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Iluminación LED para aves de corral: Efecto de la luz en la producción avícola
Iluminación LED para aves de corral: Efecto de la luz en la producción avícola
Directorio:
1. Beneficios de la iluminación LED para aves de corral
2. Estructura fotosensible de las aves de corral
3. Efectos de los distintos colores de luz LED en las aves de corral
4. Efectos de los ciclos de luz LED en las aves de corral
5. Efectos de las distintas intensidades de luz LED en las aves de corral
6. Efectos de las distintas temperaturas de color de la luz LED en las aves de corral
A medida que la industria de la cría evoluciona y las normas de protección ambiental se vuelven más estrictas, un número cada vez mayor de granjas abiertas están cambiando a sistemas de cría intensiva cerrada. Este cambio implica que las condiciones naturales esenciales para el crecimiento avícola, como la luz, el aire, la temperatura y la humedad, ahora deben controlarse artificialmente. Para maximizar la eficiencia de la producción, es crucial crear un entorno de cría óptimo para las aves de corral, siendo las condiciones de iluminación un aspecto particularmente complejo. Los ganaderos a menudo tienen dificultades para determinar qué tipo de equipo de iluminación es el más adecuado para la avicultura, dada la variedad disponible en el mercado.
1. Beneficios de la iluminación LED para aves de corral
Los LED ofrecen numerosos beneficios , entre ellos:
1.1 Eficiencia energética : La iluminación LED reduce significativamente el consumo de energía en comparación con las lámparas incandescentes, fluorescentes o halógenas, utilizando fuentes LED ultra brillantes y de alta potencia y fuentes de alimentación eficientes para ahorrar más del 80% de electricidad en comparación con las bombillas incandescentes tradicionales, al tiempo que proporciona diez veces el brillo con el mismo nivel de potencia.
1.2 Funcionamiento sin parpadeos : los LED funcionan con corriente continua pura, lo que elimina el parpadeo que puede causar fatiga visual asociada con las fuentes de luz tradicionales.
1.3 Fatiga visual reducida : la tecnología avanzada de distribución de luz transforma la fuente de luz LED en una fuente de luz de superficie, aumentando la superficie de emisión, reduciendo el deslumbramiento y mejorando la comodidad visual.
1.4 Ecológico : los LED no contienen sustancias nocivas como plomo o mercurio, lo que los hace seguros para el medio ambiente.
1.5 Sin radiación UV ni infrarroja : los LED son inofensivos para la salud humana, ya que no emiten radiación ultravioleta ni infrarroja.
1.6 Alta eficiencia luminosa : Con una eficiencia luminosa de hasta 80 lm/W, los LED ofrecen una gama de temperaturas de color y pueden emitir diversos colores, como rojo, amarillo, azul, verde, cian, naranja, morado y blanco, con excelentes propiedades de reproducción cromática. Estas ventajas han impulsado una creciente adopción de los LED en la producción y el desarrollo.
Los factores ambientales que influyen en el crecimiento de las aves de corral incluyen la humedad, la temperatura, la ventilación y la luz. Las investigaciones indican que la luz desempeña un papel especialmente importante. Las aves de corral son más sensibles a la luz que los humanos debido a la estructura única de sus ojos. Muchos productores avícolas reconocen la importancia crucial de la iluminación para mejorar el rendimiento. Ya sea para pollos, pavos, gallinas ponedoras o pollos de engorde, todas las aves requieren una estimulación lumínica adecuada para promover un crecimiento más saludable y una mejor producción. Por lo tanto, es esencial ajustar el entorno de iluminación para las aves de corral de forma científica y razonable.
2. Estructura fotosensible de las aves de corral
El ojo es el principal órgano sensorial de las aves de corral. Su retina es rica en células fotorreceptoras, que se dividen en tres categorías: bastones, conos simples y conos dobles. Los conos simples se clasifican en cuatro tipos: conos rojos, azules, verdes y morados. Estas células desempeñan un papel crucial para que las aves de corral perciban los colores y puedan detectar longitudes de onda que van del ultravioleta al rojo. A diferencia de los humanos, que solo pueden percibir longitudes de onda de luz visible entre 400 y 730 nm, las aves de corral pueden detectar un espectro más amplio, incluida la luz ultravioleta (320 a 400 nm), invisible para los humanos. Las funciones precisas de los conos no se comprenden del todo, pero se cree que ayudan a ajustar la intensidad de la luz y a detectar el movimiento. Dada la capacidad de las aves de corral para percibir el color, el uso de luces LED que emiten varios colores puede mejorar la estimulación lumínica necesaria para su crecimiento, desarrollo y reproducción. Si bien los humanos pueden no notar el parpadeo de la iluminación, las aves de corral pueden percibirlo como una posible amenaza de depredadores. Reducir o eliminar el parpadeo crea un entorno más seguro y cómodo para las aves, lo que reduce significativamente los niveles de estrés. Las lámparas fluorescentes tienden a parpadear, mientras que los LED de alta calidad no. La transición de la iluminación fluorescente a la iluminación LED sin parpadeo puede aliviar considerablemente el estrés en las aves, lo que se traduce en un mejor rendimiento productivo, una disminución de comportamientos indeseables como el picoteo y una mayor resistencia a las enfermedades, lo que a su vez reduce las tasas de mortalidad.
