Iluminación de establos: Efecto de las luces de los establos en la producción de leche

Iluminación de establos: Efecto de las luces de los establos en la producción de leche

La producción de leche es un indicador clave del rendimiento de las vacas lecheras durante la lactancia. Unas condiciones de iluminación adecuadas pueden mejorar su capacidad productiva, contribuyendo significativamente a una mayor producción de leche. Como mamíferos rumiantes, las vacas lecheras suelen requerir más de 12 horas de exposición a la luz para realizar eficazmente actividades como la alimentación, el ejercicio, la rumia y la producción de leche. Además, un manejo adecuado de la luz puede estimular la secreción de prolactina en las vacas lecheras, mejorando así tanto la cantidad como la calidad de la leche producida por las vacas en lactancia. Por consiguiente, las granjas lecheras de la meseta deberían implementar sistemas de iluminación para satisfacer las necesidades de actividad y producción de las vacas lecheras. Diversas investigaciones han indicado que extender artificialmente la exposición diaria a la luz en las vacas lecheras en lactancia puede conducir a un aumento notable en el consumo de forraje y la producción de leche, lo que puede mejorar la viabilidad económica de la ganadería lechera.

1. Materiales y métodos

1.1 Diseño experimental y agrupamiento

Este estudio se llevó a cabo en una granja lechera en la meseta montañosa del 16 al 30 de julio. Se seleccionaron 50 vacas Holstein sanas, de 3.ª a 4.ª paridad y de 2.º a 3.er mes de lactancia, y se dividieron en 10 grupos: un grupo de control y los otros nueve experimentales. Los factores que influyen en la producción de leche en el establo incluyen: A) duración de la iluminación, B) temperatura del color de la luz y C) intensidad de la luz. Cada factor se evaluó en tres niveles diferentes para evaluar el impacto de diversos parámetros de iluminación en la producción de leche de vacas lecheras en lactancia. El diseño de los niveles de los factores experimentales se detalla en la Tabla 1.

Tabla 1 Tabla de niveles de factores experimentales

Utilizando los factores y niveles experimentales descritos en la Tabla 1, se creó la tabla experimental ortogonal L9(34) con el programa SPSS 27.0 (como se muestra en la Tabla 2). Esto resultó en un total de 9 grupos experimentales, cada uno compuesto por 5 vacas.

Tabla 2 Tabla de diseño de experimentos ortogonales

1.2 Manejo de la alimentación durante el experimento

La producción de leche del grupo de vacas de prueba se evaluó los días 14 y 15 de julio para confirmar que todas las vacas exhibieran niveles normales de producción de leche. El período oficial del experimento se extendió del 16 al 30 de julio. Desde el 14 de julio hasta la conclusión del experimento, la composición del concentrado, el forraje y el forraje de todas las vacas, tanto del grupo control como del grupo experimental, se mantuvo sin cambios.

1.3 Indicadores y métodos de medición

1.3.1 Configuración de la iluminación del establo y monitoreo de parámetros

Se establecieron diversos niveles de factores con base en las agrupaciones experimentales descritas en la Tabla 2. Para este experimento, se colocó un conjunto de detectores de luz a una altura de 60 a 80 cm sobre el suelo, debajo de cada luz en el establo de ganado lactante, con fines de monitoreo. La iluminación se diseñó utilizando lámparas de color cálido (3000k), lámparas de mercurio (4000k) y lámparas LED (5000k) específicas para cumplir con los criterios experimentales.

Las cinco vacas del grupo de control fueron manejadas de acuerdo con las prácticas de iluminación originales de la granja.

1.3.2 Medición de la producción de leche

La producción diaria de leche de cada grupo de vacas experimentales se registró utilizando el sistema de gestión de producción de la granja lechera.

