太阳辐射在畜牧养殖上的应用.ppt

太阳辐射与畜禽,一、太阳辐射强度 二、太阳辐射光谱 三、太阳辐射在畜牧生产上的应用,太阳以辐射的形式向周围空间放射能量，称之为太阳辐射 本节主要包括以下内容： 一、太阳辐射强度 二、太阳辐射光谱 三、太阳辐射在畜牧生产上的应用 1.太阳辐射的一般作用 2.紫外线作用 3.红外线作用 4.可见光作用,一、太阳辐射强度,太阳是一个巨大的热核反映器，在氢原子核聚变为氦原子核的过程中，产生大量的太阳辐射能，并以每秒33.5×1022kJ的能量放射到宇宙中，到达地球大气外层的仅是其中的22亿分之一 太阳辐射通过大气层时，其中约有19％被大气和云层吸收，9％左右被大气中的各种气体分子和悬浮的微粒散射，25％左右被云层反射，只有大约47％的太阳辐射能量以直射光（24％）和散射光（23％）的形式到达地面 数据：中国实际的地面太阳辐射为 8.7%~18.4%,太阳辐射的强弱，用太阳辐射强度表示即单位时间内太阳垂直投射到单位面积上的辐射能J/cm２.min到达地面的太阳辐射强度，除受大气状况的影响外，还与太阳高度角和海拔有关 高纬度地区太阳辐射强度弱，低纬度地区强；夏季太阳辐射强度较冬季强；而太阳辐射强度正午最高。

海拔愈高，大气的透明度愈好，灰尘、二氧化碳等的含量愈少，太阳辐射强度愈大到达地面的辐射能，一部分被地面吸收，转变为热能，一部分反射回大气地面的反射率取决于地表的物理状态：雪的反射率最大，可达80％～90％，其他如黄沙为34.6％，绿草地为25.7%，枯草地为19％，黑湿土壤为7％太阳高度角指太阳光线与地表水平面之间的夹角 太阳高度角愈小，太阳辐射在大气中的射程就愈长，被大气减弱的愈厉害；太阳高度角愈大，太阳辐射就愈强 其大小取决于地理纬度、季节和时间低纬度地区太阳高度角大，高纬度地区太阳高度角小；夏季太阳高度角大，冬季太阳高度角小；中午太阳高度角大，早晨及傍晚太阳高度角小,二、太阳辐射光谱,太阳辐射是一种电磁波，其组成按人类视角反映可分三个光谱区：红外线、可见光、紫外线1．红外线（300000~760nm） 长波红外：1500~15000nm 很难到达地球 短波红外：760~1500nm 2．可见光：760~400nm 3．紫外线（〈400 nm） 长波紫外：400~290 nm 短波紫外：180~290 nm：杀伤力强,数据：照射到地球表面的太阳光大约含3%的紫外线、44%的可见光、53%的红外线。

三、太阳辐射在畜牧生产上的应用,（一）太阳辐射的一般作用 （二） 紫外线作用 （三）红外线作用 （四）可见光作用,㈠太阳辐射的一般作用,太阳光对动物的影响极为深刻和广泛，一方面太阳光辐射的时间和强度直接影响动物的行为、生长发育、繁殖和健康，另一方面通过影响气候因素（如温度和降水等）和饲料作物的产量和质量来间接影响动物的生产和健康 光照射到生物体上，一部分被反射；另一部分进入生物组织内部被吸收，转变为其它形式的能量，引起光热效应、光化学效应、光电效应和光敏反应等1.光热效应 光的长波部分，如红光或红外线，由于单个光子的能量较低，被组织吸收后，主要是使物质分子或原子发生旋转或振动，光能转变为热运动的能量，即产生光热效应可使组织温度升高，加速组织内的各种物理化学过程，提高组织和全身的代谢2.光化学效应和光电效应 光的短波部分，特别是紫外线，由于单个光子的能量较大，可使物质分子或原子中的电子激发，引起物质内部发生化学变化的现象称为光化学效应 当入射光的能量更大时，可引起物质分子或原子中的电子逸出轨道，形成光电子或阳离子时，则产生光电效应可见光和紫外线均有引起这种变化的可能，但在活体中产生光电效应的机会很少。

