CN107810913B - 一种利用led提高奶牛产奶钙含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于奶牛养殖的技术领域，提供了一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法。该方法采用由灯板、基座、灯珠、电源及调控装置等组成的LED照射系统，通过采用LED装置进行照明，420‑480nm的蓝光LED及360‑420nm紫外光LED，所述蓝光LED与紫外光LED交错均匀布置，比例为3∶1，促使奶牛在产奶期酪蛋白和干酪素产生旺盛，从而较佳的将钙络合储存于牛乳中，从而大幅提升牛奶中钙含量。并可更大限度地提高奶牛产奶中的钙含量并延长其产奶期，同时整个过程自动化程度较高，节省时间，降低人工成本，且能耗低，光利用率高，有利于市场推广及应用。
Description
技术领域
本发明属于奶牛养殖的技术领域，提供了一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法。
背景技术
养殖业是农业的重要组成部分之一，与种植业并称为农业生产的两大支柱。众所周知，光照与动物的生长发育有直接的关系，光照显著影响动物的免疫功能和机体物质代谢，具体来说，光照对于动物有机体的热能代谢、行为、生活周期和地理分布等都有直接的或间接的影响。通过光照周期循环作用使禽畜体内所有机能的固有节律与明暗同步，也就是说，光照对禽畜的作用是同步信号作用的刺激作用。因此在现代养殖业中，光照是养殖生产过程中必备的一个饲养条件。
现阶段我国大多养殖场都采用自然光的制度，这样的光照制度可以节约资金和能源，但对养殖场的最大效益的发挥却有所限制。作为养殖场要想让各种资源得到充分发挥，尽可能挖掘禽畜的生长和生产潜力，就必须采用自然光照和人工补光相结合的光照制度。光照条件主要是指光照时间、光照强度和光照颜色，其中光照时间的长短与禽畜的性成熟日龄密切相关，育成期光照时间过短将延迟性成熟，时间过长则使性成熟提前；适宜的光照强度有利于禽畜的正常的生长发育，合理的光照强度不仅可提高禽畜的生产率，而且还能节约用电；禽畜对光线的色感，要求必须注意变光颜色，可发挥不同作用。因而，实行人工合理控制光照或补充照明是现代养殖业生产中不可缺少的技术措施之一。
传统的人工光照采用白炽灯作为光源，白炽灯产生的大部分能量以红外辐射和少量的紫外辐射以热能等形式损耗掉，光效低，耗能大。目前，LED作为新型照明光源在光照制度应用方面倍受青睐。发光二极管（Light Emitting Diode，LED）具有光色纯、寿命长，体小量轻，耗电量小（节能）等优点，且工作电压低，光效高，结构牢固（抗冲击、耐振动），性能稳定可靠等一系列特性。与自然光照比，LED光源便于充分利用其光色方面的各种优势，对动物生理产生影响，把光照强度和光照时间调节到最适宜的程度。目前国内外在养殖业中采用人工补光系统的技术研究取得了诸多成果，其中Feng等人发明了一种应用于哺乳动物养殖的LED补光系统，包括LED子系统以及LED发光控制子系统，LED子系统包括黄光LED灯组、白光LED灯组以及黄光LED灯组，黄光LED灯组、白光LED灯组以及黄光LED灯组依次由低至高设置在养殖棚内，其中，黄光LED灯组、白光LED灯组以及黄光LED灯组距离养殖棚地面的高度分别为1.5m、1.7m、2.2m；LED发光控制子系统包括设置在养殖棚内的光线采集装置以及智能控制器。另外在奶牛养殖方面，Guo等人发明了一种用于提高奶牛产奶的光源系统，包括若干个均匀设置于牛棚上的子光源与子光源相连接的定时控制器，子光源包括外壳，外壳内部设有第一反光器，第一反光器外侧的左右两侧均匀设有若干个夜用LED灯，夜用LED灯的发光光谱为613-780nm；第一反光器内侧中部设有日用光源，日用光源的发光光谱为170-600nm，并且，外壳前端设置有与日用光源相配合的第一滤UV玻璃和第二滤UV玻璃。本发明的有益效果为：结构简单，通过设置的日用光源和夜用LED灯发出的不同光谱光，可以有效的使得奶牛的产奶量相对于普通光源系统而言增加了15％，并延长了奶牛的产奶期，有利于市场的推广与应用。但是，这些技术方法均存在着系统未进行合理设计，例如光线的角度、光色的搭配以及光照射的时间等均未作精心考量，这将导致整个系统的运行效果差、智能化水平低，人工手动调配的系统耗时耗力，不利于动物生长，且无针对提高奶牛产奶钙含量的光照装置。
发明内容
