Disminución de los niveles de amoníaco (NH3) y reducción de carga bacteriana en cama de galpones avícolas

El amoníaco (NH₃) en una explotación avícola no es solo un problema de salud animal; es un problema económico, operacional y ambiental que afecta la rentabilidad en múltiples niveles.

El medio ambiente de una explotación avícola está impactado directamente por las excretas que generan los animales, ya que la descomposición de la orina y las heces generan amoníaco (NH₃), produciendo un alto impacto en el desempeño de la granja, estrés y daños en la salud y bienestar animal, así como emisión de gases nocivos al medio ambiente.

Este estudio tiene como propósito evaluar la efectividad del uso de Bisulfato de sodio (acidificante inorgánico)  como herramienta dentro de un plan de control bacteriano, manejo del amoníaco y mejoras de los resultados en producción de pollo de engorde y aves de postura.

El AFG^® (Bisulfato de Sodio) es un acidificante de base mineral que reduce el pH de la cama, eliminando las bacterias que degradan en amonio en amoníaco, ayudando a mejorar la calidad del aire en los galpones.

El medio ambiente dentro del galpón actúa como un reactor químico. La cama (gallinaza) no es un suelo inerte, sino un ecosistema vivo donde las condiciones ambientales dictan la velocidad a la que el nitrógeno de las heces se transforma en gas amoníaco tóxico.

Para entender el impacto, hay que visualizar la "fórmula química" básica que ocurre en el suelo de su galpón

El ambiente del galpón impacta esta ecuación a través de cuatro variables principales:

1.    La Humedad: (El detonanteo factor crítico)

El ácido úrico que excretan las aves es sólido y estable mientras esté seco. El medio ambiente activa la bomba de amoníaco a través del agua.

Las bacterias necesitan agua para moverse y multiplicarse. Además, la reacción química de descomposición es una hidrólisis (requiere moléculas de agua para romper el ácido úrico).

Impacto:

-       Cama < 20% humedad: La formación de amoníaco es casi nula (las bacterias están inactivas).

-       Cama > 30% humedad: Se activa la liberación masiva de gas.

-       Causa ambiental: Bebederos con fugas, condensación por techo frío o mala ventilación saturan la cama y "encienden" la producción de gas.

2.    El pH de la Cama: (El Interruptor Químico)

El pH (acidez o basicidad) de la cama determina si el amoníaco se queda atrapado en el suelo o se libera al aire.

Mecanismo: los compuestos nitrogenados en la cama tienen dos formas:

-       Ion Amonio (NH4): Líquido, no tóxico, se queda en la cama. (Ocurre a pH ácido < 7).

-       Gas Amoníaco (NH3): Gas tóxico, se libera al aire. (Ocurre a pH alcalino > 8).

Las bacterias que descomponen el ácido úrico están a gusto en un pH alcalino (básico). A medida que descomponen la materia, alcalinizan más la cama, creando un círculo vicioso que acelera la liberación del gas.

Por eso se usan acidificantes (bisulfato de sodio) para bajar el pH y forzar al nitrógeno a quedarse en forma líquida (amonio) y no gaseosa.

Los acidificantes mejoran las condiciones de la cama reduciendo el pH, y por ende,  disminuyendo la acción del amoníaco en ella, debido a que reduce la actividad bacteriana y de las enzimas involucradas en la formación de este compuesto, ayudando a mantener la cama por más tiempo de uso. (Cabrera, 2014).

El bisulfato de sodio es una sal ácida que al entrar en contacto con la humedad de la cama, libera iones de hidrógeno. Este proceso reduce inmediatamente el pH de la cama, llevándolo de un rango básico (generalmente pH 8.0-9.0) a un rango ácido (pH 6.0-4.0 o incluso menor).

1.    La Temperatura: (El Acelerador)

El calor dentro del galpón actúa como un catalizador.

Mecanismo Bacteriano:

Las bacterias productoras de ureasas trabajan más rápido con el calor.

Mecanismo Físico:

La volatilidad de los gases aumenta con la temperatura. El gas caliente tiende a expandirse y salir de la cama hacia el aire que respiran las aves.

Impacto:

Un galpón caluroso (> 28°C) con cama húmeda producirá amoníaco mucho más rápido que uno fresco.

