第二章光照和噪声对家畜的影响 第一节光照 光的概念 光具有二象性,既表现为波动性,又表现为粒子性 由于光具有波动性,它是一种电磁波。光的特征可用波长和频率来表示。电磁波波长单位有米(m)、 厘米(cm)、微米(μm)、纳米(nm)和埃(A°),其中常用的单位是纳米,它们的关系为:1μm=10-6m, lnm=10-9m,1A°=10-0m 电磁波在单位时间内波动次数叫频率,频率的单位是赫兹(Hz)。所有的电磁波在真空中的传播速度 (v)为3×10°米/秒。电磁波的波长(A)与频率(f)之间的关系为 v=λ·f (式5-2) 可见,波长较大的电磁波,频率较低,波长较短的电磁波,频率较高。由一个电磁波的起点到下 个电磁波的起点所经历的时间,叫“周期”。周期的单位是秒(s)、毫秒(ms)。周期(T)、波长(λ)、频率 (f)和速度(v)之间的关系如下 f·=A/T (式5-3) 光不仅是一种电磁波,而且是由许多具有一定质量和能量的微粒组成的粒子流,这种特殊的粒子, 称为光子或光量子。每一个光子所具有的能量与其频率成正比,与光的波长成反比,即 E=h·f或E=h·v/f(式5-4) 式中E为光能(J),h为普朗克常数=6.626×10-14(J·S),f为频率,v为光速(3×10°cm/s),λ为波 长(cm)。 光作用于生物引起的反应,或者与光的波动性有关,或者与光的粒子性有关。以电磁波或粒子的形 式放射或输送的能量叫辐射能。辐射能的计量单位为焦(J)。辐射能在传递过程中,在单位时间内,通过 或到达某表面积上总辐射能量,称为辐射能通量。单位面积上的辐射通量,称为辐射能通量密度。在农 业气象学中,常称辐射通量密度为辐射强度,与辐射通量密度相对应的光通量叫光照强度,光照强度的 国际单位是勒克斯,英文缩写为Lx。 、光源 (一)自然光源 自然光源即太阳光,太阳向宇宙空间释放巨大的能量,称为太阳辐射。太阳辐射是地球表面光和热 根本来源,太阳辐射的波长范围为4~300000m,其光谱组成按人类的视觉可分为三大部分
1 第二章 光照和噪声对家畜的影响 第一节 光照 一、光的概念 光具有二象性，既表现为波动性，又表现为粒子性。 由于光具有波动性，它是一种电磁波。光的特征可用波长和频率来表示。电磁波波长单位有米(m)、 厘米(cm)、微米(μm)、纳米(nm)和埃(A°)，其中常用的单位是纳米，它们的关系为：1μm=10－６ m， 1nm=10－9 m，1A°=10－10 m 电磁波在单位时间内波动次数叫频率，频率的单位是赫兹(Hz)。所有的电磁波在真空中的传播速度 (v)为 3×108 米/秒。电磁波的波长(λ)与频率(f)之间的关系为 v=λ·f (式 5-2) 可见，波长较大的电磁波，频率较低，波长较短的电磁波，频率较高。 由一个电磁波的起点到下一 个电磁波的起点所经历的时间，叫“周期”。周期的单位是秒(s)、毫秒(ms)。周期(T)、波长(λ)、频率 (f)和速度(v)之间的关系如下： v=f·λ=λ/T (式 5-3) 光不仅是一种电磁波，而且是由许多具有一定质量和能量的微粒组成的粒子流，这种特殊的粒子， 称为光子或光量子。每一个光子所具有的能量与其频率成正比，与光的波长成反比，即： E=h·f 或 E=h·v/f (式 5-4) 式中 E 为光能(J)，h 为普朗克常数=6.626×10－１４ (J·S)，f 为频率，v 为光速(3×1010 cm/s),λ为波 长(cm)。 光作用于生物引起的反应，或者与光的波动性有关，或者与光的粒子性有关。以电磁波或粒子的形 式放射或输送的能量叫辐射能。辐射能的计量单位为焦(J)。辐射能在传递过程中，在单位时间内，通过 或到达某表面积上总辐射能量，称为辐射能通量。单位面积上的辐射通量，称为辐射能通量密度。在农 业气象学中，常称辐射通量密度为辐射强度，与辐射通量密度相对应的光通量叫光照强度，光照强度的 国际单位是勒克斯，英文缩写为 Lx。 二、光 源 （一）自然光源 自然光源即太阳光，太阳向宇宙空间释放巨大的能量，称为太阳辐射。太阳辐射是地球表面光和热 根本来源，太阳辐射的波长范围为 4～300000nm，其光谱组成按人类的视觉可分为三大部分：
