這次我們來介紹光的重要性！自然界中動物的分布、活動、行為等都與光照有直接的關係，在乳牛的飼養管理中，控制光照是一項能夠有效提高產乳量、採食量及促進牛隻生長的有效手段。過去國內乳牛場對於光照的需求僅止於照明，而非一種控制手段，近年國外牧場對於光照的管理已有相當明確的指引，而非依靠經驗或是＂人＂的需求去調整。
幾乎所有動物都會以不同的方式對光週期作出反應，但通常與生殖有關。例如，家禽生產者使用光照來刺激產蛋，而綿羊和馬的飼養者通過光照來操縱繁殖。雖然牛不是季節性的動物，但光週期會影響牛的繁殖。例如:女牛已被證實長日照比起短日照骨骼增加較快，且乳房發育更好，並能提前一個月左右進入青春期。
日照於8小時“白天”和16小時“夜晚”（與長日照相反）的乾乳牛在下次的泌乳期有更好的產乳量。同時也被認為可以減少分娩後的恢復週期，尤其是在冬季。
1978年，密西根州立大學的研究人員首次觀察到長日照對牛奶產量的影響。奶牛在分娩時飼於16小時光照、8小時黑暗(16L:8D)或自然光週期的環境下。在產後的前100天內，長日照的奶牛比自然光週期的泌乳量增加2.0升/天。反之，日照變短奶牛產奶量下降。
因此如何透過畜舍內光照變化來改變不同階段牛隻表現，就讓本文來好好解釋！
奶牛的視野及辨色力
乳牛的視野大概為340°。這表示乳牛幾乎可以看到所有方向的東西，除了正後方。可以想像，他們偏愛單眼視力，因為這佔了他們總視力的大部分（圖.1）。但由於它們眼睛的功能較弱，難以估計距離，這便限制了它們對深度及距離的認知。
牛眼的另一個特殊特徵是絨氈層。這是位於眼球後部的色素區。當光線照射到牛的眼睛時，它變得可見，它們的眼睛就會看起來發光。實際發生的是，進入眼睛的光在眼睛內反射並放大低水平的光，因此改善了乳牛的夜視能力。
牛僅有雙色視覺，這表示它們僅有兩種功能性的顏色受體。簡單來說牛僅能看到兩種純光譜光的顏色。而人則可以感知三種純光譜光的顏色。牛的兩個視錐細胞主要集中在綠色和藍色部分（如圖2.）。可見光譜範圍從大約 400nm 到 680nm，峰值波長在 451 和 555nm。但並不表示牛隻不會感知紅光（只是比較弱）。研究顯示，它們確實能感知到它，但與具有三色視覺的物種相比，它們的感知方式更少且方式不同。
譬如使用昏暗的紅燈就不會影響奶牛對黑暗的感知（等於沒開燈）。
夜晚透過安裝在間距6-9m和離地3m處的低強度紅色照明（7.5-W 燈泡），可以提供工作人員觀察牛隻時的照明，而且不會擾亂牛隻的光週期。整個牛舍的光照應該是均勻的，或者至少在奶牛活動且看的到光線的任何地方（如圖3.）。而若只有在餵食走道上放燈會限制額外照明的有效性。
長日照對泌奶牛的影響
畜舍內有足夠的光線時，可提高員工的工作效率、舒適度和安全性（如圖4.）。許多研究顯示透過調節畜舍內的光照時間，改變冬天日照不足之情況，可以有效的增加泌乳量。
泌乳牛每天接觸 16~18 小時的光照，亮度為 15~20Footcandle（英尺燭光）也就是161~215 lux，然後 6~8 小時的黑暗期(測量位置在離地面80公分處)，泌乳牛的產奶量會增加 8~10%不等。這種光照模式通常被稱為長日照週期 (LDPP)。
為什麼長日照可以增加乳量?
當光線衝擊到眼睛時，會激活牛隻體內的某些賀爾蒙。譬如：當眼睛接觸到光照時，就會釋出訊號抑制褪黑激素（Melatonin）的生成。牛隻使用褪黑激素，作為一種調節內部生理時鐘的一種方式，這種激素會導致嗜睡，增加身體脂肪的合成，並且影響其他激素的分泌，包括 (IGF-1)，並擾亂動物的生產能力。反之IGF-1的增加會強化乳腺細胞的運作，進而增加產乳量。因此增加日照時間會減少奶牛體內褪黑激素的含量，從而增加 IGF-1 的產生，從而增加產奶量。同一時間，因為日照的影響所以部分的牛隻也有更好的發情表現。
其他因素
調整光週期後，大約要持續2-4周才會慢慢改變，開始表現後會維持高度重複性。一般來說，產乳量上升幅度可達5~16%之間，但最穩定的範圍是在8~10%之間。泌乳期間於長日照的乳牛比於自然光週期的奶牛消耗更多的飼料（+8~10%）。由於生產更多的牛奶，然後消耗更多的飼料，滿足生產所需之能量增加。
光週期不會影響乳中的蛋白質和固形物含量。但是會導致乳脂率略有下降，但產奶量的增加足以彌補對脂肪的影響及採食量增加的成本。
這時候有人說！！那何不24小時連續照明！效果不是更好。
※答案是NO！
動物跟人一樣，有著生理時鐘，如果沒有黑暗期，就無法確立一天的變化，這將會導致它們失去對光照的反應。根據研究表示，乳牛每天需要 6-8 小時不間斷的黑暗期來建立完整的光週期。過去常見的誤解就是我們認為牛隻在夜晚時，也需要低流明光源供其找尋食物及水源，但事實上牛隻在夜晚的視力其實並不差，因此使用錯誤的光源可能會破壞並打斷完整的黑暗期，導致光週期的缺損。
