6种不同光色的LED 以及节能灯、白炽灯对肉鸡生产性能的影响中发现，相对于白炽灯、节能灯，LED 光照能够较好的促进肉鸡增肥，提高鸡群的均匀性。由此可见，不同光源对家禽影响是不同的，其中采用LED 灯对肉禽生长更有优势，LED 灯虽使用时间长，但初次购买价位也要较其他灯源高。

随着光源的研究应用的发展，各种金属卤素灯、高压钠灯、不同光色的LED 灯也都会进一步的研究比较。

2.2 光的波长对家禽的影响

光的波长决定光的颜色，不同波长的光显现出不同的颜色。Rozenboim［11］等在研究白炽灯光、红光、绿光、蓝光对肉公鸡的影响中发现，绿光从3d开始肉鸡体重就显著高于其他组。蓝光从肉鸡20d后体重显著高于白炽灯和红光组，并发现绿光对公鸡胸肌的发育也有显著的促进作用。曹静等［12］也证实这一观点，蓝光组49d的AA 肉仔鸡出栏重比其他处理组（红、白、绿单色光）高17.87%，胴体重、胸肌重、大腿重、小腿重和净膛重均高于其他处理组（14.39%～19.86%）。就生产而言，蓝光和绿光在体增重、出栏重、饲料利用率等方面具有更好的效果。其他研究表明，在生长早期（1～7d）采用绿光照明，可以改善肉鸡小肠黏膜结构，提高其吸收营养的能力，从而促进肉鸡生长发育［13］。Xie［14］等对肉鸡实行不同光色的光照，发现在肉鸡生长前期采用绿光，生长后期采用蓝光照明，可以显著提高小肠绒毛高度，降低小肠隐窝深度、提高小肠免疫屏障作用。因此蓝绿光使小肠黏膜形态结构发生变化，进而促进家禽的消化吸收能力，从而提高生产性能。

Cao等［15］在研究蓝光、绿光、红光、白光4种不同光色对AA 肉公鸡生长发育、睾酮分泌以及肌肉纤维的增长的影响中发现，蓝绿光可以促进肉鸡的生长发育，同时这两种光色也显著促进了肉鸡睾酮的分泌和肌肉纤维的增长发育。Ke等［16］研究了蓝光、绿光、红光、白光4种不同光色对AA 肉鸡肌肉质量和其抗氧化性影响，结果发现，与红光组相比，蓝光和绿光组胸肌和腿肌有较高的pH、系水能力和蛋白质含量，而蒸煮损失、脂肪含量等却较低。同时发现蓝光较之红光，可显著促进提升肉鸡肌肉的抗氧化性。另有研究表明，35d肉仔鸡胸肌重量与5d肉鸡的胸肌的卫星细胞含量（与总的胸肌卫星细胞含量相关系数r＝0.833，与每克胸肌卫星细胞含量相关系数r＝0.915）有较高的相关性。试验发现，蓝、绿光组5d肉仔鸡的每克胸肌的卫星细胞含量是红、白组的2倍和1.4倍，胸肌组织中总的卫星细胞含量是红、白组的2倍左右［17］。卫星细胞对肉鸡肌肉的生长及损伤修复具有重要作用［18］，所以蓝绿光促进了卫星细胞的增殖，继而促进了肌肉的发育，提高了肌肉的抗氧化能力，所以蓝绿光色较之红光更有助于家禽肌肉的发育。

Sadrzadeh等［19］以T 淋巴细胞增殖和血清一氧化碳的产生情况作为衡量指标，来研究初生肉鸡在红、黄、绿、蓝、白5种光色下饲养6w 对新城疫和传染性法氏囊疫苗的细胞免疫反应的影响。结果发现，18d时绿光和黄光环境增强了T 淋巴细胞的增殖；30d绿光鸡群的T 淋巴细胞增殖低于其他组。37d白光和绿光组鸡群的外周T 淋巴细胞增殖显著高于其他组，37d红光照射能促进NO 产生，而绿光则相反。谢电等［20］在比较了不同单色光对肉鸡免疫应激的缓解作用，不同光色组的肉鸡生长至48 d，腹膜内注射脂多糖（LPS），24h后检测各项指标发现，白光组的血清应激素皮质醇的增幅为11.53%，而蓝光组增幅为4.55%，白光组血清中细胞因子IL－1β水平比蓝光组增加102.40%，因此肉鸡受到应激后，蓝光组可以抑制应激激素和细胞因子IL－1β的升高，从而对肉鸡的免疫应激产生一定的缓解作用。从体液免疫水平来看，蓝光组在注射脂多糖（LPS）6h、12h、24h内体内相应的抗体水平，均高于绿、白、红等光照组，说明免疫刺激时，蓝光可以发挥更加显著的体液免疫促进作用。但确切的作用机制尚未明确。