(1)红外线波长300000~760nm (2)可见光波长760~400mm,可见光通过三棱镜可被分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色, (3)紫外线波长400~4nm 太阳辐射通过大气时,受大气透明度以及云雾、灰尘、水汽和二氧化碳含量等影响。大约有43%的太阳 辐射被反射和散射而返回太空,14%太阳辐射被大气吸收,43%太阳辐射以直射光(27%)和散射光(16%)的 形式到达地面。因此,到达地面的太阳辐射,光谱已发生很大变化,其中变化最大的是紫外线。波长小 于290nm的紫外线,在大气中完全被臭氧层所吸收:300nm的紫外线会全部被水汽和灰尘较多的空气吸 收。波长小于320nm紫外线,不能穿过普通玻璃。红外线也大部分被空气中的水汽和二氧化碳所吸收。 可见光波长的变动很小。 到达地面的太阳辐射强度,除受大气状况的影响外,还与太阳高度角及海拔高度有关。当太阳高度 角在0°~90°范围内变化时,随着太阳高度角增加,太阳光线穿过大气层的厚度减少,被大气层吸收 反射和散射的太阳辐射能减少,到达地球表面的太阳辐射能增加,例如,当太阳高度角为90°时,太阳 辐射通过大气层的距离最短,与地面成30°角时,则距离增加1倍,与地面成11.3°角时,增加4倍 太阳辐射通过大气的距离愈大,则被散射和吸收的能量也愈多。太阳高度角还与太阳辐射投射地面的面 积和强度有关,如果太阳高度角愈小,则每单位光束的投射面积愈大,到达地球表面太阳辐射的强度也 愈小。太阳高度角取决于纬度、季节和一天的时间,因而,在不同季节和不同的时间,太阳辐射强度不 同。海拔愈高,则大气的透明度愈好,灰尘、二氧化碳的含量愈少,到达地球表面的太阳辐射的强度愈 大 (二)人工光源 1.白炽灯和荧光灯 白炽灯和荧光灯常用于照明,荧光灯耗电量比白炽灯少,而且光线比较柔和,不剌激眼睛,但设备 投资较大。在一定温度下(21.0~26.7℃),荧光灯光照效率最高;当温度太低时,荧光灯不易启亮。荧 光灯可促进鸡的性成熟,但对产蛋的剌激效力不如白炽灯。与白炽灯比较,在强度和长度相同的荧光灯 下培育的小母鸡,性成熟早,性成熟日龄分别为140天和150天。白炽灯可显著降低早期的产蛋量,但 在整个30周的产蛋期中,白炽灯的产蛋量高于荧光灯。 2.红外线灯 红外线灯常用作热源。用红外线灯照射雏鸡、仔猪、羔羊和病畜,不仅可以御寒,而且可改善动物 皮肤血液循环,促进动物生长发育。在仔猪分娩舍用红外线灯照射仔猪,既可保证仔猪所需的较高温度, 而又不影响母猪正常活动 紫外线灯在生产中,常用短波紫外线灯(275mm以下)对空气和物体外表进行消毒,用长波
2 (1)红外线 波长 300000～760 nm。 (2)可见光 波长 760～400 nm，可见光通过三棱镜可被分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。 (3)紫外线 波长 400～4 nm。 太阳辐射通过大气时，受大气透明度以及云雾、灰尘、水汽和二氧化碳含量等影响。大约有 43%的太阳 辐射被反射和散射而返回太空，14%太阳辐射被大气吸收，43%太阳辐射以直射光(27%)和散射光(16%)的 形式到达地面。因此，到达地面的太阳辐射，光谱已发生很大变化，其中变化最大的是紫外线。波长小 于 290nm 的紫外线，在大气中完全被臭氧层所吸收；300 nm 的紫外线会全部被水汽和灰尘较多的空气吸 收。波长小于 320nm 紫外线，不能穿过普通玻璃。红外线也大部分被空气中的水汽和二氧化碳所吸收。 可见光波长的变动很小。 到达地面的太阳辐射强度，除受大气状况的影响外，还与太阳高度角及海拔高度有关。当太阳高度 角在 0°～ 90°范围内变化时，随着太阳高度角增加，太阳光线穿过大气层的厚度减少，被大气层吸收、 反射和散射的太阳辐射能减少，到达地球表面的太阳辐射能增加，例如，当太阳高度角为 90°时，太阳 辐射通过大气层的距离最短，与地面成 30°角时，则距离增加 1 倍，与地面成 11.3°角时，增加 4 倍。 