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Luz en Avicultura Comercial

Publicado: 19 de enero de 2016
Por: Ing. Salvador Miranda. MBA.Profesor Universidad Técnica Nacional y Asesor Avícola. Costa Rica.
La luz es un aspecto de vital importancia en la producción avícola (Figura 1), utilizada para estimular el consumo de alimento en pollos de engorde y para la producción hormonal en las aves de postura, convirtiéndose en un factor determinante en los resultados finales.
En la avicultura moderna, por lo general, existen varias interrogantes cuando se habla de cuál es el tipo de luz idóneo que debe utilizarse, tanto en aves de postura como  de producción de carne.
 
Figura 1. Iluminación en granjas de pollo de engorde Weatherley, 2015
Luz en Avicultura Comercial - Image 1
 
Para esto es importante conocer cómo las aves perciben la luz según la longitud de onda y cómo reaccionan según sea el espectro lumínico. Además, como el color de la luz tiene efectos diferentes sobre las aves y cuáles son los órganos que se afectan y responden a los estímulos lumínicos.
EL objetivo de este artículo es mostrar las diferentes opciones de sistemas de iluminación que existen en el mercado, las ventajas que pueden ofrecer tanto al productor como a las aves, según su finalidad productiva. Además, de mostrar cuales son los tipos de luz y cómo responde el organismo de las aves a los diferentes sistemas.
Una vez definido el tipo de luz idóneo, desde el punto de vista fisiológico del ave, es también muy relevante poder determinar cuál es el sistema de iluminación que mejor eficiencia lumínica y económica (inversión, consumo energético y rendimiento) brinda a las aves y al productor.
 
Fisiología de la luz en las aves
El cerebro de las aves está compuesto por siete áreas principales, de las cuales dos de ellas tienen relación directa con la visión, como son el cerebro anterior (hemisferios) y el lóbulo óptico (Weatherley, 2015).
De los 12 nervios craneales que  existentes en las aves, cuatro de ellos están relacionados con la visión:
  • Nervio óptico ------------- Vista
  • Nervio oculomotor------- Movimiento ocular
  • Nervio troclear----------- Movimiento ocular
  • Nervio abducente-------- Movimiento ocular
Las aves tienen también receptores sensoriales que le permiten determinar el mundo que los rodea, de acuerdo con situaciones específicas (Weatherley, 2013).
  • Receptor lumínico:             Luz
  • Receptor químico:              Sabor y olor
  • Receptor osmótico:            Presión osmótica
  • Receptor mecánico:            Presión
  • Receptor térmico:              Calor y frío
  • Receptor sensorial (Noci):   Dolor, respuestas mecánicas, altas temperaturas
Las aves detectan la luz a través de los receptores oculares y  de los fotoreceptores retínales en las glándulas pineales y  hipotalámica. La luz roja es muy adecuada para la estimulación sexual y para la producción de huevo. Si la luz de espectro rojo se usa en forma constante resulta en gallinas que producen más huevos que los grupos de aves expuestas a otros colores de luz tales como azul, verde o blanca (Greive y Rubinoff, 2015).
Luz roja (aprox. de 650 nm) penetra el cráneo y el cerebro (hipotálamo) de cuatro a 50 veces más eficientemente que las  de color azul, verde, amarilla-naranja, estimulando los foto receptores retínales. Los humanos son tricromáticos y tienen conos retínales que pueden determinar el color rojo, verde y azul. Las aves son tetracromáticas, con un cono doble adicional,  cuya función puede estar relacionada con el movimiento (Greive y Rubinoff, 2015).
 
Figura 2. Visión panorámica de la gallina común Weatherley, 2015
Luz en Avicultura Comercial - Image 2
 
La visión a colores depende del cono-ocular. Las aves tienen cuatro tipos de células cónicas, mientras que los humanos únicamente tres, usadas a diferente longitud de onda de la luz. Las aves pueden ver 250 imágenes por segundo, mientras que los humanos solo pueden ver 30 imágenes por segundo (Weatherley, 2015).