针对这种情况，提出一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，采用LED装置包括灯板、灯珠等，其中灯板设置有若干插孔的基座及若干灯珠，灯珠插接在基座的插孔上，基座插孔连接电源正负极，灯珠包括蓝光LED及紫光LED，所述蓝光LED与紫光LED交错均匀布置。采用该LED装置进行照明，能有效的提高奶牛产奶中的钙含量，并且延长了奶牛的产奶期，有利于市场的推广与应用。
本发明涉及的具体技术方案如下：
一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，采用由灯板、基座、灯珠、电源及调控装置组成的LED照射系统，在奶牛养殖的产奶期施加不同波长及光照强度的蓝光与紫光照射，并自动控制光照时间及强度，从而达到增加奶牛产奶中钙含量及延长产奶期的目的；具体方法如下：
（1）选用灯板为长方形，安装于距地面一定高度并距顶部一定距离的位置；灯板上按一定间距设置插孔基座及灯珠，灯珠插接在基座的插孔上，基座插孔通过调控装置后连接在电源的正负极上；通过调控装置，可自动控制照射时间并调节照射强度；所述灯板的安装高度为1.8~2.5m，与顶部的距离不小于0.5m；所述插孔间及灯珠间的设置间距为0.2~0.4m；
（2）灯珠包括蓝光LED灯珠和紫光LED灯珠，可产生一定波长范围及一定强度范围的蓝光或紫光；按数量比例交错均匀布置于灯板上；灯珠外设置透明的机械强度较高的保护罩；灯珠可转动，可在一定角度内改变照射方向；调控装置可自动调节灯珠的照射方向；所述灯珠直径为5~20mm，可转动角度为60°~90°；所述蓝光波长为420~480nm、紫光波长为360~420nm；所述蓝光灯珠与紫光灯珠的数量比例为3:1；
（3）调控装置包括分调控器和总调控器，分调控器与同一批奶牛养殖的灯板上的LED灯相连，总调控器可统一控制所有的LED灯；泌乳期照射强度为1000~2000lux，照射时间为每照射1-4h停止1h
优选的，泌乳盛期：照射强度为2000lux，照射时间为每照射2h停止1h；
优选的，泌乳中期：照射强度为1800lux，照射时间为每照射2h停止1h；
优选的，泌乳后期：照射强度为1500lux，照射时间为每照射3h停止1h。
本发明提供了一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，通过采用LED装置进行照明，420-480nm的蓝光LED及360-420nm紫外光LED，所述蓝光LED与紫外光LED交错均匀布置，比例为3∶1，促使奶牛在产奶期酪蛋白和干酪素产生旺盛，从而较佳的将钙络合储存于牛乳中，从而大幅提升牛奶中钙含量。
本发明提供了一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1.本发明通过采用LED装置进行照明，420-480nm的蓝光LED及360-420nm紫外光LED，蓝光LED与紫外光LED交错均匀布置，比例为3∶1，促使奶牛在产奶期酪蛋白和干酪素产生旺盛，从而较佳的将钙络合储存于牛乳中，从而答复提升牛奶中钙含量。
2.本发明的方法可调节光色的搭配及照射角度，精细化程度高，可更大限度地提高奶牛产奶中的钙含量并延长其产奶期。
3.本发明采用的方法，能耗低，光利用率高，有利于市场推广及应用。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，过程如下：
灯板为长方形，安装高度为2.5m，距离顶部0.5m。灯板上每隔0.4m设置插孔基座及灯珠，灯珠插接在基座的插孔上，基座插孔通过调控装置后连接在电源的正负极上。电源为交流或直流电源，电压为220V。灯珠包括波长为480nm的蓝光LED灯珠和波长为360nm的紫光LED灯珠，二者按3:1的数量比交错均匀布置于灯板上。灯珠外设置透明的机械强度较高的保护罩。灯珠直径为20mm，可在90°内改变照射方向。调控装置可自动调节灯珠的照射方向。调控装置包括分调控器和总调控器，分调控器与同一批奶牛养殖的灯板上的LED灯相连，总调控器可统一控制所有的LED灯。照射方式为白天不照射，夜间间隔照射。
泌乳盛期：照射强度为2000lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳中期：照射强度为1800lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳后期：照射强度为1500lux，照射时间为每照射3h停止1h。