太阳辐射通过大气的距离愈大，则被散射和吸收的能量也愈多。太阳高度角还与太阳辐射投射地面的面 积和强度有关，如果太阳高度角愈小，则每单位光束的投射面积愈大，到达地球表面太阳辐射的强度也 愈小。太阳高度角取决于纬度、季节和一天的时间，因而，在不同季节和不同的时间，太阳辐射强度不 同。海拔愈高，则大气的透明度愈好，灰尘、二氧化碳的含量愈少，到达地球表面的太阳辐射的强度愈 大。 (二） 人工光源 1． 白炽灯和荧光灯 白炽灯和荧光灯常用于照明，荧光灯耗电量比白炽灯少，而且光线比较柔和，不剌激眼睛，但设备 投资较大。在一定温度下(21.0～26.7℃)，荧光灯光照效率最高；当温度太低时，荧光灯不易启亮。荧 光灯可促进鸡的性成熟，但对产蛋的剌激效力不如白炽灯。与白炽灯比较，在强度和长度相同的荧光灯 下培育的小母鸡，性成熟早，性成熟日龄分别为 140 天和 150 天。白炽灯可显著降低早期的产蛋量，但 在整个 30 周的产蛋期中，白炽灯的产蛋量高于荧光灯。 2.红外线灯 红外线灯常用作热源。用红外线灯照射雏鸡、仔猪、羔羊和病畜，不仅可以御寒，而且可改善动物 皮肤血液循环，促进动物生长发育。在仔猪分娩舍用红外线灯照射仔猪，既可保证仔猪所需的较高温度， 而又不影响母猪正常活动。 3．紫外线灯 在生产中，常用短波紫外线灯（275nm 以下）对空气和物体外表进行消毒，用长波
紫外线灯(280~340nm)对动物进行照射以促进皮肤合成维生素D3,提高动物生产性能。 光的一般作用 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、动物 的生长发育、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之内。进入 生物组织内的一部分光被该生物吸收,穿过生物组织的光则不被吸收。光能被吸收后,转变为其它形式 的能,引起光热效应、光化学效应和光电效应。光热效应是指当入射光作用生物体表面,较小辐射能使 物质分子或原子发生旋转或振动,产生热的现象。红外线和红光的能量较小,所引起的反应多属此类。 光化学效应是指当入射光的能量较大时,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。可见光和紫外线的能量较大,往往能引起光化学反应。光电效应是入射光的能量更大,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而产生光电效应。紫外线和可见光均可引起这 种变化。 光线被物质吸收的数量,与光线进入的深度成反比。光的波长越小,物体吸收光的能力越大,光线 进入的深度越小。在所有光线中,物质对紫外线吸收力最大,其穿透力最小:物质对红外线吸收力最小, 其穿透力最强。格罗萨期·德雷伯( Grothus Draper)定律指出,光线只有被吸收后,才能在组织内引起 各种效应。因此,紫外线引起的光生物学效应最为明显,可见光次之,红外线最差 四、光的生物学效应 (一)红外线 1.红外线的主要生物学效应 红外线波长大,能量低,其主要生物学效应是光热效应。红外线照射到动物体表面,其能量在被照 射部位的皮肤及皮下组织中转变为热,引起血管扩张、温度升高,增强血液循环,促进组织中的物理化 学过程,使物质代谢加速,细胞增生,并有消炎、镇痛和降低血压及降低神经兴奋性等作用。因此,在 人医和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 2.过强的红外线辐射引起动物的不良反应 (1)使动物体热调节机制发生障碍,这时机体以减少产热、重新分配产热(皮肤代谢升高,内脏代 谢降低等)来适应新环境。由于内脏血流量减少,使胃肠道对特异性传染病的抵抗力降低。 (2)皮肤温度升高,严重时可发生皮肤变性,形成光灼伤,若组织分解物被血液带走,会引起全 身性反应。 (3)引起日射病波长600~1000mm的红光和红外线能穿透颅骨,使脑内温度升高,引起全身病