Cuadro 1.  Sensibilidad cono-ocular (nm)
Luz en Avicultura Comercial - Image 3
 
¿Qué es la luz?
Son electrones excitados por una fuente energética (calórica, eléctrica y otras). Se llama luz a la parte de la radiación electromagnética, que puede ser percibida por el ojo humano (Weatherley, 2015).
 
Sensibilidad espectral
Se llama espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda,  se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible: un típico ojo humano responderá a longitudes de onda de 400 a 700 nm.
 
Figura 3. Espectro de la luz Wikipedia, 2015 
Luz en Avicultura Comercial - Image 4
 
La sensibilidad espectral en la visión de los humanos y de las gallinas son relativamente similares (Figura 4), pero las aves son también sensibles a la luz ultravioleta (UV). Esto significa que ellas alcanzan a ver patrones lumínicos que los humanos no pueden.  Esto podría explicar el  por qué, en ocasiones, según la luminosidad, las gallinas o pollos tienden a picarse entre ellas, resultado en episodios de canibalismo.
 
Figura 4: Comparación del espectro entre humanos y gallinas - Greive y Rubinoff, 2015
Luz en Avicultura Comercial - Image 5
 
Cromaticidad y/o temperatura correlacionada con el  color de la Luz
La cromaticidad mide el calor o el frío relativo de la luz y se expresa en grados Kelvin (K). Esta fue desarrollada, originalmente,  para las luces incandescentes; no obstante,  la cromaticidad proporciona un estimado del espectro dominante,  dado por una fuente de luz (Greive y Rubinoff, 2015).
>4000 K: frio, espectro azul dominante
3500 K: neutral y balanceado, con espectros rojo, verde y azul
<3000 K: cálido, espectro rojo dominante
 
Figura 5.  Escala Kelvin de la temperatura y color de la luz - Greive y Rubinoff, 2015
Luz en Avicultura Comercial - Image 6
 
Características básicas de un sistema de iluminación
Para seleccionar el sistema de iluminación óptimo para las granjas avícolas, se deben  conocer, por tanto,  los fundamentos básicos de la luz, su efecto en la fisiología del animal y cómo responde el ave a dichos estímulos, según su finalidad productiva, sea carne o huevos.  Sin embargo, hay otros aspectos importantes que deben ser considerados:
  • Que brinde iluminación dentro del estándar aceptable
  • Su instalación es fácil y económica
  • Que tenga el consumo de energía, lo menor posible
  • Que sea duradero, con garantía fiable
  • Que sea seguro y con servicio de soporte
  • Que sea amigable con el medio ambiente
 
Fuentes de luz
En la actualidad existe en el mercado una amplia gama de tipos y sistemas de iluminación.  De acuerdo con los recursos económicos, el grado tecnológico e incluso la ubicación geográfica, se usan desde galpones abiertos (luz solar) hasta galpones de ambiente controlado, los cuales poseen luz artificial que trata de suplir las necesidades de las aves.
1- Luz natural (solar)
Ventajas: 
  • Es gratuita
  • En los trópicos, la duración del día tiene muy poca variación a lo largo de año
  • Las aves responden bien a este tipo de luz
Desventajas:
  • En algunas regiones la cantidad de horas de luz diarias se afectan con las estaciones
  • La intensidad de la luz puede variar durante el día, según las condiciones climáticas
  • Puede llegar a ser de muy alta intensidad, causando nerviosismo en las aves
 
2- Luz incandescente
Ventajas:
  • Son de bajo costo
  • Poseen buena salida de espectro rojo (producción de huevos)
  • Provee luz en todo el espectro visible
  • La eficiencia lumínica es de 8 a 24 lumens por watt
  • Son de encendido rápido
  • Rendimiento similar en climas fríos
Desventajas:
  • Tienen poca duración comparado con otros tipo de bombillos
  • Son frágiles, pueden romperse fácilmente
  • De la energía utilizada, solo el 10% es luz, el restante 90% es calor
  • Atraen moscas y otros insectos
  • El polvo reduce considerablemente su brillo
 
