陳巖鋒 謝喜平 孫世坤 陳冬 金桑雷 (福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所 350013)
光照對家兔繁殖的影響及其控制
陳巖鋒 謝喜平 孫世坤 陳冬 金桑雷 (福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所 350013)
光照是家兔環(huán)境因素的重要組成部分,可通過視覺器官影響家兔的生理機能和生產(chǎn)性能,是保持良好生產(chǎn)必不可少的條件之一。本文從光照的概念、光照的影響途徑、光照對家兔繁殖的影響及其合理控制作一簡單概述。
家兔;光照;繁殖;生理;同期發(fā)育;生產(chǎn)性能;綜述
隨著規(guī)模化養(yǎng)兔業(yè)的興起,兔舍小氣候的控制愈加顯得重要。光照是影響家畜生長、繁殖的主要環(huán)境因素之一。目前在養(yǎng)兔生產(chǎn)上,光照管理未受到足夠的重視,而合理的光照制度對提高家兔的生產(chǎn)力、控制母兔同期發(fā)情,增加經(jīng)濟效益有巨大的潛力。因此,研究制定適宜的家兔光照管理制度對家兔的活動、物質(zhì)代謝、生長發(fā)育和生產(chǎn)性能都有非常重要的作用。
光是由一定波長的能量構(gòu)成的,屬于電磁波譜中的一部分。光照主要涉及光照時間、光照強度、光的波長 (光的顏色)。光照時間是影響動物繁殖的重要因素,也是我們環(huán)境管理中的重要生產(chǎn)措施。
光照因光源不同可分為自然光照和人工光照。自然光照是指太陽直射光和散射光通過門、窗等透光結(jié)構(gòu)進入畜舍進行的光照,自然光照的強度隨季節(jié)、緯度和時間的不同而不斷變化。人工光照則是用人工光源 (如白熾燈、日光燈等)進行光照,人工光照可以控制光照的時間、強度和變化。光的波長決定光的顏色,波長大約在300~800nm之間的輻射可以被肉眼看見,如燈光。波長300nm的光呈現(xiàn)紫色,接著是藍色、綠色、黃色、橙色,最長的800nnl波長的光是紅色。
自然界1晝夜24h為一個光照周期。有光照的時間為明期,無光照的時間為暗期。在一個光照周期,如只有一個明期和一個暗期的稱為單期光照;如在24h內(nèi)出現(xiàn)2個或2個以上的明期或暗期,即為間歇光照。
一個光照周期內(nèi)明期的總和稱為光照時間;畜舍可以透光的總面積、與舍內(nèi)地面面積之比來表示,稱為采光系數(shù);光照強度也稱照度,指人眼所能感覺到的光的亮度,單位一般有流明 (lm)、勒克司 (Lux)和燭光。如晴朗夏天的室內(nèi)光照強度約為100~500lux,夜間滿月下為0.2lux。光的波長是指相鄰兩個波峰之間的距離,單位可用m,cm,pm,nm和A(埃)等表示。
光照可直接作用于神經(jīng)系統(tǒng)和皮膚系統(tǒng),引起家畜的內(nèi)分泌、血液循環(huán)和消化系統(tǒng)發(fā)生相應(yīng)的生理變化,最終影響其生產(chǎn)和健康。而光照對畜禽的作用機制尚未十分清楚,一般認為,光的作用機理是光信息通過眼球內(nèi)的光受體—視網(wǎng)膜節(jié)細胞—傳遞到視覺中樞,或者通過下丘腦內(nèi)的光受體而被感知,并將光信息轉(zhuǎn)化為生物信號,進而影響垂體—性腺軸釋放激素來調(diào)節(jié)機體的生長發(fā)育、生產(chǎn)性能、生殖功能和行為活動。
光照對動物繁殖功能影響的具體生理機制是很復(fù)雜的。近年來國內(nèi)外大量研究表明,松果腺合成分泌的褪黑激素(Melatonin,簡稱MT)在光周期變化與動物繁殖變化之間起轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。光照是影響褪黑素 (MT)分泌的主要因素,外周光照信息作用于視網(wǎng)膜,通過一系列復(fù)雜的神經(jīng)傳遞到頸上神經(jīng)節(jié),再發(fā)出節(jié)后交感神經(jīng)纖維,控制松果體功能,暗時相興奮交感神經(jīng)分泌去甲腎上腺素 (ME),ME激動松果腺細胞膜上的β1、α1受體,從而促進MT的合成與分泌。光照則抑制MT合成與分泌。MT對生殖系統(tǒng)的作用較為復(fù)雜,主要通過下丘腦而作用下丘腦—垂體—性腺軸系,可因動物種類、生理狀況等不同而表現(xiàn)出促進、抑制或沒有作用的多重性。