Los fotorreceptores extrarretinianos en las aves son cruciales para regular su reloj biológico, el cual establece un patrón diario de secreción hormonal que influye en el comportamiento, la fisiología y la reproducción. La estimulación lumínica activa los fotorreceptores en la retina, enviando señales al hipotálamo a través del nervio óptico, o puede estimular directamente los fotorreceptores extrarretinianos a través del cráneo, generando impulsos nerviosos que llegan a la glándula pineal y al hipotálamo. Cuando las señales luminosas llegan a la glándula pineal, la estimulan para ayudar a regular los ciclos diarios de comportamiento. Además, las señales luminosas al hipotálamo activan los fotorreceptores que desencadenan la liberación de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH). La GnRH luego viaja a la hipófisis anterior y posterior a través del sistema de la vena porta hipofisaria, lo que lleva a la secreción de la hormona folículo estimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH), que regulan el metabolismo y la reproducción. Este proceso, en última instancia, impacta el comportamiento y los ritmos de las aves, mejorando su crecimiento, rendimiento productivo, función reproductiva y actividades. Estudios recientes sugieren que la iluminación LED, conocida por su monocromaticidad, alta eficiencia y bajo consumo energético, se ha convertido en la opción preferida por los ganaderos. El uso de luces LED para la estimulación lumínica controlada puede mejorar significativamente el rendimiento de la producción avícola al mantener niveles hormonales óptimos.
3. Los efectos de los distintos colores de luz LED en las aves de corral
El crecimiento y la eficiencia productiva de las aves de corral pueden verse afectados por diferentes condiciones de iluminación, principalmente porque estas pueden alterar los marcadores bioquímicos y la absorción de nutrientes. Las aves de corral poseen una estructura fotosensible única que les permite percibir los colores de forma diferente a los humanos, con una mayor sensibilidad a las longitudes de onda del rojo y el azul.
En un estudio sobre pollos de engorde, Pray proporcionó cuatro colores de luz diferentes (rojo, azul, verde y blanco) a una intensidad de 30 lx, lo que permitió a los pollos elegir su iluminación preferida para el crecimiento. Los hallazgos indicaron que los pollos favorecieron las luces azules y verdes, exhibiendo un comportamiento más tranquilo en estas condiciones. De manera similar, Yue crió pollos de engorde bajo varios entornos de luz de color, incluyendo un grupo de control con luz incandescente, así como luces LED rojas (700 nm), amarillas (580 nm), verdes (550 nm), azules (470 nm), moradas (420 nm) y blancas (400-760 nm). Su experimento reveló que los pollos de engorde bajo luz LED amarilla tuvieron la mayor ganancia de peso acumulada y las tasas de conversión alimenticia, mientras que produjeron la menor cantidad de estiércol. A medida que la investigación ha avanzado, los estudios sobre luz monocromática se han orientado cada vez más hacia la exploración de combinaciones de colores de luz en diferentes etapas de crecimiento. Por ejemplo, Pan implementó un sistema de iluminación LED inteligente para aves de corral que proporcionaba distintos colores de luz a los pollos de engorde en diferentes etapas de desarrollo, demostrando que colores específicos eran más efectivos para los pollos de engorde en diferentes puntos de su crecimiento.
