Diseño de iluminación para granjas de cerdos: la mejor iluminación para granjas de cerdos

Diseño de iluminación para granjas de cerdos: la mejor iluminación para granjas de cerdos

Directorio:
1. La influencia de la luz en los cerdos
2. Diseño de iluminación para granjas de cerdos
3. La mejor iluminación para granjas de cerdos

En los últimos años, la cría de cerdos se ha orientado cada vez más hacia sistemas cerrados y de producción industrial, lo que ha dado lugar a avances significativos en los sistemas de control ambiental para las granjas porcinas. Actualmente, estos sistemas se centran principalmente en la gestión de la temperatura, la humedad y los gases nocivos, mientras que la regulación de las condiciones de luz suele pasarse por alto. Las investigaciones indican que el entorno de iluminación puede tener efectos tanto directos como indirectos en el rendimiento productivo de los cerdos, influyendo así en la eficiencia general de las granjas porcinas. El uso de tecnología de iluminación artificial en las granjas porcinas, que proporciona fuentes de luz adecuadas para los cerdos, ocupa el segundo lugar en consumo energético, después de los ventiladores, en toda la granja. Por consiguiente, desarrollar un sistema de gestión de la iluminación bien estructurado para las granjas porcinas es crucial para mejorar la eficiencia productiva , así como para el ahorro energético y la reducción de emisiones.

1. La influencia de la luz en los cerdos

El entorno de iluminación en las granjas de cerdos se caracteriza por la intensidad y duración de la luz. A diferencia de los humanos, los cerdos poseen solo dos tipos de pigmentos cónicos para el reconocimiento de colores, lo que les permite ver únicamente el azul y el verde, haciéndolos menos sensibles a los colores de la luz. La Asociación Europea de Ganadería exige que los cerdos reciban un nivel mínimo de luz de 40 lux durante al menos 8 horas diarias, lo cual constituye un requisito básico para su bienestar. Sin embargo, es necesario seguir explorando para encontrar un equilibrio entre la eficiencia productiva y el bienestar animal.

1.1 Impacto de la luz en las cerdas

Una iluminación adecuada puede favorecer el estro en las cerdas. Extender la exposición a la luz influye positivamente en el sistema reproductivo y el desarrollo embrionario. Al aumentar la exposición a la luz, se estimula el hipotálamo de las cerdas de reserva, lo que disminuye la secreción de melatonina y aumenta la producción de la hormona liberadora de gonadotropina. Esto, a su vez, estimula la hipófisis anterior para aumentar la secreción de la hormona folículo estimulante y la hormona luteinizante, acelerando la maduración folicular y el inicio del estro. Una investigación de Peng indicó que proporcionar 16 horas diarias de luz puede adelantar el primer estro de las cerdas Rongchang en 18,5 días y aumentar el tamaño de la camada en 2,8 lechones. Anssi Tast y sus colegas descubrieron que las intensidades de luz de 200 Lux y 1000 Lux no reducen eficazmente la secreción de melatonina en las cerdas, en comparación con 40 Lux, lo que sugiere que simplemente aumentar la intensidad de la luz no induce el estro en las cerdas jóvenes. Por lo tanto, una intensidad de luz adecuada es beneficiosa no solo para estimular el estro en las cerdas jóvenes, sino también para reducir el consumo de energía en las granjas.

El impacto de la luz en las cerdas es evidente en varios factores como las tasas de concepción, el tamaño de la camada y la producción de leche. Tian observó que aumentar la intensidad de la luz en los galpones de cría de 6 Lux a 8 Lux, y luego a 70 Lux y 100 Lux, resulta en mejoras en el tamaño de la camada, el peso al nacer, el peso de la camada, la ganancia diaria promedio de peso y el peso de la camada al destete, con aumentos que varían del 4,5% al ​​8,5%, del 4,5% al ​​16,7% (0,7 kg a 1,6 kg), del 5,6% y del 5,1% al 12,2%, respectivamente. Mabry JW y sus colegas encontraron que proporcionar 1 hora de luz por día durante la lactancia, en comparación con 8 horas, aumenta significativamente el número de lechones destetados a los 21 días de edad (P < 0,05). Esto puede atribuirse a que una mayor exposición a la luz aumenta el número de lechones que pueden mamar (P < 0,05), sin una diferencia significativa en la cantidad de leche producida por las cerdas. La Sociedad Americana de Bioingeniería Agrícola sugiere que la intensidad lumínica ideal para cerdas gestantes o de reserva es de alrededor de 100 lux, con una exposición a la luz de 14 a 16 horas diarias.