3 紫外线灯（280～340nm）对动物进行照射以促进皮肤合成维生素 D3，提高动物生产性能。 三、光的一般作用 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、动物 的生长发育、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之内。进入 生物组织内的一部分光被该生物吸收，穿过生物组织的光则不被吸收。光能被吸收后，转变为其它形式 的能，引起光热效应、光化学效应和光电效应。光热效应是指当入射光作用生物体表面，较小辐射能使 物质分子或原子发生旋转或振动，产生热的现象。红外线和红光的能量较小，所引起的反应多属此类。 光化学效应是指当入射光的能量较大时，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。可见光和紫外线的能量较大，往往能引起光化学反应。光电效应是入射光的能量更大，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而产生光电效应。紫外线和可见光均可引起这 种变化。 光线被物质吸收的数量，与光线进入的深度成反比。光的波长越小，物体吸收光的能力越大，光线 进入的深度越小。在所有光线中，物质对紫外线吸收力最大，其穿透力最小；物质对红外线吸收力最小， 其穿透力最强。格罗萨期·德雷伯(Grothus Draper)定律指出，光线只有被吸收后，才能在组织内引起 各种效应。因此，紫外线引起的光生物学效应最为明显，可见光次之，红外线最差。 四、光的生物学效应 （一）红外线 1.红外线的主要生物学效应 红外线波长大，能量低，其主要生物学效应是光热效应。红外线照射到动物体表面，其能量在被照 射部位的皮肤及皮下组织中转变为热，引起血管扩张、温度升高，增强血液循环，促进组织中的物理化 学过程，使物质代谢加速，细胞增生，并有消炎、镇痛和降低血压及降低神经兴奋性等作用。因此，在 人医和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。 2. 过强的红外线辐射引起动物的不良反应 （1）使动物体热调节机制发生障碍，这时机体以减少产热、重新分配产热(皮肤代谢升高，内脏代 谢降低等)来适应新环境。由于内脏血流量减少，使胃肠道对特异性传染病的抵抗力降低。 （2）皮肤温度升高，严重时可发生皮肤变性，形成光灼伤，若组织分解物被血液带走，会引起全 身性反应。 （3）引起日射病 波长 600～1000nm 的红光和红外线能穿透颅骨，使脑内温度升高，引起全身病
理反应,将这种病称为日射病 (4)产生眼睛疾患波长1000~1900mm的红外线长时间照射在眼睛上,可使水晶体及眼内液体的 温度升高,引起羞明、视觉模糊、白内障、视网膜脱离等眼睛疾病。 (二)紫外线 紫外线的分类 紫外线是太阳光谱中不可见光的一部分。紫外线对动物体的作用,与波长有关。在第二届国际哥本 哈根光学代表大全上将紫外线按波长大小分为三段,它们是: A段:波长320~400m,生物学作用较弱,主要作用是促进皮肤色素沉着 B段:波长275~320nm,生物学作用很强,机体对紫外线照射的种种反应主要由此段紫外线所引起, 最显著是红斑作用和抗佝偻病作用 C段:波长在275m以下,生物学作用非常强烈,对细胞和细菌有杀伤力。在太阳辐射中,此段紫外 线被大气吸收,不能到达地面。 2.紫外线的生物学效应 (1)杀菌作用紫外线的杀菌作用,取决定波长、辐射强度及微生物对紫外线照射的抵抗力。在相同 的辐射强度和照射时间下,不同波长的紫外线,杀菌效果不同,波长253.7m的紫外线杀菌作用最强(如 表5-4)所示。不同种类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对紫外线最敏感, 柠檬色葡萄球菌次之。对紫外线耐受能力最强的是黄色八叠球菌、炭疽芽胞杄菌。