Luz en Avicultura Comercial - Image 7
 
3- Luz fluorescente compacta (CFL)
Ventajas:
  • Tienen buena eficiencia energética (40–50% más que el incandescente)
  • Inversión inicial relativamente baja
  • Cubre espectro lumínico similar al bombillos incandescente
Desventajas:
  • Contiene mercurio
  • Son frágiles para manipular
  • Tipo espiral es difícil de limpiar
  • Aunque su luz parece blanca, el espectro puede variar dependiendo del fósforo utilizado en el bombillo
  • Encendido lento (necesita tiempo para alcanzar máxima intensidad)
  • No rinde bien en climas fríos
 
Luz en Avicultura Comercial - Image 8
 
4- Luz fluorescente lineal (LFL)
En general tienen las mismas ventajas y desventajas que los CFL, con algunas consideraciones especiales.
Ventajas:
  • Permiten una mejor distribución de la luz
  • Proyectan una luz amplia (requiere menos cantidad de lámparas)
Desventajas:
  • Inversión inicial mayor que los CFL
  • Muy frágiles de manipular y sus vidrios son peligrosos,  si se rompen
 
5- Sodio de alta presión (HPS)
Ventajas:
  • Produce alta intensidad (espectro de luz amarilla, naranja y roja)
  • Luz cálida (2100 Kelvin)
  • Alta eficiencia 50-130 lumen por watt
  • Vida útil hasta 25 mil horas
Desventajas:
  • Inversión inicial alta
  • No tienen suficiente espectro de luz azul y verde
  • Necesitan un par de minutos para alcanzar su máxima intensidad de luz
  • Es difícil su uso con dimmer (atenuarlos)
  • Necesitan balastros
 
Luz en Avicultura Comercial - Image 9
 
6- Diodo Emisor de Luz (LED)
Ventajas:
  • Eficiencia energética alta (50 lumens por watt)
  • Vida útil más alta que cualquier otros bombillo (hasta 100 mil horas de uso)
  • Bajo costo de mantenimiento
  • No contiene mercurio
  • Robusto y contra la vibración. Fácil manejo
  • Encendido inmediato
  • Puede ser usado con dimmer
  • Disponibilidad en varios tamaños según la necesidad
Desventajas:
  • Inversión inicial es alta
  • Instalación eléctrica adecuada
  • La eficiencia del filamento se disminuye con el polvo o mala ventilación
  • No todas las luces LED alcanzan la calidez de luz adecuada para la avicultura
 
Luz en Avicultura Comercial - Image 10
 
Medición de la luz en la granja
La medición de la luz en la granja tiene tres factores que deben ser considerados: la intensidad luminosa, el flux luminoso y el poder luminoso (Figura 6).
El flux luminoso es el total de la luz visible emitida por un bombillo, medido en lúmenes.
La intensidad luminosa (flux direccional) cuantifica el flux luminoso,  emitido por una fuente de luz en cierta dirección,  medida en candelas.
El poder luminoso es el flujo por área iluminada por la luz,  medido en luxes o pies candela (fc).
Equivalencias: 1 lux = 1 lumen/m2 o 1 lux = 0.0929 fc (lumen/m2).
                           1 fc = 10.76 luxes o 1 lux = 0.0929 fc
Esto significa que la misma luz será más brillante cerca de la fuente principal y más tenue mientras más alejada se encuentre de la misma.
 
Figura 6. Medición de la luz, considerando los 3 factores principales. - Greive y Rubinoff, 2015
Luz en Avicultura Comercial - Image 11
 
Programas de luz en pollo de Engorde
Basado en al menos 14 publicaciones de los efectos de un programa de luz sobre el rendimiento en los pollos de engorde, se puede concluir que (Weatherley, 2013):
  • El peso vivo se mejora en aproximadamente un 1.5%
  • El consumo de alimento se reduce alrededor de un 3.4%
  • La conversión alimenticia se puede mejorar entre 2-7 puntos
  • Estudios independientes sugieren que un programa (12:12) equivale a perder 150 kcal/kg.
 
