生物鐘
光周期管理其實是對奶牛生物鐘的管理，調(diào)控生物鐘的是下丘腦分泌褪黑激素，如下圖所示，當陽光照射時，奶牛的視網(wǎng)膜感受器受到刺激，發(fā)出一系列抑制信號，控制褪黑激素的分泌，一方面調(diào)控奶牛生物鐘，另一方面也影響奶牛其他激素的分泌，以達到提高產(chǎn)奶量的目的。
生物鐘使動物能夠適應地球上的晝夜節(jié)變化和季節(jié)變化！長期的進化結(jié)果，野生狀態(tài)下，大多數(shù)荷斯坦奶牛的犢牛在春天出生，因為這個時候的自然條件（如飼草，溫度等）最有利于生存，夏秋季節(jié)產(chǎn)奶和配種，在冬季進入干奶期。這意味著奶牛必須調(diào)節(jié)身體機能確保在正確的季節(jié)做正確的事情。對于荷斯坦奶牛而言，夏天和早秋的長日照是泌乳和配種（后備牛生長）的信號！而冬天的短日照則是干奶的信號！
大家知道，荷斯坦牛原產(chǎn)于荷蘭北部的北荷蘭?。∟orth Holland）和西弗里生?。╓est Friesland）。北荷蘭的夏天日照長度達到16-18小時，而冬天的日照長度只有8小時（如圖）。這不正是大家都很熟悉的長光周期管理（北荷蘭的夏天）和短光周期管理（北荷蘭的冬天）嗎？！所以，我們的光周期管理，目的其實就是給泌乳牛和后備牛營造一個北荷蘭的夏天，給干奶牛營造一個北荷蘭的冬天！事實證明，進行合理的光周期管理：
?泌乳牛產(chǎn)奶量增加（8-10%）；
?后備牛生長速度提高，同時增加乳腺的發(fā)育；
?干奶牛采食量增加（12%），下個泌乳期的產(chǎn)奶量增加（5-8%）。
光周期管理-科研驗證
國內(nèi)外有大量的試驗驗證了光周期管理對奶牛產(chǎn)奶量和生長發(fā)育的作用。如下圖所示，從1978-2002年的試驗研究表明，與自然光照（8-13.5 小時）相比，長光照（16-18 小時），長光照能夠有效提高產(chǎn)奶量5-16%（平均8%），約2公斤／天；采食量提高6%；長日照處理后，2-4個星期看到奶量增加！
國內(nèi)近幾年的研究也表明，長光照能夠提高產(chǎn)奶量和采食量：
①《光照時間對奶牛泌乳和采食性能的影響》一文的結(jié)論是15小時光照相對于自然光照可以分別提高奶牛產(chǎn)奶量和采食量9.3%和16.8%；（作者李云甫等，陜西科研院校，《家畜生態(tài)學報》2009年7月）
②《光周期技術(shù)對奶牛的影響》一文指出16小時光照，8小時黑暗可最大限度發(fā)揮奶牛生產(chǎn)性能；（作者張英來，北京奶牛中心，《飼料廣角》2001年第13期）
③《光周期技術(shù)對奶牛內(nèi)分泌的影響》的結(jié)論是經(jīng)過采血，16小時光照顯著提高奶牛胰島素生長因子-I（IGF-I）在血液中的含量，并增加產(chǎn)奶量2.5公斤；（作者崔娟娟，甘肅省畜牧學校，《四川畜牧獸醫(yī)科學》2002年第8期）
④《利用光周期的合理管理提高產(chǎn)奶量》得出結(jié)論16小時的長光照可以增加產(chǎn)奶量8~10%；（作者李璟輝等，中國農(nóng)業(yè)大學，《中國奶?！?013年第14期）。
如上圖所示，與長光照相比，短光照處理的干奶牛，下個泌乳周期，產(chǎn)奶量提高：3.1公斤（University of Maryland）- 3.2公斤（Dahl, G.E. 2001 University of Illinois）。
育成牛也需要16 h的長光照，這樣可以最大限度的促進其生長和乳腺的發(fā)育，另外長光照也會使育成牛性成熟更早，并可以提前配種。飼料效率提高，日增重提高10%，（Pritchard, D.E. 2000. Hoard’s Dairyman）。
總結(jié)
自然進化的結(jié)果，荷斯坦奶牛在不同的生理階段適應了不同的光周期。大量的科研和生產(chǎn)數(shù)據(jù)也反復驗證了光周期管理對產(chǎn)奶和生產(chǎn)性能的重要作用：
?長光周期——連續(xù)16-18小時光照，6-8小時的連續(xù)黑暗。
?泌乳牛：分娩后馬上開始，產(chǎn)奶量增加8-10%。
?后備牛：提高生長速度，增加乳腺的發(fā)育。
?短光周期——8小時光照， 16小時的連續(xù)黑暗。
?干奶牛：增加下個泌乳期的產(chǎn)奶量。
(來源:索爾泰姆)