采用实施例1的LED灯照射成长的奶牛，测试其一个产奶期的平均每天产奶量、产奶中的钙含量及产奶期时长，并与未照射LED奶牛对比，得到的数据如表1所示。可见：采用本发明的方法对奶牛进行照射，可明显提高奶牛产奶中的钙含量，延长产奶期，且产奶量也有一定幅度的增加。
实施例2
一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，其装置设计及照射过程如下：
灯板为长方形，安装高度为1.8m，距离顶部0.5m。灯板上每隔0.2m设置插孔基座及灯珠，灯珠插接在基座的插孔上，基座插孔通过调控装置后连接在电源的正负极上。电源为交流或直流电源，电压为220V。灯珠包括波长为460nm的蓝光LED灯珠和波长为420nm的紫光LED灯珠，二者按3:1的数量比交错均匀布置于灯板上。灯珠外设置透明的机械强度较高的保护罩。灯珠直径为5mm，可在90°内改变照射方向。调控装置可自动调节灯珠的照射方向。调控装置包括分调控器和总调控器，分调控器与同一批奶牛养殖的灯板上的LED灯相连，总调控器可统一控制所有的LED灯。照射方式为白天不照射，夜间间隔照射。
泌乳盛期：照射强度为1900lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳中期：照射强度为1600lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳后期：照射强度为1200lux，照射时间为每照射3h停止1h。
采用实施例2的LED灯照射成长的奶牛，测试其一个产奶期的平均每天产奶量、产奶中的钙含量及产奶期时长，并与未照射LED奶牛对比，得到的数据如表1所示。可见：采用本发明的方法对奶牛进行照射，可明显提高奶牛产奶中的钙含量，延长产奶期，且产奶量也有一定幅度的增加。
实施例3
一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，其装置设计及照射过程如下：
灯板为长方形，安装高度为2m，距离顶部0.5m。灯板上每隔0.3m设置插孔基座及灯珠，灯珠插接在基座的插孔上，基座插孔通过调控装置后连接在电源的正负极上。电源为交流或直流电源，电压为110V。灯珠包括波长为430nm的蓝光LED灯珠和波长为360nm的紫光LED灯珠，二者按3:1的数量比交错均匀布置于灯板上。灯珠外设置透明的机械强度较高的保护罩。灯珠直径为10mm，可在70°内改变照射方向。调控装置可自动调节灯珠的照射方向。调控装置包括分调控器和总调控器，分调控器与同一批奶牛养殖的灯板上的LED灯相连，总调控器可统一控制所有的LED灯。照射方式为白天不照射，夜间间隔照射。
泌乳盛期：照射强度为1800lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳中期：照射强度为1700lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳后期：照射强度为1000lux，照射时间为每照射3h停止1h。
采用实施例3的LED灯照射成长的奶牛，测试其一个产奶期的平均每天产奶量、产奶中的钙含量及产奶期时长，并与未照射LED奶牛对比，得到的数据如表1所示。可见：采用本发明的方法对奶牛进行照射，可明显提高奶牛产奶中的钙含量，延长产奶期，且产奶量也有一定幅度的增加。
实施例4
一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，其装置设计及照射过程如下：
灯板为长方形，安装高度为2.2m，距离顶部0.5m。灯板上每隔0.2m设置插孔基座及灯珠，灯珠插接在基座的插孔上，基座插孔通过调控装置后连接在电源的正负极上。电源为交流或直流电源，电压为110V。灯珠包括波长为420nm的蓝光LED灯珠和波长为360nm的紫光LED灯珠，二者按3:1的数量比交错均匀布置于灯板上。灯珠外设置透明的机械强度较高的保护罩。灯珠直径为5mm，可在60°内改变照射方向。调控装置可自动调节灯珠的照射方向。调控装置包括分调控器和总调控器，分调控器与同一批奶牛养殖的灯板上的LED灯相连，总调控器可统一控制所有的LED灯。照射方式为白天不照射，夜间间隔照射。