1.2 Impacto de la luz en los lechones

La luz juega un papel crucial en la función inmune y el metabolismo de los lechones. Niekamp SR y otros indicaron que la influencia del ciclo de luz en la función inmune del lechón puede comenzar durante la gestación de la cerda. Los lechones nacidos de cerdas expuestas a 16 horas de luz diarias durante la gestación mostraron un mejor estado inmunológico a los 14 días de edad en comparación con los del grupo de luz de 12 horas. En la fase de transición, las lámparas de calor comúnmente utilizadas para calentar a los lechones dependen de los efectos térmicos de la luz infrarroja. Sin embargo, las lámparas de calor tradicionales producen una cantidad significativa de luz visible sin beneficios térmicos, lo que lleva a un desperdicio de energía. Las alternativas como las placas calefactoras o las lámparas de calor sin luz son más eficientes. Feng informó que aumentar la intensidad de la luz de 10 Lux a 60 Lux y luego a 100 Lux reduce la incidencia de problemas de salud en los lechones en un 24,8% a 28,6%, aumenta las tasas de supervivencia en un 19,7% a 31,0% y aumenta la ganancia de peso diaria en 0,9 kg a 1,8 kg. Sin embargo, cuando la intensidad de la luz alcanza los 350 Lux, sus efectos son menos favorables que con 60 Lux. Se recomienda que los cerdos en etapa de crianza estén expuestos a intensidades de luz de entre 50 Lux y 100 Lux.

1.3 Impacto de la luz en los cerdos de engorde

Aumentar la intensidad de la luz adecuadamente puede mejorar la salud y la resiliencia de los cerdos. Las investigaciones indican que los cerdos de engorde expuestos a 5 Lux de luz artificial mostraron una disminución notable en las funciones corporales en comparación con aquellos con menos de 40 Lux de luz natural. Sin embargo, cuando la luz artificial se elevó a entre 40 Lux y 50 Lux, el metabolismo de los cerdos de engorde se normalizó. Se recomienda que la intensidad de la luz para cerdos en crecimiento y engorde se establezca generalmente entre 40 Lux y 50 Lux. Además, la duración de la exposición a la luz afecta significativamente el crecimiento y el engorde de los cerdos. Un estudio de Martelli G et al. comparó dos ciclos de luz (70 Lux, con períodos de luz de 14:10 y 8:16). Los hallazgos revelaron que la tasa de conversión de alimento a carne para los cerdos en un período de luz más largo (4,3) fue considerablemente menor que para aquellos en un período de luz más corto (5,21) (P < 0,01). La investigación de Han indicó que dentro de una duración de luz de 12 a 24 horas, los períodos de luz más cortos son más beneficiosos para mejorar el rendimiento del crecimiento de los cerdos de engorde, reducir la relación alimento-carne y reducir las tasas de enfermedades, logrando resultados significativos.

1.4 Impacto de la luz en los jabalíes

Prolongar la exposición a la luz puede favorecer el desarrollo de las gónadas en verracos jóvenes y acelerar su madurez sexual. Al analizar los efectos de la luz en los verracos, la calidad del semen es un aspecto fundamental. Si bien prolongar la exposición a la luz tiene un impacto mínimo en la calidad del semen, aumentar la intensidad de la luz la mejora significativamente. Una investigación de Cui demostró que el semen de verraco conservado in vitro a 100 Lux mostró una mejora notable en comparación con el de 50 y 150 Lux. Con base en este análisis y en las necesidades prácticas de las granjas porcinas, se resumen, a modo de referencia, las recomendaciones para los estándares de iluminación de las granjas porcinas modernas (Tabla 1).

Tabla 1: Recomendaciones del índice de iluminación de las granjas porcinas

2. Diseño de iluminación de la casa de cerdos

2.1 Selección de fuentes de luz

La luz se compone de ondas electromagnéticas de baja a alta frecuencia, incluyendo ondas de radio, infrarrojos, luz visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. En la cría de cerdos, la luz ultravioleta se utiliza principalmente para la esterilización y desinfección, la luz visible se utiliza para la iluminación de las granjas porcinas y la luz infrarroja se utiliza principalmente para mantener la temperatura de los lechones.