1.4 Análisis de datos

Los datos experimentales se analizaron con el programa SPSS 27.0 para evaluar el impacto de la duración de la iluminación, la temperatura de color y la intensidad de la luz en la producción de leche de vacas lactantes, con un nivel de significancia de p < 0,05. Además, se examinaron los resultados de las pruebas ortogonales para detectar efectos interactivos, lo que orientará las estrategias de gestión de la iluminación , la selección de lámparas y la configuración de los parámetros de control del establo.

2. Resultados y discusión

2.1 Estadísticas de producción de leche durante el experimento

Del 16 al 30 de julio de 2023 se registró diariamente la producción de leche de cada grupo de vacas experimentales y los resultados estadísticos se presentan en la Tabla 3.

2.2 Análisis de los resultados de las pruebas

2.2.1 Análisis del efecto principal

El análisis del efecto principal de los datos de prueba de producción diaria promedio de leche presentados en la Tabla 3 se realizó utilizando el software estadístico SPSS 27.0 para evaluar el impacto de la duración de la exposición a la luz, la temperatura del color de la luz y la intensidad de la luz en la producción de leche. Los hallazgos se resumen en la Tabla 4: El valor P de significancia para el factor A es 0,002, que está por debajo del umbral de 0,05. El valor P de significancia para el factor B es 0,004, también por debajo de 0,05. Por el contrario, el valor P de significancia para el factor C es 0,066, superior a 0,05. En consecuencia, los efectos principales del factor A (duración de la exposición a la luz) y el factor B (temperatura del color de la luz) se consideran significativos (P < 0,05), lo que indica que influyen en la producción de leche.

Tabla 3 Producción de leche de las vacas lecheras en cada grupo

Tabla 4 Prueba de efectos entre sujetos

2.2.2 Comparación detallada y análisis intuitivo

Utilizando la información estadística presentada en la Tabla 3, calculamos la variación en la producción diaria promedio de leche para cada grupo de prueba, comparando el período de referencia con el período de prueba. Estos cambios en la producción de leche se documentaron en la tabla de análisis intuitivo de la Tabla 5.

Tabla 5 Tabla de cálculo de análisis intuitivo

La columna del factor A en la Tabla 5 muestra que sus tres niveles se evaluaron en tres experimentos diferentes. Por ejemplo, el nivel A1 (10 h) participó en las pruebas S-4, S-7 y S-9. El total de los resultados de A1 se registra como K11, y el promedio de estos resultados también se registra como K11. Específicamente:

K11 = 5,79 + 10,86 + 13,82 = 30,47. Por lo tanto, K11 = K11/3 = 10,16. El método para calcular la suma y el promedio de los resultados de la prueba para otros factores es el mismo que para A1. Las diferencias entre K11, K12 y K13 resaltan las variaciones entre los tres niveles del factor A. La calidad de estos niveles se puede evaluar mediante sus valores promedio. Por ejemplo, en la Tabla 5, K12 > K13 > K11 indica que A2 (15 h) es el nivel más efectivo.

En consecuencia, la combinación óptima identificada en la Tabla 5 es A2-B1-C3. Esto significa que, cuando las condiciones de iluminación en el establo de ganado lactante se establecen en 15 horas de luz, una temperatura de color de 3000 K y un nivel de iluminación de 200 lx, se maximiza el aumento de la producción de leche.

2.2.3 Análisis de la gama de factores de iluminación que afectan la producción de leche

Según la Tabla 5, el rango para A (duración de la iluminación) es de 11,42; para B (temperatura de color de la iluminación), de 6,61; y para C (intensidad de la iluminación), de 6,4. Esto indica que A (duración de la iluminación) presenta el rango más amplio y el mayor impacto, convirtiéndose en el principal factor de influencia. Para destacar las diferencias promedio en cada nivel de los factores de influencia, la Figura 1 ilustra que la combinación óptima de iluminación es A2-B1-C3, lo cual concuerda con los hallazgos de la comparación general y el análisis visual.