泌乳盛期：照射强度为1800lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳中期：照射强度为1500lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳后期：照射强度为1000lux，照射时间为每照射3h停止1h。
采用实施例4的LED灯照射成长的奶牛，测试其一个产奶期的平均每天产奶量、产奶中的钙含量及产奶期时长，并与未照射LED奶牛对比，得到的数据如表1所示。可见：采用本发明的方法对奶牛进行照射，可明显提高奶牛产奶中的钙含量，延长产奶期，且产奶量也有一定幅度的增加。
实施例5
一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，其装置设计及照射过程如下：
灯板为长方形，安装高度为2.5m，距离顶部0.5m。灯板上每隔0.4m设置插孔基座及灯珠，灯珠插接在基座的插孔上，基座插孔通过调控装置后连接在电源的正负极上。电源为交流或直流电源，电压为220V。灯珠包括波长为480nm的蓝光LED灯珠和波长为400nm的紫光LED灯珠，二者按3:1的数量比交错均匀布置于灯板上。灯珠外设置透明的机械强度较高的保护罩。灯珠直径为15mm，可在60°内改变照射方向。调控装置可自动调节灯珠的照射方向。调控装置包括分调控器和总调控器，分调控器与同一批奶牛养殖的灯板上的LED灯相连，总调控器可统一控制所有的LED灯。照射方式为白天不照射，夜间间隔照射。
泌乳盛期：照射强度为1800lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳中期：照射强度为1500lux，照射时间为每照射2h停止1h；
泌乳后期：照射强度为1300lux，照射时间为每照射3h停止1h。
采用实施例5的LED灯照射成长的奶牛，测试其一个产奶期的平均每天产奶量、产奶中的钙含量及产奶期时长，并与未照射LED奶牛对比，得到的数据如表1所示。可见：采用本发明的方法对奶牛进行照射，可明显提高奶牛产奶中的钙含量，延长产奶期，且产奶量也有一定幅度的增加。
表1：
Claims (4)
1.一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，采用由灯板、基座、灯珠、电源及调控装置组成的LED照射系统，在奶牛养殖的产奶期施加不同波长及光照强度的蓝光与紫光照射，并自动控制光照时间及强度，从而达到增加奶牛产奶中钙含量及延长产奶期的目的；具体方法如下：
（1）选用灯板为长方形，安装于距地面一定高度并距顶部一定距离的位置；灯板上按一定间距设置插孔基座及灯珠，灯珠插接在基座的插孔上，基座插孔通过调控装置后连接在电源的正负极上；通过调控装置，可自动控制照射时间并调节照射强度；所述灯板的安装高度为1.8~2.5m，与顶部的距离不小于0.5m；所述插孔间及灯珠间的设置间距为0.2~0.4m；
（2）灯珠包括蓝光LED灯珠和紫光LED灯珠，可产生一定波长范围及一定强度范围的蓝光或紫光；按数量比例交错均匀布置于灯板上；灯珠外设置透明的机械强度较高的保护罩；灯珠可转动，可在一定角度内改变照射方向；调控装置可自动调节灯珠的照射方向；所述灯珠直径为5~20mm，可转动角度为60°~90°；所述蓝光波长为420~480nm、紫光波长为360~420nm；所述蓝光灯珠与紫光灯珠的数量比例为3:1；
（3）调控装置包括分调控器和总调控器，分调控器与同一批奶牛养殖的灯板上的LED灯相连，总调控器可统一控制所有的LED灯；泌乳期照射强度为1000~2000lux，照射时间为每照射1-4h停止1h。
2.根据权利要求1所述一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，其特征在于：所述泌乳期，在泌乳盛期：照射强度为2000lux，照射时间为每照射2h停止1h。
3.根据权利要求1所述一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，其特征在于：所述泌乳期，在泌乳中期：照射强度为1800lux，照射时间为每照射2h停止1h。
4.根据权利要求1所述一种利用LED提高奶牛产奶钙含量的方法，其特征在于：所述泌乳期，在泌乳后期：照射强度为1500lux，照射时间为每照射3h停止1h。
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