 2.    La Ventilación: El Equilibrio

El ambiente aéreo define la concentración final.

Es una carrera entre la Tasa de Generación (qué tan rápido sale el gas de la cama) y la Tasa de Remoción (qué tan rápido lo sacan los extractores/cortinas).

En invierno o noches frías, cuando se cierran las cortinas para guardar calor, se rompe este equilibrio. La humedad relativa del aire sube, la cama no seca, y el gas se acumula, alcanzando niveles tóxicos en pocas horas.

El aumento considerable de amoníaco tiene efectos adversos en la salud y productividad de los pollos y las aves de postura, sin embargo, no es sencillo medir cual es el parámetro o magnitud de dichos efectos. (Karimi M. , 2018).

El amoniaco contiene un factor de estrés oxidativo en muchos de los casos puede llegar a causar inflamación, a alta concentración llega a causar daño en 10 órganos, afectar el metabolismo energético, producir apoptosis celular (muerte celular) y deteriorar las mitocondrias celulares del sistema gastrointestinal (Karimi M. ,2018).

Sistema respiratorio: El amoníaco ambiental aumenta la probabilidad de que los animales presenten cuadros respiratorios, debido a la irritación causada en las vías respiratorias, denominada ciliostasis. Varias patologías respiratorias tienen la oportunidad de proliferar por la presencia de este gas, entre ellas: Newcastle, Aerosaculitis, Gumboro, Salmonella y  E. coli (Pedrozo 2020).

En el sistema respiratorio los daños son considerables, esto conlleva a que la acción de las mucosas sea desfavorable y la tráquea presente destrucción de los cilios traqueales.

Muchos de los trabajos de investigación y de campo sugieren que la presencia de amoníaco a niveles de 50 ppm provocan perdida ciliar de las células epiteliales de la tráquea, sin embargo, en otros trabajos se menciona que en algunos casos se presentó hemorragia pulmonar y congestión en un nivel de amoniaco a partir de 20 ppm. La presencia de queratoconjuntivitis se debe a la presencia de niveles superiores de 70 ppm en edades menores a los 28 días. (Pedrozo, 2020).

Ojos: Causa irritación ocular (conjuntivitis) y puede provocar ceguera, impidiendo que las aves se alimenten y beban correctamente.

Piel y patas: Las patas de los pollos no sólo son un producto lucrativo, sino que sirven como indicador de la salud del animal durante las auditorías. Tratar la cama con bisulfato de sodio puede ayudar en esta circunstancia. El amoníaco de las zonas húmedas de la cama, es corrosivo para la piel y puede causar dermatitis en las almohadillas de las patas. Cuando se aplica bisulfato de sodio, el amoníaco de la cama húmeda se neutraliza y las lesiones en las patas se reducen significativamente. Este ácido puede volver a aplicarse en las zonas húmedas durante el lote para reducir los daños causados por el amoníaco en las patas.

Sistema inmunológico: El amoníaco puede afectar órganos del sistema inmunológico, como el timo y la bolsa de Fabricio, debilitando la respuesta inmune de las aves.

Disminución de la ingesta de alimento: El estrés y los problemas de salud derivados del amoníaco pueden hacer que las aves pierdan el apetito.

Reducción de la producción: Las aves expuestas a altos niveles de amoníaco pueden presentar una menor tasa de crecimiento, un peor índice de conversión alimenticia y una mayor mortalidad, y en aves de postura, puede afectar la producción de huevos. El deterioro de la salud general y el estrés sistémico resultan en una menor producción de huevos.

Las patas de los pollos no sólo son un producto lucrativo, sino que sirven como indicador de la salud del animal durante las auditorías. Tratar la cama con bisulfato de sodio puede ayudar en ambas circunstancias. El amoníaco de las zonas húmedas de la cama es corrosivo para la piel y puede causar dermatitis en las almohadillas de las patas. Cuando se aplica bisulfato de sodio, el amoníaco de la cama húmeda se neutraliza y las lesiones en las patas se reducen significativamente. Este ácido puede volver a aplicarse en las zonas húmedas durante el lote para reducir los daños causados por el amoníaco en las patas.