与红、白光相比，蓝光和绿光更能促进家禽生殖激素分泌，促进性成熟。曹静等［12］发现AA 肉仔鸡蓝绿光组睾酮水平在试验前期（0～21d）比红、白光组高出35.37%～37.13%，试验后期（22～49d）高出14.36%～28.77%，蓝绿光可以显著的提高肉仔鸡的睾酮水平。Rozenboim［11］也证实这一观点。Foss、White等［21］发现将雌性雏鸡在绿光环境下饲喂至103d和141d，再转移至红光环境下，其性腺可提早11d和6d成熟。

2.3 光照强度对家禽的影响

光照强度对家禽的行为学影响比较大，一般来说，强光可以增强家禽的活动性，弱光可以有效控制啄癖、好斗等行为。光照强度的不同对家禽进食、行走、整羽等行为的影响也不同。Kristensen等［22］在研究光照强度对肉鸡生长发育过程中行为活动的影响中发现，肉鸡在5～100lx的光照环境下，100lx的肉鸡活动性显著比5lx下的肉鸡高。Newberry等［23］也发现，鸡舍采用强光（6～12lx）比弱光（0.5 lx）能提高鸡的活动性。但光照过强会使鸡烦躁不安，产生严重的啄癖行为、脱肛和神经质现象［24］。而Buyse等［25］发现弱光可以减少鸡站立和行走，但也减少了啄癖和打斗行为。在生产上，部分养殖者采用光照强度在5～7lx的光照，使其活动量几乎减到最低。光照强度对家禽行为同步性也有影响。Alvino［26］等将肉鸡饲养在5lx、50lx、200lx 3种不同光照环境下，对其休息、觅食、采食、整羽等各种行为进行比较，分析各种行为的同步性，发现在高强光环境下（200lx）鸡群的行为同步性最高。

光照强度较低时，有助于肉鸡在育肥期沉积脂肪，但光照过低，导致雏鸡采食量下降，饮水减少，从而不利于雏鸡生长。Deep等［27］研究了1lx、10lx、20lx、40lx 4个光强水平对肉鸡生产性能、屠宰性能以及健康状况的影响。结果发现，4 个光强水平对肉鸡体重、耗料量、料肉比、死亡率以及骨骼健康等指标均未有影响。但屠体率和腿肌率与光强呈负相关，其中在1lx光强下，鸡翅占活重的比率最大。但也有报道，发现将肉鸡分别在弱光照组（5lx）和强光照组（150lx）下从2w 饲养到8w，最终弱光照组体增重高于强光照组，且弱光照组的体脂重、体脂率、腹脂率都高于强光照组［28］。Ahmad等［29］研究了光强对肉鸡生产性能的影响。试验中，1～7d采用20lx的统一光照，7d后分别采用5lx、10lx、20 lx、30lx、40lx的光照。结果发现，5lx光照组在饲料转化率上显著高于其他组，但在鸡群体重和饲料消耗方面，5组之间并没有显著差异。

国外对动物福利的关注早于国内，对于眼球的健康状况的研究也很多。Blatchford等［30］发现5lx光照强度饲养的肉鸡眼球重量显著大于50lx、200 lx光照强度下的肉鸡，但眼球的横径和前后径没有差异。Siopes等［31］发现，低光照组（1.1lx，11lx）火鸡的眼球发育异常，眼球的重量、横径和前后径都高于高光照组（110lx，220lx）。研究中发现，持续长时间的、较低的光照强度（低于5lx），会导致眼睛形态学的结构发生变化，引发视网膜病变、眼球内陷、近视、青光眼和失明等问题［25］。

2.4 光照节律对家禽的影响

光照节律相较于其他光因子，在光照周期设置上更为复杂，其中不仅仅包括不同时间的连续光照，还包括间歇光照、变程光照（包括渐增光照、渐减光照、先减后增、先增后减等）、连续光照＋补光光照（如16h＋2h）、连续光照＋间歇光照（如12h＋3D：1L）等等，适合家禽的最佳光照时间和模式仍处于探索阶段。目前生产上，多采用间歇光照、连续光照、渐增或渐减的光照模式。在许多研究中间歇光照制度与连续光照相比都表现出较好的生产特性。Buyse等［32］通过总结前人对连续光照和间歇光照对肉鸡生长发育的影响的研究，阐明间歇光照组肉鸡生长模式是一个凹形的生长曲线，通过后期出现的补偿性生长来弥补前期的缓慢生长带来的负面效应，从而使肉鸡出栏体重并不小于连续光照，并且提高了饲料转化率。刘华忠、Petek 等［33－34］在间歇光照下饲养肉鸡进行试验，也证实了这一观点。此外间歇光照在家禽抗病性上也有一定的优越性，能够降低家禽的猝死率和死亡率。贾汝敏等［35］发现间歇光照与连续光照相比，能显著降低氨气浓度过高引起肉仔鸡腹水综合征（PHS）和心肺功能异常带来的死亡率，并可以改善饲料报酬。Abreu等［36－37］在连续光照和间歇光照下饲喂Ross肉公鸡，比较两者的死亡率，发现连续光照组的肉鸡猝死率是间歇光照的1.48倍，总体死亡率是间歇光照的2.12倍。