Consideraciones básicas para un programa de luz
Antes de diseñar cualquier programa de luz para los pollos de engorde, deben tomar en consideración algunos factores como:
  • Primero pruebe el programa antes de implementarlo.
  • Considere los objetivos de la compañía avícola, relacionados con el peso y la edad de salida.
  • La restricción de luz debe darse después de que los pollos alcancen 160 gramos de peso.
  • Mantenga el mismo programa de luz durante toda la vida de los pollos, para que el patrón de consumo de alimento y de agua sea estable.
Reducir la intensidad de luz a medida que los pollos crecen mejora la conversión alimenticia, aunque no la ganancia de peso. Alta intensidad de luz constante o aumentar la intensidad de esta,  a edades superiores a 5 semanas,  causan que la actividad de los pollos disminuya, aumente la ganancia de peso y la conversión alimenticia mejore, pero la incidencia de problemas metabólicos puede ser mayor (Guo et al., 2010). 
Está comprobado que el espectro de luz azul o verde estimula el crecimiento e indirectamente la inmunidad (Rozenboim y otros,  2004). En el caso de galpones con ventanas o cortinas de color azul o verde,  puede tener un efecto positivo en las aves, pero  nunca es tan marcado como cuando se usa sistemas de luz con color  azul o verde.
Tomar en consideración que Bienestar Animal sugiere que al menos debe haber cuatro horas de oscuridad diarias,  para que las aves puedan tener periodos de descanso adecuados.
 
Conclusiones
En avicultura existen muchos y muy variados programas de luz utilizados en reproductoras, ponedoras, pero especialmente en pollos de engorde. Esto puede deberse a políticas de las compañías avícolas; al tipo de raza utilizado; a las sugerencias de los técnicos avícolas; a resultados históricos, a los recursos disponibles, así como al conocimiento y/o capacitación del productor.
Existen sistemas de iluminación muy baratos que proporcionan buena fuente de luz, pero que tienen un alto consumo energético y de  mantenimiento. Pero además hay disponibles sistemas con tecnologías avanzadas, que satisfacen las necesidades lumínicas de las aves, que además tienen un mayor rendimiento energético, pero que la inversión inicial es muy alta.
De manera que se debe analizar con detenimiento las opciones disponibles, cuantificar los recursos disponibles y proyectar los beneficios que potencialmente se obtendrán, para así seleccionar el mejor sistema de iluminación que se adapte a la explotación avícola.
 
Recomendaciones
Para seleccionar un sistema de iluminación es preciso consultar con un profesional avícola  que,  junto con el productor, pueda determinar cuál es el más adecuado según las condiciones de la granja, de los recursos disponibles y los beneficios a corto y largo plazo que se puedan esperar.
Una vez definido el sistema de iluminación a utilizar, la instalación de los equipos debe estar a cargo de un electricista capacitado en dichas tareas, siguiendo  los lineamentos del fabricante.
 
Referencias:
Grieve y Rubinoff, 2015. Entendiendo la luz en la avicultura. Hy Line International. http://www.hyline.com/userdocs/pages/TB_LIGHT_SPN.pdf
Oviedo-Rondón, E. 2013. El efecto de la luz en los pollos de engorde. Universidad Carolina del Norte. USA. http://albeitar.portalveterinaria.com/noticia/11772/articulos-aves/el-efecto-de-la-luz-en-los-pollos-de-engorde.html
Weatherley, R. 2015. Light and Lighting Programs. Broiler Specialist. Cobb-Vantress
Wikipedia, 2015. Espectro visible. https://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_visible
Agradecimiento especial a Richard Weatherley, especialista en pollos de engorde, de la compañía Cobb-Vantress, por la colaboración para este artículo.
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Autores:
Ing. Salvador Miranda
Universidad Tecnica Nacional - Costa Rica
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Marcelo César Ricci
19 de marzo de 2017
Con todo respeto Marco, no entiendo su comentario. Saludos cordiales
Marco Juárez
UNAM - Universidad Nacional Autónoma de México
19 de marzo de 2017

Si desean saber científicamente de iluminación, les recomiento lean algunos artículos de un Maestro que tuve en un curso en Israel: Busquenlo por su nombre en Google acedemic: Israel Rozenboim

Marco Juárez
UNAM - Universidad Nacional Autónoma de México
19 de marzo de 2017

Marcelo,no entiendo desde el principio de su comentario lo que dice a la letra usted: "mejorar la performance productiva"...Podriaampliar el concepto??