Pérdidas de calidad: A largo plazo, el estrés crónico puede afectar la dureza de la cáscara del huevo. (Pradenas, 2001)

Mala gestión de la cama: La acumulación de cama húmeda y la falta de volteo son factores clave. El re-uso frecuente de la cama sin el manejo adecuado favorece la generación de amoníaco.

Ventilación insuficiente: Una ventilación inadecuada no logra eliminar el amoníaco del interior del galpón. Esto es común durante el invierno cuando se reduce la ventilación para conservar el calor.

El pH: La cama posee un pH normalmente básico (entre 8-9), este pH alcalino es propicio para las bacterias que degradan el amonio en amoníaco y también un ambiente ideal para virus, bacterias y hongos patógenos que afectan las aves. Una de las acciones más usadas a nivel mundial para reducir este pH es la acidificación de la cama, el ácido bisulfato de sodio (AFG^®) genera una efectiva y óptima acidificación de la cama, al ser el acidificante con el menor pKa del mercado.

La corrección en los galpones de los niveles amoníaco a concentraciones menores a 50 ppm, permite que los animales expresen su mayor potencial genético a partir de la nutrición suministrada, lo que en el ciclo se verá reflejado en mejores resultados zootécnicos y económicos.

ENSAYO 1:

Determinar la dosis de acidificante más efectiva para reducir los niveles de amoníaco con una solución de bisulfato de sodio y con aplicación por aspersión.

Se dispuso de 4 áreas independientes de 1 m² cada una, a las que les fueron esparcidas de 10 a 15 kilos de gallinaza,  hasta alcanzar una profundidad entre 10 y 15 cms. La cama provino de un galpón convencional con aves de postura de 56 semanas de edad.

Tratamiento Control: Sin acidificante.

Tratamiento 1: Aplicación por aspersión de 200 cc. de una solución de bisulfato de sodio (AFG®) a una concentración del 10% (100 grs de AFG® disueltos en 900 cc de agua) Posteriormente, fue mezclada la gallinaza con la solución hasta alcanzar cierta uniformidad.

Aplicación equivalente a 20 gramos de bisulfato de sodio/㎡

Tratamiento 2 Aplicación por aspersión de 200 cc de una solución de bisulfato de sodio a una concentración del 15%. (150 grs de AFG® disueltos en 850 cc de agua) Posteriormente, fue mezclada la gallinaza con la solución hasta alcanzar cierta uniformidad.

Aplicación equivalente a 30 gr de bisulfato de sodio/㎡

Tratamiento 3 Aplicación por aspersión de 200 cc de una solución de bisulfato de sodio a una concentración del 20%. (200 grs de AFG® disueltos en 800 cc de agua). Posteriormente, fue mezclada la gallinaza con la solución hasta alcanzar cierta uniformidad.

Aplicación equivalente a 40 gr. De bisulfato de sodio/㎡ 

A cada tratamiento le fueron hechas mediciones de NH₃ con bomba de aspirado de gas KITAGAWA AP-20, al cual se le adaptó un tubo detector de gas No.105SC para detección de amonio (rango de 5-260 ppm).

Se permitió a cada réplica un tiempo de secado y posteriormente fueron medidos los niveles de amoníaco a la hora y posteriormente a los 30 días.

A su vez, se hizo recuento de mesófilos aerobios en laboratorio.

RESULTADOS 

La solución de bisulfato de sodio es efectiva para reducir y controlar la concentración de amoníaco en comparación con el tratamiento control que mostró un aumento con el tiempo.

Existe una clara relación dosis-respuesta entre la concentración de la solución aplicada y la reducción del amoníaco. A mayor concentración de bisulfato de sodio, mayor es la reducción inicial y mejor es el control a largo plazo.

También hay una relación dosis – respuesta entre el recuento de mesófilos aerobios y la concentración de bisulfato de sodio aplicada. A mayor concentración de bisulfato de sodio, menor es el recuento de UFC/gr. de estos microorganismos. Esto explica la baja concentración de NH3 encontrada en dicho tratamiento.

La aplicación de una solución de bisulfato de sodio, a una concentración del 20% (T3) es, con diferencia, la más efectiva, reduciendo el amoníaco a niveles muy bajos tanto a corto como a largo plazo. Es decir, que dicho tratamiento es la opción recomendada para mantener la calidad del aire más alta y los niveles de amoníaco más bajos por un período prolongado. 

