Camas húmedas: Factores relacionados con el microambiente y las propiedades de la yacija

M. W. Dunlop y R. R. Stuetz

Australian Poultry Sci. Symp., 2016

Introducción

Debido a diferentes aspectos medioambientales, económicos y animales, en la producción de broilers se utiliza una gran variedad de prácticas de manejo de la cama, cuya humedad se asocia con diversos factores, algunos propios de la nave y otros de las mismas propiedades del material utilizado. El término “cama húmeda“ se utiliza cuando la acumulación de agua cambia las propiedades de la yacija de forma que se considera perjudicial para la salud y el bienestar de las aves, la eficiencia de la producción y la seguridad alimentaria y/o el medio ambiente, debido a su olor y a la producción de amoniaco. Reconocido como problema desde hace muchos años, la cama húmeda ha continuado siendo un aspecto difícil en los más de 90 años de desarrollo del sector del broiler en cuanto al diseño de la instalación, los sistemas de ventilación y los métodos de producción.

El término “cama húmeda“ se utiliza cuando la acumulación de agua cambia las propiedades de la yacija de forma que se considera perjudicial para la salud y el bienestar de las aves

No existe una definición precisa del significado de la cama húmeda. En Australia, se exige que para el bienestar del pollo la cama “debe mantenerse en un estado seco y friable”, mientras que Lister -2009– indica que en el Reino Unido “todos los pollos deberán tener acceso permanente a una cama seca y de material friable en la superficie” y que “debe ser inspeccionada para asegurarse que no se vuelva excesivamente húmedo o seco”. Presumiblemente, se requiere una cama friable para que sea posible que las aves puedan picotearla y escarbar -DEFRA, 2013-, pero no demasiado seca con el fin de controlar las concentraciones de polvo. Pero exactamente ¿cuánta agua puede contener antes de que se convierta en una preocupación?. Según Collett –2012- el 25 % de contenido de humedad es el límite por encima del cual “se ven comprometidas sus propiedades de amortiguación, aislamiento y capacidad de retención de agua”. Otros autores han indicado que la Salmonella y el E. coli pueden ser controlados mediante el mantenimiento de humedad inferior al 20-35 %. Según El-Wahab y col. –2012- el contenido de humedad crítica para la aparición de la dermatitis plantares –FPD- era de aproximadamente el 35 %. Otros estudios han distinguido entre camas húmeda y secas en base a un baremo de puntuación, añadiendo agua a la misma con el fin de iniciar las condiciones para producir FPD -Cejiz y col., 2011; de Jong y col., 2014-. A fin de cuentas, no hay un solo valor del contenido de humedad que describa las condiciones que inician los problemas asociados con una cama húmeda. Además, el contenido de humedad de la superficie de la misma puede variar en un criadero de pollos y los datos publicados no proporcionan orientación sobre que parte de la nave puede estar por encima el contenido de humedad crítico para convertirse en una preocupación.

El 25 % de contenido de humedad es el límite por encima del cual “se ven comprometidas sus propiedades de amortiguación, aislamiento y capacidad de retención de agua.

El problema de la humedad de la cama no tiene fácil solución aunque su frecuencia y su severidad pueden reducirse mediante un manejo adecuado de la manada y del medio ambiente de la nave, conociendo las circunstancias que pueden hacer aumentar la cantidad de agua en la misma o que afectan a su eliminación.

Fuentes de humedad

En las naves de pollos hay muchas fuentes de humedad, como son las deyecciones de las aves, los derrames de los bebederos, las condensaciones y el mismo vapor de agua del aire. Cuando uno o varios de estos factores son mayores de lo normal puede presentarse un problema de cama húmeda.

En el transcurso de un engorde, la cantidad total de agua añadida a la camada por las excretas es de más de 100 l/m²

El agua en las excretas es una de las principales fuentes de adición regular de agua a la cama. Según Dunlop y col. –2015- la cantidad de agua añadida a la cama por esta causa, incluyendo los derrames normales al beber, varía de 1,5 a 3,2 l/m²/día en la mayoría de las crianzas de broilers -figura 1-, partiendo de que ya en la primera semana de vida es del orden de 0,5 a 1,2 l/ m²/día. En el transcurso de un engorde, la cantidad total de agua añadida a la camada es de más de 100 l/m², una cantidad muy superior que la que puede sostener, lo que resalta la necesidad de eliminarla mediante la ventilación.

Fig. 1. Cantidad de agua que se añade a la cama debido a las deyecciones de las aves y el derrame normal durante un engorde (Dunlop y col., 2015).

Las cantidades estimadas de agua añadida a la cama a causa de la excreción de las aves se basan en condiciones “promedio”. Cuando las aves están fuera de su zona de termoneutralidad, si tienen algún trastorno digestivo, o bien si no se reparten de manera uniforme en la nave a causa de una distribución irregular de la temperatura, los valores estimados pueden variar. La repetición de zonas de cama húmeda en una misma parte de la nave puede ser útil para investigar la causa específica.

El agua en las excretas es una de las principales fuentes de adición regular de agua a la cama.

Los bebederos se citan con frecuencia como una causa de camas húmedas, al comenzar frecuentemente bajo los mismos la formación de apelmazamientos, con el consiguiente mayor contenido de humedad por derrames. Si bien esto es inevitable, puede reducirse mediante recuperadores bajo las tetinas, asegurándose de la presión de los bebederos y ajustando la altura de estos. La presión debe ser suficiente para que las tetinas cierren bien y para asegurarse de que el suministro de agua es el adecuado. Una presión irregular en las líneas de bebederos puede contribuir a derrames y puede reducirse con varios puntos de suministro y reguladores especializados. La altura de los bebederos también es importante y necesita ser ajustada diariamente para asegurarse de que elpicos de las aves están en una posición para minimizar el derrame.