Marcelo César Ricci
19 de marzo de 2017
Los programas de luz tienen como finalidad mejorar la perfomance productiva de las aves. Puede que antiguamente fueran poco amables hacia las aves, pero actualmente buscan sincronizar las aves, en el caso de aves de postura, brindandoles un entorno que las haga estar confortables. Puede que haya gente opinando en este foro, que no entienda en forma completa de que hablamos. Es entendible que as{i sea, poque no todos los que acceden al foro entienden o conocen como se produce en la actualidad. La realidad es que si no brindamos las mejores condiciones para que las aves se sientan totalmente comodas, no se logran los mejores resultados productivos. O sea, los buenos resultados son el fruto de que las aves tengan confort. No funciona en otra forma.
Daniel Valbuena Hernández
Hy-Line
11 de marzo de 2017
Muchas gracias por sus opiniones. Todas son muy importantes y valederas. Cordial Saludo.
Agustín Polizzi
26 de marzo de 2017
Estimado Carlos Cura, Muchas gracias por dedicar tiempo a nuestro comentario. Este proyecto es justamente eso y está en estado de desarrollo, por ese motivo no está a la venta todavía, si bien está muy avanzado estimamos 70 %, nos faltan seguir sacando datos y obtener la mayor cantidad de variables posibles para que el funcionamiento del producto terminado sea óptimo y el programa del controlador tenga la mayor cantidad de recursos. Nosotros no trabajamos en este proyecto de lámparas a LED para bajar el consumo eléctrico, eso es un extra, el sentido de este trabajo es mucho más profundo, lograr descubrir un color de luz que calme las ansiedades y estrés de los animales encerrados y amontonados con condiciones de clima no muy propicias dentro del galpón y siempre con deficiencia de iluminación, porque algunos estudios realizados dejan mucho que desear, ayer ponían luces incandescentes, luego bajo consumo con el terrible riesgo si se rompe una dentro del galpón pero como decían que consumía menos eso colocaban, ahora como el LED consume menos vamos con LED sin tener idea si están en lo correcto o no. Lo que buscamos nosotros con este trabajo, es una iluminación adecuada en colores e intensidad para calmarlos, evitar el canibalismo y fomentarles la alimentación para lograr menos tiempo de producción y menos mortalidad por canibalismo y estrés. Las lámparas RGB tiene los tres colores primarios de la luz, Rojo, Verde, Azul , con ellos básicamente se forma cualquier color de longitud visible en nuestro espectro además le agregamos, Infrarrojos y Ultravioleta, por su puesto todo controlable, un sensor de temperatura y humedad con un pequeño cooler nos ayuda a leer la temperatura y humedad de la zona bajo la lámpara esto es para saber qué condiciones tiene el galpón a casi nivel de piso y poder determinar si los animales están activos o molestos por una temperatura y, o humedad no adecuada. La lámpara además posee un sensor que verifica la actividad de los animales bajo cada lámpara unos 36 mtrs 2 cuando descubre mucha actividad el controlador se encarga de poner la intensidad y color de luz para calmarlos e incentivarlos a comer. Todos los datos quedan en un control que es capaz de manejar muchos galpones interconectados por radio frecuencia (sin cables). Desde el celular con la APP correspondiente puede ingresar a cada galpón y verificar todos los parámetros las alarmas de control las puede ver en su celular si lo desea. La intensidad de la lámpara va de 120 Lux a 2,30 Mtrs a cero dependiendo del programa de trabajo y cada una se comunica independiente mente con la central por I2C. Por el momento es todo lo que tengo para comentarle cualquier novedad la hago llegar. Saludos Agustín
Carlos Cura
26 de marzo de 2017
Estimado Agustin polizzi,gracias por la comunicación ,quisiera saber sobre los elementos que se usaron y los costos.-Nosotros solo pusimos lamparas Lee de 6 watt,,con el fin de reducir consu,o.lo logramos en un 25%,tambien incorporamos un panel de contactaros y capacitores(30)con el cerebro electronico para que se adapte a los diferentes consumos.-precio sin lampara, $ argentinos 54ooo__las lamparas de 6 watt lee las pagamos $ argentinos 70_ (dolar Usa 16 pesos argentinos).-quisiera mas detalles de lo que es RGB , 12C o RF,asi como,la central de que se trata y los sensores.-gracias cordialmente carlos