En su investigación sobre cría y gallinas ponedoras, Min descubrió que las gallinas expuestas a luz LED roja producían más huevos en comparación con las expuestas a luz blanca y azul. Además, la tasa de producción de huevos y el grosor de la cáscara mejoraron con la luz roja . Kin examinó el impacto de los colores de la luz LED en las gallinas ponedoras de cáscara marrón de Hailan y descubrió que las expuestas a luz roja comenzaban a poner huevos significativamente antes que las expuestas a luz incandescente o azul , con un aumento notable en la producción de huevos . Por el contrario, la luz azul retrasó el inicio de la puesta, lo que sugiere que la luz roja puede acelerar la madurez sexual y aumentar la producción de huevos en las gallinas ponedoras. Rete et al. observaron que las lámparas LED rojas podrían mejorar el desarrollo testicular en las codornices durante la pubertad, mientras que el tipo de lámpara no influyó en la calidad del esperma ni en la fertilidad de los machos, lo que indica que las lámparas LED rojas pueden reducir el tiempo hasta la madurez sexual en las codornices. El estudio de Wang sobre reproductoras "Mh" reveló que las reproductoras de segunda generación obtuvieron mejores resultados cuando se expusieron a lámparas LED rojas y verdes. La luz LED roja adelantó la edad de puesta, lo que resultó en mayores tasas de fertilización y eclosión, así como en un aumento de la producción semanal promedio de huevos, a la vez que minimizó la aparición de huevos deformados y con cáscara blanda. Por el contrario, la luz LED verde retrasó la edad de puesta, pero mejoró las tasas de fertilización y los parámetros de calidad del huevo, como el grosor de la cáscara, el peso del huevo y la unidad Haugh.
Research indicates that poultry exhibit different behaviors under various light colors. Qi's study found that red and blue light effectively suppressed chickens' pecking behavior, which remained consistent regardless of light intensity changes. Yuan illuminated snow mountain chickens with LEDs of different colors and found that those under blue-green LED light had significantly greater crown heights compared to those under warm red and warm yellow light (P<0.05), and the incidence of feather pecking was much lower under blue-green light than the other two colors.
In conclusion, providing meat and breeding poultry with appropriate light color conditions at different stages can significantly enhance their production efficiency.
4. The Effects of LED Light Cycles on Poultry
In the wild, animals' reproductive development is influenced by sunlight and seasonal climate changes. In controlled breeding environments, humans manage the lighting conditions, which can be categorized into two types: intermittent light and continuous light. Intermittent light can be further divided based on various timing patterns, primarily into decreasing and increasing light cycles. Research indicates that intermittent light is more advantageous for poultry growth compared to continuous light, as it can lower both morbidity and mortality rates. For seasonal breeders like geese, studies have shown that adjusting the light cycle can alter their breeding season and extend breeding times. For instance, when the light duration for Grey Geese is increased, prolactin (PRL) levels rise while luteinizing hormone (LH) levels drop; conversely, reducing light duration leads to decreased PRL and increased LH.
Comparative studies reveal that a decreasing light cycle can enhance poultry weight to some extent, while an increasing light cycle may hinder growth. Other research indicates that shorter light durations can stimulate reproductive activity in Grey Geese, whereas longer durations can suppress it. In one study, Magang geese were provided with 18 hours of supplemental light per day in December, a time when natural light is limited, leading to an early onset of the non-breeding period and molting. By March, the light duration was reduced to 11 hours per day, and after about a month of this shorter light exposure, the mother geese resumed laying eggs.
A comparison of three different light sources—white LED lamps, white mini fluorescent lamps, and yellow incandescent lamps—on the production performance and egg quality of laying hens under identical light cycles showed that the type of light source did not significantly impact the final weight, feed intake, egg production, egg morphology, or protein levels in the hens. Thus, the influence of LED light cycles on laying hens aligns with that of traditional lighting sources.
The light cycle can influence the feeding habits and behavior of poultry. Implementing an appropriate light cycle can effectively regulate feed intake and optimize egg production. Among the various light cycles commonly utilized (12L: 12D, 16L: 8D, and 20L: 4D), the 16L: 8D cycle is the most frequently adopted as a balanced option. Research has indicated that this light cycle can enhance poultry welfare, alleviate psychological stress, boost immune responses, and increase vitality. Intermittent lighting not only lowers lighting expenses but can also maintain or even enhance the egg-laying performance of hens.
In broiler production, the typical light cycle is 23L: 1D. This cycle significantly boosts body weight compared to the limited light duration cycle (12L: 12D), although it also increases the feed consumption to weight gain ratio. Research suggests that different light cycles should be applied at various growth stages of poultry. Notably, the 12L: 12D cycle yields better survival rates, average weights, and feed conversion rates for broilers compared to the 20L: 4D cycle, while intermittent light cycles can help reduce stress in poultry.