Figura 1: Promedios de nivel de cada factor

2.2.4 Análisis de un solo factor estadístico

Tabla 6 Producción de leche con factor único A

Tabla 7 Comparaciones múltiples de la producción de leche en cada nivel bajo un solo factor A

Utilizando el análisis factorial único dentro del modelo lineal general en SPSS 27.0, la Tabla 6 muestra que A2 presenta la mayor producción promedio de leche adicional, con 21,580 kg. La producción promedio de leche adicional para los tres niveles del factor A se clasifica, de menor a mayor, como A1, A3 y A2. La Tabla 7 indica que las diferencias en los valores promedio entre A2 y A1 y A3 son estadísticamente significativas, lo que confirma que A2 representa el nivel óptimo para el factor A.

La Tabla 8 revela que B1 presenta la mayor producción promedio de leche adicional, con 20,657 kg. Los valores promedio de los tres niveles del factor B se ordenan de menor a mayor como B3, B2 y B1. Según la Tabla 9, las diferencias en los valores promedio entre B1, B2 y B3 son significativamente diferentes, lo que indica que B1 es el mejor nivel para el factor B.

La Tabla 10 muestra que C3 presenta la mayor producción promedio de leche adicional, con 20,663 kg. Los valores promedio de los tres niveles del factor C se clasifican, de menor a mayor, como C1, C2 y C3. La Tabla 11 demuestra que las diferencias en los valores promedio entre C3, C1 y C2 son significativamente diferentes, lo que establece que C3 es el nivel óptimo para el factor C.

Tabla 8 Producción de leche con factor B único

Tabla 9 Comparaciones múltiples de la producción de leche en cada nivel bajo un solo factor B

Tabla 10 Producción de leche con factor único C

Tabla 11 Comparaciones múltiples de la producción de leche en cada nivel bajo un solo factor C

El modo de control de iluminación combinado A2-B1-C3 aumenta significativamente la producción de leche, lo que coincide con los hallazgos tanto del análisis comparativo intuitivo exhaustivo como del análisis de rango. Esto indica que la mejor configuración de iluminación para el establo de ganado lactante de esta granja lechera es A2-B1-C3.

Este estudio identificó tres factores clave de iluminación que influyen en la producción y el rendimiento de la leche en vacas lactantes en granjas lecheras de meseta: duración de la luz, temperatura de color e iluminación. Se realizó una prueba ortogonal con tres factores en tres niveles utilizando el software SPSS 27.0. El análisis de los datos experimentales reveló que la duración de la luz y la temperatura de color fueron los principales factores que afectaron la producción de leche. Los datos se examinaron con mayor profundidad mediante análisis intuitivo comparativo exhaustivo, análisis factorial de diferencias extremas y estadística de un solo factor. Finalmente, se determinó que las vacas lactantes produjeron la mayor cantidad de leche en condiciones de 15 horas de luz, una temperatura de color de 3000 K y un nivel de iluminación de 200 lx.

En la ganadería lechera contemporánea a gran escala, el entorno de cría desempeña un papel crucial en el rendimiento productivo de las vacas lactantes. Sin embargo, actualmente no existe un enfoque estandarizado ni métricas específicas para una gestión y un control eficaces. Además de las condiciones de iluminación analizadas en este estudio, otros factores ambientales que inciden significativamente en la producción de leche incluyen la calidad del aire, la temperatura, la humedad y los niveles de ruido en el establo. Dado que la ganadería lechera inteligente en las regiones de meseta aún se encuentra en desarrollo, esta investigación busca comprender cómo la iluminación afecta la producción de leche en vacas lactantes y utilizar experimentos ortogonales ampliados y análisis de datos para establecer parámetros óptimos de iluminación. Esto podría contribuir a mejorar el entorno de cría en granjas lecheras similares y, en última instancia, a mejorar la producción y la calidad de la leche de las vacas lactantes en explotaciones a gran escala.

3. Producto relacionado

Luz de establo para ganado T16

4. Blog relacionado

Iluminación para establos: Las mejores luces LED para establos

Iluminación para ganado