Todos los tratamientos (T1, T2, T3) demostraron tener un efecto residual positivo durante al menos 29 días, ya que en ninguno de ellos la concentración superó el nivel de amoníaco del Control a largo plazo (> 100 ppm).

Resultado de aplicación de Bisulfato de sodio  en la cama de un galpón convencional con aves de postura.

Determinar la efectividad de la aplicación de una solución de bisulfato de sodio al 20% en la práctica en un galpón convencional de aves de postura.

Determinar la durabilidad o el tiempo de efecto residual para determinar el momento de re- aplicación del tratamiento con bisulfato de sodio, para mantener los niveles de amoníaco bajo control.

Para este ensayo fue aplicado por aspersión, bisulfato de sodio AFG® a una concentración del 20%  en un galpón convencional de 400m² con aves de postura en producción de 67 semanas en una granja avícola colombiana ubicada en el municipio de Fómeque - Cundinamarca a una altitud de 1850 msnm y una humedad relativa promedio del 80%.

Fueron hechas mediciones de NH₃ con bomba de aspirado de gas KITAGAWA AP-20, al cual se le adaptó un tubo detector de gas No.105SC para detección de amonio (rango de 5-260 ppm) en los siguientes intervalos de tiempo:

Potencia y Velocidad: Tratar la cama de los galpones con el acidificante inorgánico AFG^® (Bisulfato de sodio) permite concentrar y eliminar el amoníaco que se desprende de la misma, porque su solución en agua tiene un pH muy bajo (cercano a 1.0), lo que permite neutralizar rápidamente la alcalinidad natural de la gallinaza.

El bisulfato de sodio es un potente y rápido agente controlador de amoníaco. La dosis del 20% puede reducir el NH₃ de 80 ppm a menos de 10 ppm en solo dos horas.

Residualidad: Su efecto residual dura más allá del Día 14, pero la concentración de NH₃ comienza a aumentar de manera considerable hacia el día 30 debido a la excretas depositadas diariamente por las aves, lo que indica la oportunidad de una re-aplicación en ese punto para mantener el amoníaco bajo control.

Resultado de aplicación de Bisulfato de sodio en la cama de un galpón convencional de pollos de engorde. 

Determinar la efectividad de la aplicación de una solución de bisulfato de sodio al 20%, en la práctica, en un galpón convencional con pollos de engorde.

Bajar los niveles de amoníaco para mitigar la emisión de olores que afectan a la comunidad que vive en cercanías a la granja.

Para este ensayo fue aplicado por aspersión, bisulfato de sodio a una concentración del 20%  en un galpón convencional de 1100m² con pollos de engorde en la fase de crecimiento, en una granja del municipio de Lebrija-Santander, ubicada a una altitud de 1200 msnm con una humedad relativa promedio del 75%.

Fueron hechas mediciones de NH₃ con bomba de aspirado de gas KITAGAWA AP-20, al cual se le adaptó un tubo detector de gas No.105SC para detección de amonio (rango de 5-260 ppm) en los siguientes intervalos de tiempo:

Potencia y Velocidad: Tratar la cama de los galpones con el acidificante inorgánico AFG^® (Bisulfato de sodio) permite concentrar y eliminar el amoníaco que se desprende de la misma, porque su solución en agua tiene un pH muy bajo (cercano a 1.0), lo que permite neutralizar rápidamente la alcalinidad natural de la pollinaza, especialmente en la etapa de producción con mayor volumen de excretas depositadas en la cama.

La Residualidad del tratamiento con bisulfato de sodio fue demostrada en el ensayo No. 2, y  nos permite concluir que su efecto residual continuará hasta la finalización de la etapa de engorde, dada la continuidad en las deposiciones de excretas de las aves.

Cualitativamente las quejas de la comunidad por olores desagradables, cesaron.

Los resultados de los estudios anteriormente presentados, permiten concluir que la aplicación por aspersión de bisulfato de sodio disuelto en agua a una concentración del 20% es un método práctico y efectivoque permitereducir los niveles de amoníaco en galpones avícolas a corto y largo plazo, mitigando su impacto en el desempeño de la granja y en la salud y bienestar animal, y a su vez, es una herramienta efectiva para reducir la emisión de gases nocivos al medio ambiente.