Al seleccionar una fuente de luz, los factores clave a considerar incluyen el flujo luminoso y la intensidad luminosa. El flujo luminoso se refiere a la energía total emitida por la fuente de luz a lo largo del tiempo, medida en lúmenes (lm), mientras que la intensidad luminosa indica la energía luminosa emitida dentro de un ángulo sólido específico, lo que refleja la capacidad de la luz para converger, y se mide en candelas (Cd). La intensidad luminosa es una métrica crucial para evaluar la eficacia de la iluminación, definida como el flujo luminoso de luz visible recibida por unidad de área, conocido como iluminancia, medida en lux (Lux). Es importante entender que el flujo luminoso y la intensidad luminosa son características intrínsecas de la fuente de luz y no se ven influenciadas por la distancia de esta. Por el contrario, la intensidad de la luz sí varía con la distancia; a medida que uno se aleja de la fuente de luz, su impacto disminuye, lo que resulta en una menor intensidad de la luz. Además, la intensidad de la luz es acumulativa, lo que significa que la intensidad en un punto específico es la suma de todas las intensidades de luz de todas las fuentes dirigidas a ese punto.

Al seleccionar las fuentes de iluminación para la porqueriza , es importante considerar el índice de eficiencia energética de las distintas lámparas, es decir, la potencia necesaria para cada unidad de salida de luz. La Tabla 2 muestra los índices de eficiencia energética de las lámparas más utilizadas. Una comparación revela que las lámparas LED de alta potencia ofrecen el mejor índice de eficiencia energética entre estas opciones.

Tabla 2 Relación de eficiencia energética de lámparas comunes

2.2 Disposición de las fuentes de luz

En esta sección, se utilizan tubos de luz LED (18 W, 2100 lm, 6500 K) como fuentes de luz individuales para la paridera. La intensidad lumínica necesaria para la paridera oscila entre 50 y 100 lux. La intensidad lumínica a una distancia horizontal de 2 metros del centro del tubo es de 25 lux. Para lograr la intensidad lumínica deseada, la separación horizontal entre los dos tubos se establece en 4 metros, lo que resulta en una intensidad lumínica de 50 lux en el punto medio entre ambos, lo que satisface los requisitos de iluminación de la paridera.

Se utiliza el software profesional de diseño de iluminación DIALux para simular las condiciones de iluminación en la nave de partos. La intensidad lumínica media calculada en la nave es de 92,7 lux, y los resultados de esta simulación cumplen con los requisitos especificados.

Se realizan mediciones de campo para verificar los resultados de la simulación, como se muestra en la Tabla 3. Los valores medidos son generalmente inferiores a los previstos por el software, lo que puede atribuirse a la obstrucción de la luz causada por equipos como corrales y líneas de alimentación dentro del gallinero.

Tabla 3 Comparación de los resultados de intensidad de iluminación medidos en campo con los resultados de simulación

La selección de lámparas adecuadas y la disposición de las fuentes de luz son componentes esenciales del diseño de la iluminación de las granjas porcinas. Dado que estas instalaciones requieren una limpieza profunda frecuente, también deben tenerse en cuenta la durabilidad y el nivel de protección de las luminarias . Adaptar el diseño de la iluminación a los diferentes grupos de cerdos puede mejorar considerablemente la productividad de las granjas porcinas. Además, la gestión del fotoperiodo es un aspecto crucial del diseño de la iluminación de las granjas porcinas; sin embargo, existe escasez de datos técnicos al respecto y persisten numerosos debates sobre las mejores prácticas para su regulación.

3. La mejor iluminación para la casa de los cerdos

3.1 Luces para caseta de cerdo T21

Las luces para cerdos Ceramiclite T21 son la solución ideal para granjas ganaderas y plantas de procesamiento de alimentos, diseñadas para lugares que requieren lavado a alta presión, como lavaderos de autos y granjas. El LED cerámico especial, el material de PC y su diseño de estructura impermeable previenen la corrosión por sulfuro de hidrógeno, amoníaco y otros agentes corrosivos. El uso de LED cerámicos proporciona una resistencia al sulfuro de hidrógeno cuatro veces superior a la de las lámparas LED tradicionales. Además, son adecuadas para entornos con alta temperatura y humedad, como salas de cultivo de hongos, donde suele haber mucho polvo, humo y vapor de agua. También se pueden usar como lámparas convencionales de triple protección.

3.2 Luces para caseta de cerdo T16

Las luces para cerdos Ceramiclite T16 son una excelente solución, diseñadas específicamente para entornos que requieren lavado a alta presión. Fabricadas con plástico especial con estructura impermeable y fuente de luz cerámica, su durabilidad reduce los costos de mantenimiento, mientras que su larga vida útil y eficiencia energética proporcionan una iluminación superior, especialmente adecuadas para granjas ganaderas, plantas industriales e instalaciones de procesamiento de alimentos.

4. Solución y ciencia relacionadas

Solución de iluminación para ganado

Ciencia de la iluminación porcina

5. Contacto con Ceramiclite