針對光照通過MT影響動物繁殖活動的生理途徑近年來研究取得了一定的進展,黑暗促進MT分泌,光照抑制MT分泌。但關(guān)于光照的變化對MT的影響和MT對動物繁殖的影響與作用機理仍有許多問題有待研究,比如:光照強度、光的顏色對MT的影響規(guī)律,MT調(diào)節(jié)繁殖活動是否還存在其他調(diào)節(jié)位點等等都需要深入的研究。
短光照尤其是持續(xù)黑暗,抑制生殖系統(tǒng)發(fā)育,性成熟延遲;延長光照促進生殖器官發(fā)育,性成熟提早。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),如果春季出生的仔兔,生后處于日照時間延長的環(huán)境,其性成熟時間較秋后出生的仔兔提前1~2周。
光照對母兔分泌垂體促性腺激素的能力有加強作用,進而促進卵巢的活動,有利于卵泡的發(fā)育和排卵,排卵數(shù)目也相應(yīng)增加,從而提高母兔受胎率和產(chǎn)仔數(shù)。缺乏光照的母兔會出現(xiàn)發(fā)情異常和屢配不孕現(xiàn)象。
法國國家農(nóng)業(yè)科學(xué)院的研究表明,兔舍內(nèi)每天光照14~16h。光照每平方米不低于4瓦,有利于繁殖母兔正常發(fā)情、妊娠和分娩。又據(jù)資料介紹,在20~24℃和全暗的環(huán)境條件下,每平方米補充1瓦光照2h。母兔雖有一定的繁殖力,但受胎率很低,一次配種的受胎率只有30%左右;若光照增加到每平方米15瓦、光照12h,則一次配種受胎率可達50%左右。在相同光照強度下連續(xù)照射16h,母兔的受胎率可達65~70%,仔兔成活率也可明顯提高[1-2]。谷子林等研究發(fā)現(xiàn),在短日照的冬季 (日光照時間10~l2h),母兔長期處于乏情期,正常發(fā)情的母兔低于20%。當(dāng)增加光照時間每天達到l4~l6h后,母兔的發(fā)情率增加到60%左右[2]。因此,增加光照強度和時間可明顯提高母兔的受胎率和仔兔的成活率。
母兔同期發(fā)情是家兔人工授精技術(shù)的關(guān)鍵,過去主要是通過注射激素處理來控制母兔同期發(fā)情,但長期重復(fù)使用激素可導(dǎo)致母兔體內(nèi)激素分泌紊亂,同時母兔對激素會產(chǎn)生耐受效應(yīng)?,F(xiàn)在國內(nèi)外已有通過利用光照刺激的方法來控制母兔同期發(fā)情。
國內(nèi)一些養(yǎng)兔專家也開展了光照對母兔同期發(fā)情及繁殖性能影響的研究,如:譚衛(wèi)國等 (2014)研究了光照與藥物控制同期發(fā)情對母兔窩產(chǎn)仔數(shù)的影響,試驗組連續(xù)7d人工光照后人工授精繁殖;對照組自然光照,注射孕馬血清促性腺激素 (PMSG)后人工授精繁殖。結(jié)果表明:經(jīng)168d,2種方法對母兔窩產(chǎn)仔數(shù)影響不大,經(jīng)t檢驗,平均窩產(chǎn)仔數(shù)和平均窩產(chǎn)活仔數(shù)差異不顯著 (P>0.05),說明光照控制母兔同期發(fā)情技術(shù)完全能應(yīng)用到商品肉兔的繁殖生產(chǎn)中[3]。
任永軍等 (2014)研究在水泥籠飼養(yǎng)條件下,不同光照強度對哺乳母兔同期發(fā)情效果和繁殖性能的影響,試驗研究結(jié)果:采用60lux光照強度進行誘導(dǎo)同期發(fā)情,發(fā)情率會相對下降,建議水泥籠飼養(yǎng)母兔時,采用80~90lux光照強度進行誘導(dǎo)哺乳期母兔同期發(fā)情[4]。
宋亞鵬 (2014)試驗認為:LED燈控制母兔同期發(fā)情對發(fā)情率和受胎率的影響明顯優(yōu)于節(jié)能燈[5]。
光照的變化能直接影響到家兔生理機能的變化。Walter(1968)發(fā)現(xiàn)當(dāng)光照時間從8h或12h增加到16h時,睪丸的重量和精子的數(shù)量顯著降低。公兔喜歡較短的光照時間,一般需要8~12h,在生產(chǎn)實踐中,種公兔在環(huán)境溫度較高,光照時間較長,如持續(xù)光照超過16h,將引起公兔睪丸縮小和精子數(shù)減少,影響配種能力。這也是造成公兔 “夏季難育”現(xiàn)象的主要原因之一。