3.光敏反应 家畜采食含光敏物质的植物如荞麦、三叶草、苜蓿、灰菜，或在畜体内存在异常代谢产物，或有感染病灶吸收的毒素等，当受到日光照射积聚辐射能时，使毛细血管壁破坏，通透性加强，引起皮肤炎症或坏死 可发生眼、口腔粘膜发炎或中枢神经系统紊乱和消化机能障碍，多发生于猪和羊㈡紫外线作用,1.紫外线的分类 紫外线对动物体的作用与波长有关在第二届哥本哈根光学会上将紫外线按波长大小分为三段： A段：波长320～400nm，生物学作用较弱，主要促进皮肤色素沉着 B段：波长275～320nm，生物学作用很强，机体对紫外线反应主要由此段紫外线引起，最显著是红斑和抗佝偻病 C段：波长在275nm以下，生物学作用非常强烈，对细胞和细菌具有最大杀伤力，对机体细胞也有强烈的刺激和破坏作用在太阳辐射中，此段紫外线被大气吸收，不能到达地面2.紫外线的有益作用 ①杀菌作用 杀菌作用机理：使细胞DNA中两个胸腺嘧定分子的5、6碳原子彼此连结成环丁烷，形成了胸腺嘧定二聚物，形成胸腺嘧定二聚物后，DNA即失去正常功能，从而影响了细菌的正常代谢、生长、发育和繁殖，引起核蛋白变性，照射剂量足够大时，可使蛋白凝固，细菌死亡 波长254nm的紫外线杀菌力最强，波长过长或过短，其杀菌力均减弱。

增加紫外线的照射强度和照射时间，可增强杀菌作用不同的细菌对紫外线具有不同的敏感性空气细菌中白色葡萄球菌最敏感，柠檬色葡萄球菌次之；耐受能力最强的是黄色八叠球菌、炭疽芽胞杆菌，真菌对紫外线的耐受力比细菌强 实验证明，紫外线也能杀死病毒用一个15W的杀菌灯照射14m3的隔离室60分钟，可使空气中流感病毒全部死亡 在生产中常用紫外线灯进行灭菌目前在鸡、鸭、猪等畜禽舍使用的低压汞灯，辐射出254nm紫外线，具有较好的灭菌效果相关应用,实践证明，用20W的低压汞灯悬于畜舍2.5m的高处，每20m2悬挂1盏，即1w/m2，每日照射3次，每次50min左右，可降低畜禽的染病率和死亡率，生产力明显提高 另外，在畜禽生产场地的入口处和畜禽舍的入口处安装低压汞灯，灭菌效果也很好紫外线也可用于饲料、饲养工具的杀菌相关应用,短波紫外线（C段）对人眼损害很大，但对动物的眼睛影响并不大因此，在布置低压汞灯灭菌时，可以直接向下方照射，对刚出生的家畜，因其被毛稀疏，不能过多照射； 奶牛、奶羊的乳部因皮薄在照射时应注意剂量 紫外线穿透力较弱，主要用于空气、物体表面的消毒及表面创伤感染的治疗，不能杀灭灰尘颗粒中的细菌和病毒。

在应用紫外线消毒物体时，必须首先把物体洗净注意事项,②抗佝偻病作用 原理：紫外线照射皮肤，使皮肤的7-脱氢胆固醇转变为VD3，使植物和酵母中的麦角固醇转变为VD，促进肠道对钙和磷的吸收 VD的主要促进肠道吸收钙，保证骨骼正常发育 缺乏紫外线照射，VD2、VD3合成受阻，对Ca的吸收减少，血中无机磷含量降低，导致钙、磷代谢紊乱，钙在骨骼中的沉着发生障碍，引起骨钙化不全，幼畜出现佝偻病，成畜表现骨软症紫外线在太阳高度角小于35°时，不能到达地面在纬度大于32°的地区，太阳辐射抗佝偻病作用差，纬度愈高，动物愈容易出现佝偻病和骨软症 工厂化猪、鸡常年养在舍内，易发生VD缺乏症，应特别注意日粮中VD的补加或选用283—295nm的紫外线照射，不可用一般的紫外线灯代替 白色或浅色家畜的皮肤易被紫外线透射，形成VD的效力较强，因而在同样条件下，黑色皮肤的家畜较白色皮肤的家畜易患佝偻病注意事项,波长285nm紫外线防止佝偻病和骨软症效果最好，因这段紫外线将麦角固醇和7-脱氢胆固醇转化为VD2和VD3的效力最大 畜牧生产中，用人工保健紫外线（280-340nm）照射畜禽，提高其生产性能 采用15-20w的保健紫外线灯，距被照射畜体1.5-2.0m高，每日照射4-5次，每次30min。

安装0.7w/m2，经照射后的畜禽，其生长率、产蛋和孵化率均比不照射的提高 用紫外线灯也可照射奶牛、奶羊，提高产奶量及其奶中VD含量相关应用,③色素沉着 紫外线能增强酪氨酸氧化酶的活性，促进黑色素的形成，使黑色素沉着于皮肤 这是机体对光线剌激的一种防御性反应，黑色素增多，能增强皮肤对光线的吸收，防止大量紫外线透入动物组织深部造成伤害同时使汗腺加速排汗散热，避免机体过热浅色皮肤的个体易在日光下被灼伤，深色皮肤受害较轻 数据：白猪和黑猪同时在夏季日晒下放牧，结果白猪全部发生皮肤损伤，黑猪皮肤损伤的只有1/16④增强机体的免疫力和抵病力 紫外线的适量照射，能明显增强机体的免疫力和对传染病的抵抗力 在紫外线的作用下，机体的组织细胞分子结构发生变化，抗原性发生变化，激发机体产生免疫反应 紫外线照射可提高免疫细胞的吞噬活性，增加补体和凝集素，增强细胞免疫和体液免疫功能 动物长期缺乏紫外线照射，可导致机体免疫力下降，易引起各种感染和传染病 在畜牧生产中，对于舍饲畜禽，可采用小剂量紫外线进行多次照射⑤增强气体代谢作用,紫外线照射能兴奋呼吸中枢，使呼吸变慢变深，促进氧的吸收和二氧化碳、水汽的排出 同时能增加血液、红细胞和血红素的含量，提高血液携带氧和二氧化碳的能力，加速组织代谢过程。