短日照(SDPP)對乾奶牛的影響
與泌乳牛相反，短日照週期 (SDPP)最適合乾奶牛。長時間處於於LDPP的奶牛，也會因為泌乳天數的關係逐漸失去在漫長的白天增加泌乳量的能力。而短日照是為了“重置”乳牛的生理時鐘，讓乳牛恢復對下個泌乳期的長日照供應產生反應。將乾奶牛的光照時間限制在12小時以內，可以讓生理時鐘重新設置，確保下一次泌乳期間，長日照會再次管用。
SDPP對乳房健康和抗病性的增加也是有一定的幫助。研究顯示，乾奶牛在SDPP的環境下更能抵抗感染的發生。在北半球的冬末產犢的奶牛比在夏季產犢的奶牛產更多的奶（冬天晝短夜長，因為短日照休息的更好恢復得更佳）。環境的變化會影響泌乳激素（Prolactin）的分泌及敏感度，進而影響產後泌乳量的變化。
從生理上來說，我們預期在冬季，由於白天短且溫度低（褪黑激素濃度高），乾奶牛的Prolactin濃度最低。在夏季，由於環境溫度高和白天時間長（褪黑激素濃度低），乾奶牛的Prolactin分泌會增加。這種效應在於解釋在LDPP和SDPP差異的可能因素。
長日照LDPP vs.短日照SDPP
在考慮泌乳牛和乾乳牛的照明需求時出現了一個不容易克服的挑戰——如果泌乳牛需要 LDPP 而乾奶牛需要 SDPP，那麼它們無法同時安置在同一個畜舍中。
泌乳牛可以飼養在光線充足、自然通風並帶有補充照明的牛舍中，但乾奶牛則需要一個可以變暗的牛舍。而且不能捨棄自然通風的牛及正常的日照水平，因此乾奶牛需要單獨的產房。
短日照SDPP的調整方式
家禽業者也會使用各種遮光技術，在控制日照的情況下，還能夠保持畜舍通風，這些技術也可以應用於乾奶牛舍。許多商用阻斷裝置也可用於風扇和進氣口（圖5.）。使用可調節進氣口或隧道通風的設計亦可應用於乾奶牛舍。
如果可以的話，將乾奶牛安置在現有的畜舍中間可能是相對實際的。那如果說畜舍本身就已經很黑，那就僅需要對窗戶、進氣口和排氣扇進行修改。
照明的選項
儘管新世代的照明設備選擇相當多，且都以節能還有亮度為優先考量，但使用固定光源時，可以透過定時器，讓照明設備僅在必要時打開進一步減少不必要的浪費。同一時間應充分利用自然光源也有幫助，譬如屋頂於固定位置使用透明浪板，引進自然光源。
若光源不足則增加屋頂燈的數量，或清潔現有的燈，增加白天畜舍內的光線。通風且開窗的屋脊將使整個畜舍內的光線更加均勻（如圖6.），並明顯改善通風。在屋頂上進行的任何工作都應採取適當的安全預防措施。
規劃設計畜舍內的照明時，要考慮的其他事項，包括將照明單元放置在易於維護和清潔的位置。若將設備設置的難以到達時，會導致維修困難，從而降低整個設計的有效性。隨著時間的推移，灰塵會在照明裝置上堆積，這會降低可用的光強度。應定期進行光照度測量(lux)，以確保其提供與安裝時相同的光照強度。
總結
綜上所述，實施長短光照週期調整，應遵循以下設計要求：
1. 泌乳牛每天需要161~215lux的光照並持續16-18小時，然後是每天6-8小時的黑暗期（30-50lux），反之乾奶牛每天僅需要6-8小時的日照及至少12小時的黑暗期。
2.
在測量畜舍光照時，整個穀倉的光照應盡可能均勻，額外補充的光照也要盡可能接近於自然光（400~700nm）。
3. 在冬季，無法達到自然光照水平。照明控制，讓奶牛能在16小時內獲得150到200 Lux的光照強度以獲得最大收益。
4. 榨乳室的光照強度應在500Lux左右(如圖7.)。為員工提供足夠的光線來完成工作，並且透過牛隻對光線之需求，會想要從光線不足的區域移動到光線充足的區域，可以幫助牛隻的移動。
5. 低頻閃光源：一般為 50~60 赫茲，燈管經過電路轉換後的閃爍頻率為50~60赫茲的倍數，一般通常為120赫茲。肉眼只能辨識100赫茲以下的閃爍，100 赫茲以上閃爍雖無法透過肉眼辨識，卻能從頻閃效應察覺(如圖8.)。
6. 光源分佈：牛隻對於深度感知很差，確保整個畜舍沒有暗點非常重要。當地板上或前方出現黑點時，可能會受到驚嚇並停止移動。這會對行為產生負面影響並造成壓力。通過提供最佳的光分佈（燈的懸掛方式最好是垂直而非平行），可以防止暗點發生，使奶牛感到更自在並減輕壓力。
7. 光源盡可能接近自然光，這樣可以幫助牛隻合成維生素D。
8. 防水防塵，易於清理。不然再好的燈具被灰塵和飛蟲覆蓋，也起不了作用。
參考資料:
3. Lighting for Cows: https://afs.ca.uky.edu/dairy/effects-lighting-manipulation-dairy-cattle-management