在空气中,真菌对紫 外线的耐受力比细菌强。紫外线对过滤性病毒也有杀伤力,据实验,用一个15W的杀菌灯照射14m3的隔 离室60分钟后,可使空气中流感病毒全部死亡。紫外线对某些毒素(如白喉及破伤风毒素)亦有破坏作用。 紫外线杀菌作用的机制,目前认为是紫外线被细菌吸收后,透入细胞核引起光化学分解,使单核苷 酸之间的磷脂键和嘌呤、嘧啶之间的氢键破裂,使DNA变性,细菌无法进行DNA的复制,从而抑制RNA 和蛋白质的合成,使细胞分裂受阻,同时使其代谢功能发生障碍。当紫外线照射剂量足够时,还能使蛋 白质凝固而使细菌死亡 由于紫外线的杀菌作用,在生产中常用紫外线对舍内空气或饮水进行消毒。值得注意的是,紫外线 穿透力较弱,只能杀灭空气和物体表面的细菌和病毒,不能杀灭尘粒中的细菌和病毒
4 理反应，将这种病称为日射病； （4）产生眼睛疾患 波长 1000～1900nm 的红外线长时间照射在眼睛上，可使水晶体及眼内液体的 温度升高，引起羞明、视觉模糊、白内障、视网膜脱离等眼睛疾病。 （二）紫外线 1．紫外线的分类 紫外线是太阳光谱中不可见光的一部分。紫外线对动物体的作用，与波长有关。在第二届国际哥本 哈根光学代表大全上将紫外线按波长大小分为三段，它们是： A 段：波长 320～400nm，生物学作用较弱，主要作用是促进皮肤色素沉着。 B 段：波长 275～320nm，生物学作用很强，机体对紫外线照射的种种反应主要由此段紫外线所引起， 最显著是红斑作用和抗佝偻病作用。 C 段：波长在 275nm 以下，生物学作用非常强烈，对细胞和细菌有杀伤力。在太阳辐射中，此段紫外 线被大气吸收，不能到达地面。 2．紫外线的生物学效应 (1) 杀菌作用 紫外线的杀菌作用，取决定波长、辐射强度及微生物对紫外线照射的抵抗力。在相同 的辐射强度和照射时间下，不同波长的紫外线，杀菌效果不同，波长 253.7nm 的紫外线杀菌作用最强（如 表 5-4）所示。不同种类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对紫外线最敏感， 柠檬色葡萄球菌次之。对紫外线耐受能力最强的是黄色八叠球菌、炭疽芽胞杆菌。在空气中，真菌对紫 外线的耐受力比细菌强。紫外线对过滤性病毒也有杀伤力，据实验，用一个 15W 的杀菌灯照射 14m3 的隔 离室 60 分钟后，可使空气中流感病毒全部死亡。紫外线对某些毒素(如白喉及破伤风毒素)亦有破坏作用。 紫外线杀菌作用的机制，目前认为是紫外线被细菌吸收后，透入细胞核引起光化学分解，使单核苷 酸之间的磷脂键和嘌呤、嘧啶之间的氢键破裂，使 DNA 变性，细菌无法进行 DNA 的复制，从而抑制 RNA 和蛋白质的合成，使细胞分裂受阻，同时使其代谢功能发生障碍。当紫外线照射剂量足够时，还能使蛋 白质凝固而使细菌死亡。 由于紫外线的杀菌作用，在生产中常用紫外线对舍内空气或饮水进行消毒。值得注意的是，紫外线 穿透力较弱，只能杀灭空气和物体表面的细菌和病毒，不能杀灭尘粒中的细菌和病毒
表2-1不同波长紫外线杀菌效果的比较 波长(nm) 相对杀菌效果 波长(nm) 相对杀菌效果 295 1510 355 365 432 375 385 395 345 说明:以波长为395mm紫外线照射消毒后空气残留的细菌数为对照,表中的数字为各种波长紫外线 消毒后空气细菌数与对照细菌数之比值。 (2)抗佝偻病作用紫外线抗佝偻病作用的机制是紫外线照射动物使动物皮肤中的7-羟脱氢胆固醇转变 为维生素D3,使植物和酵母中的麦角固醇转变为维生素D2。维生素D3和D具有促进肠道吸收钙和磷的作 用。若日光中的紫外线照射动物和植物,就会促进维生素D3和D的合成,促进饲料中钙和磷的吸收,减 少佝偻病的发生。若动物缺乏日光照射且日粮中缺乏维生素D时,动物体内合成维生素D3和从日粮中摄 入的维生素D不足,肠道对钙和磷吸收减少,血液中无机磷含量小,导致钙和磷代谢紊乱,钙在骨骼中 的沉积作用受阻,引起骨骼钙化作用不全,以致幼畜出现佝偻病,成畜出现软骨病。 