紫外线局部照射时，还有改善局部血液循环、止痛、消炎和促进伤口愈合的作用⑥提高畜禽生产力 用波长为280～340nm的紫外线每天照射2～3小时，可提高家畜生产力 紫外线提高畜禽生产力的原因是剌激量的紫外线可增进食欲，增强胃肠的分泌机能和运动机能，并可使呼吸运动加深，气体代谢加强，提高了家畜新陈代谢水平对成年母鸡进行紫外线照射，结果鸡的产蛋量分别提高25.1%，蛋的平均重量增加6.7%，孵化率提高5.2% 用长波紫外线照射雏鸡，可使60日龄雏鸡活重提高23%，成活率提高3.7% 对种蛋进行长波紫外线照射可提高孵化率3～10%，而且小鸡出壳早、绒毛整洁、活重大、成活率高、体重增长快 用长波紫外线照射仔猪和母牛，仔猪重可提高22.9%母牛产奶量增加10～20%相关应用,2.紫外线的有害作用 过度的紫外线照射可引起不良反应 ①红斑作用皮肤在照射后经6～8小时潜伏期所产生的特异反应红斑部位的皮肤微隆起，边缘整齐，易辨认 作用机理：动物组织内的组氨酸在紫外线作用下，转变成组织胺，使血管扩张，毛细血管渗透性增大，皮肤发生潮红 红斑作用两个最敏感的紫外线波长区为254nm和297nm，生产上可用红斑出现作为确定紫外线适宜照射时间的依据。

②光敏性皮炎 畜禽采食含光敏物质的饲料如荞麦苗或其枯老的茎叶后，饲料中光敏性物质吸收了光子而处于激发态，作用于皮肤中的某种物质，使之出现红斑、痛痒、水肿和水泡等症状光敏性皮炎多发于白色皮肤，特别是在动物无毛和少毛的部位，多见于猪和羊 家畜采食了荞麦苗、三叶草、苜蓿、灰菜等，在日晒下常可发生光敏性皮炎③光照性眼炎紫外线过度照射动物眼睛时，可使结膜与角膜发生变化，经数小时后引起结膜和角膜发炎，其症状为角膜损伤、眼红、眼痛、灼热感、流泪和羞明（畏光）等，经数天后消失一般波长为295～360nm的紫外线最易引起光照性眼炎，长期接触小剂量的紫外线，可发生慢性结膜炎 ④皮肤癌过度的紫外线照射易发生皮肤癌，浅色皮肤的畜禽更易发生红外线又称为“热射线”，红外线照射到动物体，其能量在被照射部位的皮肤及皮下组织中转变为热，引起温度升高（可达6摄氏度），血管扩张，皮肤潮红，局部循环加强，组织营养和代谢得到改善——光热效应,㈢ 红外线作用,1.有益作用,（1）红外线在畜牧生产中，照射仔猪、雏鸡、羔羊和病畜，提高其成活率 红外保温灯对雏禽、仔猪、羔羊和病、弱畜禽进行照射不仅可以御寒，而且改善了血液循环，促进了生长发育，减少死亡，效果良好。

（2）红外线具有消肿作用 这是局部血液循环得到改善的继发结果血液循环旺盛，局部渗出物易被吸收清除，所以组织张力下降，肿胀自然减轻，这一反应被应用于医疗实践3）镇痛作用 A、 热本身对感觉神经有镇痛作用； B、 热作为一种新刺激，与疼痛冲动同时传入中枢神经系统，使后者受到干扰，因而减弱了疼痛感觉 C、 上述消肿结果，使组织张力下降，肿胀减轻，加之肌痉挛随之减弱，因而痛感减缓 D、 缺血性疼痛，因血液循环改善而得以减轻 应用：在兽医上常用红外线来治疗冻伤，风湿性肌肉炎、关节炎及神经痛等疾病 (4)色素沉着 作用机理：因红外线被吸收后破坏了细胞，分解了蛋白质，激活了酪氨酸酶，后者与色素原结合，使之变为黑色素，皮肤上即出现色素沉着 （5）红外线还能加强太阳光谱中的紫外线的杀菌作用。