Schwean等［38］研究了在白炽灯下连续光照时间不同（14 h、17 h、20 h、23 h）对Ross308 和Ross708生产性能的影响。结果发现，17h、20h组在肉鸡49d出栏时，体重显著大于14h、23h。此外，死亡率随连续光照时间的增加线性增长。不同的连续光照时间对家禽生产性能和死亡率也不同，一般来说，连续光照时间越长，家禽死亡率也就越高。Buyse等［39］在试验过程进行递减光照，在7～9 d、10～13d、14～17d分别采用4h、3h、2h光照，17d至出栏采用23.5h光照。结果发现，限制光照期间的肉鸡采食量、体重均有下降，但在49d出栏时，并不影响出栏重。唐诗［40］研究了4种不同光照节律，16h 光照（16L：8D）、间歇光照（3L：1D）、变程光照（先减后增）和23h光照（23L：1D），对黄羽肉鸡的影响，发现采用先减后增的变程光照可以提高黄羽肉鸡的生长性能、降低腹脂率，变程光照还有助于维持肉色鲜红，提高肉质性状。长时间光照（23 h光照组）不利于动物福利，增加了肉鸡患眼部疾病和腿病的风险。此外，还发现变程光照（先减后增）可以促进公鸡血清睾酮（TESTO）分泌。另有研究发现，不同的光照时间（6、12、18h）对7d雏鸡体内的褪黑素（MLT）、白介素水平（IL－2、IL－6）也有影响，生活在6h光照组下的肉鸡体内血清褪黑素水平和白介素（IL－2）含量都明显升高，但IL－6没有差异［41］。光照节律对激素分泌和相关器官的健康也有重要影响［42］。

2.5 光照多参数对家禽的影响

光源、光色、光照强度、光照节律对家禽都有影响，但它们之间是否存在交互影响，尚不明了。研究发现，红光和间歇光照模式能提高饲料报酬和家禽生长速度，在两者的双重作用下，肉仔鸡体重最大，饲料报酬最高［43］。Prayitno等［44］在研究不同光色和不同光强度之间对肉鸡的影响时，发现红光下的肉鸡的饮水、行走、站立等行为随着光照强度的增强而增加。在研究光照强度和光照节律两者的相互作用对家禽的影响时，Olanrewaju等［45］发现光照强度对肉鸡无显著影响，不同光照节律间对肉鸡生长性能有影响。也有研究报道，用光源和光照强度做正交试验，探索两者对肉鸡的影响，结果发现不同光照环境对肉鸡生长及其腿部健康没有差异［46］。

3 小结

随着研究的深入，一些关于光照对家禽影响的技术难点也逐步显现出来，现总结如下：

（1）因肉禽对光照的敏感程度不如蛋禽高，且生长周期短，在生产上不会引起像蛋禽那样显著的、可观察到的变化。因此对快速生长型肉禽的光照研究的关注程度并不像蛋禽那么高。

（2）光照以光源、光色、光照强度和光照节律4个参数对家禽产生影响。由于不同畜禽品种对光的敏感性存在差异，即使在相同光因子的条件下，所产生的效应也不相同。因此，在设定光照标准前，首先应考虑畜禽品种对光的敏感性，进而制定更符合生产需要的标准。在众多肉禽的光照研究中，以肉鸡作为试验动物为主，而选用肉鸭、火鸡、鹌鹑、肉鸽等其他品种的研究较少。

（3）相同光因子，在畜禽不同生长阶段的参数也有差异，例如肉鸡早期可采用较强的光照强度以适应环境，后期光照可以减弱，降低啄癖。光照因子在家禽各生长阶段的差异性需要也进一步研究，依据生长阶段不同而设定出更为合理的光照参数。

（4）各个光因子之间的交互作用尚不清楚。从目前的研究来看，光色对家禽生长发育和生产性能影响最强，光照强度略弱。光照强度在动物福利方面又值得研究，较强的光照强度可以增加家禽的活动量，减少腿部疾病和眼部疾病。光照节律的设置比较复杂，选择也很多，包括骤增骤减、递增递减、间歇光照以及不同时间的连续光照等，不同光照节律影响也有差异。多种光因子相互交错，选择出更为合理的光照方案也是光照研究发展的趋势。

（5）在我国，家禽生产上多采用自然光照＋人工补光的方式，但目前绝大多数的研究是以全封闭人工光照为基础进行的，因此目前的研究成果在实际养殖生产上又存在着普适性的问题。文中提及的光源对家禽的影响中，将人工光照、自然光照、自然光照＋人工补光3种模式进行比较，由于不同品种或其他原因，得出的结论并不相同。

综上，针对不同的养殖肉禽，只有在全面分析不同光因子的作用规律后，才能制定合理的光照程序。科学合理地利用光照，才能提高家禽生产性能，让养殖环境的理论调控成为增加养殖效果的新要素。

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