抗佝偻病作用最强的紫外线波长为280~295mm。因为这段紫外线将麦角固醇和7-羟脱氢固醇转化 为维生素D2和D的能力最强。白色或浅色家畜皮肤易被紫外线透射,形成维生素D3的能力强,因而在同 样条件下,黑色皮肤的家畜比白色皮肤的家畜易患佝偻病。 实践证明,在食物中只有足够的维生素D而无紫外线照射,不足以预防佝偻病:仅使用维生素D制 剂治疗佝偻病的效果也不如紫外线照射的效果好。由于动物体内贮存的的维生素D数量较少,而维生素D 在动物体内保持有效的生理作用的时间较短,因此,家畜必须经常进行适当的日光浴,以补充动物体内 维生素D2的不足。在集约化畜牧场畜舍中,由于家畜常年见不到日光,应特别注意日粮中维生素D的供 给。用波长为280~340nm的紫外线照射畜禽,可促进动物合成维生素D,提高蛋鸡生产力。例如,用波 长为280~340nm的紫外线照射蛋鸡,每天照射4次,每次30分钟,蛋鸡产蛋率可提高24.0%,孵化率可 提高11% (3)色素沉着作用色素沉着就是动物在太阳辐射的紫外线、可见光和红外线的共同作用下,皮肤和被 毛颜色变深的现象。色素沉着作用的机制是紫外线能増强酪氨酸氧化酶的活性,酪氨酸氧化酶可促进黑 色素的形成,使黑色素沉着于皮肤。皮肤的黑色素沉着是机体对光线剌激的一种防御性反应,一方面黑 色素增多,能增强皮肤对紫外线的吸收,防止大量紫外线进入动物体内,使内部组织免受伤害,另一方
5 表 2-1 不同波长紫外线杀菌效果的比较 波长（nm） 相对杀菌效果 波长（nm） 相对杀菌效果 295 1510 305 250 315 50 325 30 335 12 345 7 355 4 365 3 375 2 385 1 395 1 说明：以波长为 395 nm 紫外线照射消毒后空气残留的细菌数为对照，表中的数字为各种波长紫外线 消毒后空气细菌数与对照细菌数之比值。 （2）抗佝偻病作用 紫外线抗佝偻病作用的机制是紫外线照射动物使动物皮肤中的 7-羟脱氢胆固醇转变 为维生素 D3，使植物和酵母中的麦角固醇转变为维生素 D2 。维生素 D3 和 D2 具有促进肠道吸收钙和磷的作 用。若日光中的紫外线照射动物和植物，就会促进维生素 D3 和 D2 的合成，促进饲料中钙和磷的吸收，减 少佝偻病的发生。若动物缺乏日光照射且日粮中缺乏维生素 D 时，动物体内合成维生素 D3 和从日粮中摄 入的维生素 D 不足，肠道对钙和磷吸收减少，血液中无机磷含量小，导致钙和磷代谢紊乱，钙在骨骼中 的沉积作用受阻，引起骨骼钙化作用不全，以致幼畜出现佝偻病，成畜出现软骨病。 抗佝偻病作用最强的紫外线波长为 280～295 nm。因为这段紫外线将麦角固醇和 7-羟脱氢固醇转化 为维生素 D2 和 D3 的能力最强。白色或浅色家畜皮肤易被紫外线透射，形成维生素 D3 的能力强，因而在同 样条件下，黑色皮肤的家畜比白色皮肤的家畜易患佝偻病。 实践证明，在食物中只有足够的维生素 D 而无紫外线照射，不足以预防佝偻病；仅使用维生素 D 制 剂治疗佝偻病的效果也不如紫外线照射的效果好。由于动物体内贮存的的维生素 D 数量较少，而维生素 D 在动物体内保持有效的生理作用的时间较短，因此，家畜必须经常进行适当的日光浴，以补充动物体内 维生素 D3 的不足。在集约化畜牧场畜舍中，由于家畜常年见不到日光，应特别注意日粮中维生素 D 的供 给。用波长为 280～340nm 的紫外线照射畜禽，可促进动物合成维生素 D3，提高蛋鸡生产力。例如，用波 长为 280～340nm 的紫外线照射蛋鸡，每天照射 4 次，每次 30 分钟，蛋鸡产蛋率可提高 24.0%，孵化率可 提高 11%。 (3) 色素沉着作用 色素沉着就是动物在太阳辐射的紫外线、可见光和红外线的共同作用下，皮肤和被 毛颜色变深的现象。色素沉着作用的机制是紫外线能增强酪氨酸氧化酶的活性，酪氨酸氧化酶可促进黑 色素的形成，使黑色素沉着于皮肤。皮肤的黑色素沉着是机体对光线剌激的一种防御性反应，一方面黑 色素增多，能增强皮肤对紫外线的吸收，防止大量紫外线进入动物体内，使内部组织免受伤害，另一方