Utilizing adjustable lighting to mimic sunrise and sunset creates a more comfortable environment for poultry, facilitating a smoother transition between sleep and wakefulness. Modern LED technology allows for seamless dimming from 0 to 100% of maximum brightness, making it easy to achieve sunrise and sunset effects with LED lights and programmable dimmers.
5. The Effects of Various LED Light Intensities on Poultry
Poultry are highly responsive to different light intensities, which can influence their activity, behavior, immune function, growth rate, and survival. Research has indicated that when observing laying hens at light levels of 5 lx and 50 lx, the incidence of feather pecking and aggressive behaviors was significantly greater at 50 lx, suggesting that high light intensity should be avoided in hen houses. Excessive light can overstimulate poultry, leading to undesirable behaviors such as restlessness, increased activity, pecking, and prolapse. Conversely, low light levels can promote growth in poultry over a short period, but prolonged exposure to very low light can result in inactivity, hindering physical development. Reducing light intensity has a more pronounced positive effect on poultry health. Additionally, variations in LED light intensity can significantly impact poultry feed intake and feed conversion rates. For instance, studies have shown that ducks under 5 lx light conditions have a higher breast muscle rate compared to those under 40 lx, which enhances feed conversion and improves meat quality in terms of redness and brightness.
En el caso de pollos de engorde y gallinas ponedoras enjauladas, se observa un rendimiento productivo y bienestar óptimos cuando la intensidad lumínica promedio de las lámparas LED se encuentra entre 6 y 25 lx, siendo 20 lx especialmente beneficioso para las gallinas ponedoras enjauladas. En experimentos con pollos de engorde, con intensidades de luz de entre 9 y 15 lx, el rendimiento productivo general se vio mínimamente afectado. La investigación de Ye sobre el rendimiento de la puesta de huevos con intensidades de luz de 16,4 lx, 10,2 lx y 6,8 lx reveló que las gallinas ponedoras pueden mantener niveles de producción normales con 10,2 lx.
6. Los efectos de las distintas temperaturas de color de la luz LED en las aves de corral
Además de la intensidad de la luz (condiciones de luz/oscuridad), la temperatura de color de la luz influye significativamente en la producción avícola. Las aves pueden detectar diferentes longitudes de onda de luz, lo que puede mejorar la peristalsis en su intestino delgado, mejorar la digestión de los alimentos y la absorción de energía, y permitir una alimentación más eficiente y un crecimiento más saludable. En la cría de pollos de engorde, Ribe descubrió que los pollos de engorde Ross 308 prosperan mejor bajo luz blanca fría en comparación con las luces LED de blanco neutro de 4100 K y blanco frío de 6065 K. La investigación de waju en pollos de engorde criados con LED cálidos de 2700 K, LED fríos de 5000 K y bombillas incandescentes de 2010 K indicó que los pollos de engorde bajo el LED frío de 5000 K superaron a los de iluminación incandescente en términos de peso, aunque no hubo diferencias significativas en el consumo de alimento, las tasas de conversión alimenticia ni la mortalidad. Además, las variaciones en los indicadores de rendimiento entre los dos grupos de temperatura de color de los LED no fueron sustanciales.
Las investigaciones indican que una temperatura de color de 5000 K (luz blanca fría) puede aumentar la actividad de las aves y estimular la alimentación, lo que la hace ideal para maximizar las tasas de crecimiento. Por el contrario, se ha demostrado que una temperatura de color de 2700 K (luz blanca cálida, similar a la de una bombilla incandescente tradicional de 60 W) optimiza la producción de huevos. La iluminación LED puede satisfacer ambos requisitos .
La longevidad de los productos LED contribuye a su rentabilidad. Los LED de alta calidad pueden durar al menos cinco años, lo que supone un ahorro de energía y mantenimiento. Un sistema de iluminación óptimo debe replicar el espectro de luz diurna, ofrecer una atenuación suave para simular el amanecer y el atardecer, proporcionar una temperatura de color adecuada para la etapa de desarrollo de las aves y minimizar el parpadeo. Esto demuestra las ventajas de los LED en términos de bienestar y rendimiento, lo que los hace cada vez más atractivos para los criadores.
Dado que la iluminación es crucial para la producción y el bienestar de las aves de corral, es esencial seleccionar un proveedor de iluminación con experiencia en el sector avícola, capaz de ofrecer productos LED adaptables y de alta calidad y diseños de iluminación personalizados para cada operación específica.