Agustín Polizzi
20 de marzo de 2017
Buenas tardes a todos. Nosotros hicimos una investigación con luz LED en RGB, con un microcontrolador en cada lámpara el cual se comunica con la central por I2C o RF se puede programar distintas condiciones de iluminación como amanecer y atardecer en los horarios que uno quiera, pero lo más interesante es que cada lámpara tiene sensores de temperatura, humedad y sensores que detectan la actividad bajo la misma y de esta manera la propia lámpara determina el color a usar de acuerdo a la actividad que detecta bajo ella si es alta cambia a colores que la disminuye y todos los datos quedan registrados como a qué hora se aumento la actividad que temperatura y humedad avía en ese momento en el sector y con que intensidad y color disminuyo la actividad etc Estas pruebas se hicieron en un galpón de parrilleros durante 4 producciones, los resultados fueron óptimos pero lamentablemente los costos del proyecto y el poco interés de los productores que contactamos nos impidieron seguir avanzando con el con el mismo a pesar que disminuye la mortalidad por canibalismo y se logra el peso requerido en un tiempo más corto pequeño pero interesante. Saludos a todos Agustín Politek S.A.
Marieh BP
20 de marzo de 2017
Una cosa es controlar la luz SOLAR, y otro asunto es implementar un programa de iluminacion dentro del periodo de descanso normal de las aves. Gracias, sabemos para que sirve la luz, de que esta constituida y de su influencia sobre la fisiologia aviar. Vivimos en el siglo 21
Oswaldo Seclèn Effio
19 de marzo de 2017
La luz led abre una nueva etapa en el uso de iluminación para la producción animal controlada, al influir en un mayor crecimiento de las aves, su desarrollo sexual, prevenir el canibalismo, reducir el nerviosismo y aumentar el tamaño de los huevos. Las bombillas incandescentes se están sustituyendo por lámparas led de diferentes colores para lograr diversos objetivos. La luz azul da lugar a un mayor crecimiento de las aves, la roja influye en su desarrollo sexual o en prevenir el canibalismo y reducir el nerviosismo, y también en el tamaño de los huevos. En función de su ciclo reproductor, las hembras de las distintas especies se dividen en monoéstricas, receptivas una o dos veces por año. Una vez que la hembra llega a la pubertad, se debe a la influencia de una hormona, la melatonina, que se produce por la actuación de la glándula pineal, o epífisis, al recibir la influencia de la luz solar, lo que determina la época de celo tanto en la hembra como en el macho. Al estimular la glándula pineal y provocar la producción de melatonina, la luz determina los ritmos circadianos del organismo. La luz es esencial en la avicultura ya que las aves tienen un espectro visible más amplio que los humanos, pero no toda la influencia de la luz les proviene de los ojos. Hay longitudes de onda hacia el infrarrojo capaces de atravesar el cráneo y estimular la epífisis para segregar la hormona liberadora de gonadotropinas que, a su vez, producen hormonas sexuales. Controlar la luz solar es importante, porque si penetra en la granja de forma creciente a las siete u ocho semanas del programa, las pollitas comenzarán a poner con antelación y puede haber problemas de calidad. En función del fotoperiodo aplicado, con una misma genética se pueden obtener huevos de 65 a 70 gramos o de cinco gramos menos. La intensidad lumínica es también fundamental en el proceso de recría. La intensidad adecuada se estima en 40 lux, que después hay que reducir para no estresar a las aves y originar problemas de picaje. A las 17 semanas, se trasladan las aves a las naves de producción y se eleva la intensidad de la luz. Para evitar el picaje entre las aves, al nacer se les aplica un tratamiento de luz con infrarrojos y un haz de luz que elimina el riego en la zona del pico hasta que cae la parte distal. La luz también ayuda a detectar los huevos infértiles. Saludos y felicitaciones por sus aportes y al investigador por su brillante trabajo. Ing. Oswaldo Seclén
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