生產(chǎn)中,很多養(yǎng)兔場 (戶)對于光照與家兔的關(guān)系不甚清楚,多數(shù)采用自然光照,應(yīng)該縮短的不縮短如育肥兔,而應(yīng)該延長光照的時候又沒有延長如冬季的繁殖母兔,給生產(chǎn)造成一定的損失。光照對畜禽的生理機能有著重要的調(diào)節(jié)作用,光對畜禽生產(chǎn)性能的影響主要表現(xiàn)在光照時間及光照強度上。采用適宜的光照可促進家兔的生長、發(fā)育和繁殖,提高家兔抗病力和生產(chǎn)力。對不同生理階段的家兔要采取不同的光照制度,在不同的季節(jié)和地域,根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況去合理設(shè)計光照程序。
我國養(yǎng)兔多以自然光照為主,人工光照為輔。即根據(jù)當(dāng)?shù)厝照諘r間長短,將不足部分人工補充到額定時間。在全封閉的兔舍,可安裝光照程序控制器實行程序化控光,模擬自然陽光,采用開關(guān)漸明漸暗時間達30min,這樣對兔群無應(yīng)激。光照的應(yīng)用要求家兔是弱光照動物,不能過強或過弱。光照強度要求兔舍光照強度應(yīng)掌握在15~25lx,以201x最為適宜,繁殖母兔的光照強度可略大一些,可達到25~351x[6]。對家兔光照控制還著重在光照時數(shù)上,據(jù)試驗,連續(xù)光照24h會引起家兔繁殖的紊亂。繁殖母兔每日需要的光照時數(shù)最多,一般為12~14h,最長可達16h。種公兔不需太多的光照,光照過強往往會降低公兔的繁殖力,一般有8~10h即可,最長不得超過12h。
強光催情在日照時間較短的秋冬季節(jié),可利用人工光照,強度提高到30~35lx,使每天光照時間達到14~16h,對繁殖母兔可起到明顯的催情效果,能提高母兔的受胎率和產(chǎn)仔數(shù),同期發(fā)情時光照強度可達到60Lux。在規(guī)?;脠霾捎萌斯ぱa光的方法可提高母兔配懷率,一般常年每天補光至14~16h的作用明顯,而且在人工授精前幾天再增加持續(xù)的光照時間還可進一步提高母兔同期發(fā)情效果和繁殖性能。對于誘導(dǎo)母兔同期發(fā)情的,據(jù)一些資料報道,在人工授精前7天開始至人工授精后12d內(nèi),每天光照16h,建議水泥籠飼養(yǎng)母兔時,采用80~90lux光照強度為宜。
規(guī)?;B(yǎng)兔是我國兔業(yè)發(fā)展的方向,光照的人工控制與其它的環(huán)境因素如溫度、濕度一樣顯得更重要,而光照對家兔影響方面研究的深度還不夠。早期光照對家禽研究表明:不同顏色的光波長不同,波長長的光線穿透能力強,進入腦內(nèi)的光子多,對光感受器的刺激強,反之,波長短的光線易被組織吸收,對光感受器的刺激小,增加產(chǎn)蛋數(shù)的作用不如長波長光線明顯。因此必需深入研究光照所涉及的光源、光照強度、光波長短 (光色)、光照時間、光照周期等對家兔的影響,靈活運用這些規(guī)律,從細節(jié)上控制兔舍的人工光照,以提高家兔的福利,從而更好地發(fā)揮家兔的生產(chǎn)性能。
[1]張海明,田蘭俊,孔令峰.光照對家兔生長發(fā)育的影響及其控制[J].中國養(yǎng)兔雜志,2006(12):26-27.
[2]谷子林,張國磊,馬學(xué)會.光照對家兔的影響及其控制[J].今日畜牧獸醫(yī),2006(12):37-37.
[3]譚衛(wèi)國,李繼興,譚小平,等.光照與藥物對母兔同期發(fā)情影響的研究[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2014(6):122-123.
[4]任永軍,雷岷,鄺良德,等.不同光照強度對哺乳母兔同期發(fā)情及繁殖性能的影響[J].中國養(yǎng)兔,2014(2):4-6,12.
[5]宋亞鵬.LED光源、節(jié)能燈對母兔同期發(fā)情影響[J].中國動物保健,2014,16(12):70-71.
[6]何榮華,郭年成,陳娟.淺析光照對家兔生理的影響及應(yīng)用[J].中國畜牧,2006,42(21):62.
國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)兔產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系福州綜合試驗站 (CARS-44-E-11)。