Una presión irregular en las líneas de bebederos puede contribuir a derrames

Propiedades de la yacija

El concepto de la “cama húmeda” no afecta sólo a su humedad sino también a su friabilidad, si se consideran las definiciones que figuran en las directrices de bienestar. Por tanto, es necesario mantener la yacija en un estado friable, lo cual también tiene ciertas ventajas, aparte de las consideraciones de bienestar. Cuando la cama es friable, ello ayuda a mantenerla seca y permite a las aves el “trabajarla” cuando caminan, escarban, toman baños de polvo y se alimentan. Esto incorpora excrementos frescos, airea la cama y regularmente intercambia las partículas en la superficie, donde la evaporación potencial es mayor (Dann, 1923).

La humedad de la cama afecta a la cantidad de la cohesión -adherencia- entre las partículas -Bernhardt y Fasina, 2009-, lo que afecta a la friabilidad. Cuando aumenta por encima de 20-30 % las partículas comienzan adherirse entre sí y forman grumos porque el agua actúa como un aglutinante natural, requiriéndose más fuerza para romperlos y devolver la cama a un estado friable -Bernhardt y col., 2010-.

La altura de los bebederos también es importante y necesita ser ajustada diariamente para asegurarse de que los picos de las aves están en una posición que minimize el derrame

La sequedad de la yacija y la friabilidad afectan a la forma en que los excrementos frescos son depositados en la superficie de la cama. Cuando un excremento se deposita sobre una cama seca y friable se recubre con partículas de ésta, que absorben algo de humedad de la misma e impide que las que no son pegajosas se peguen entre sí. La actividad de las aves hace mover las deyecciones sobre la superficie de la cama y las rompe en pedazos más pequeños, cada uno quedando recubierto de forma que continúa esta ruptura física. Esto aumenta la superficie, lo que acelera la pérdida de humedad y el secado, sosteniendo también un material que las aves pueden seguir “trabajando” con la actividad normal. A la inversa, cuando una deyección se deposita en una cama húmeda o apelmazada, no puede ser recubierta por las partículas de ésta, ensuciando aun más su superficie. Debido a que la humedad no se transfiere fácilmente a la yacija más profunda, hay una dependencia exclusiva de la eliminación por evaporación de la superficie de la cama y la deposición quedará más húmeda durante más tiempo. Cuando las condiciones en el gallinero no favorecen el secado -por ejemplo, con una velocidad del aire baja y una alta humedad, cómo ocurre frecuentemente de noche-, la capa de gallinaza húmeda crece. Debido a que forma un alto contenido de humedad, la energía o fuerza requerida para romper la gallinaza en una mezcla friable es más que lo que las aves pueden manejar.

Con el fin de comprender y abordar lo referente a la cama húmeda es preciso centrarse en las condiciones en su superficie. El agua proviene siempre de la superficie, bien de derrame de los bebederos, bien de las deyecciones o bien de la absorción de la humedad del aire. El agua también se evapora de la superficie de la cama y si esta está húmeda, hay formación de costras y apelmazamiento, lo que ralentiza la velocidad de secado. La humedad en la superficie de la cama es una consideración importante y, sin embargo, rara vez se mide específicamente, a diferencia de la del conjunto, que es la que se toma con mayor frecuencia. El valor de esto es cuestionable debido a que unas pocas horas con alta humedad -por ejemplo, durante la noche- pueden ser suficientes para que la superficie actúe como una cama húmeda a pesar de que el contenido medio de humedad de la cama completa pueda indicar que la misma está bastante seca. La medición de las condiciones de la superficie de la cama de forma significativa y repetible es algo que requiere una mayor investigación y desarrollo.

Capacidad de almacenamiento de agua de la cama

Un tema importante es saber que cantidad de agua hay en la cama, habiendo varias formas de determinarlo, aunque ninguna de ellas ayuda a establecer el punto crítico en el que la misma se podría definir como “húmeda”. Esto se debe a que no todos los materiales empleados como yacija se comportan de la misma forma con respecto a su apelmazamiento y friabilidad. Las propiedades de la yacija también cambian durante una crianza, de forma que mientras que al principio puede comportarse de una manera determinada, al final puede hacerlo de manera diferente.

La forma más corriente para medir la humedad de la cama es como porcentaje en relación con la masa de la muestra. Un inconveniente de ello es que la densidad – la masa dividida por el volumen – del material de cama seca afecta el cálculo del contenido de humedad: cuanto más denso es un material, más agua contendrá para un mismo valor de humedad. Esto requiere una cuidadosa consideración cuando se realizan estudios con diferentes materiales de yacija o con diferentes cantidades de deyecciones.

Un método alternativo para medir la humedad de la cama es tener en cuenta el volumen real de agua contenido en un metro cuadrado de la misma -litros por metro cuadrado– a una profundidad especificada, por ejemplo a 5 cm.

Un método alternativo para medir la humedad de la cama es tener en cuenta el volumen real de agua contenido en un metro cuadrado de la misma -litros por metro cuadrado– a una profundidad especificada, por ejemplo a 5 cm. Mediante esta medición es posible calcular un balance de agua si se conocen las entradas de ésta – por ejemplo, de las excretas y el desperdicio, ver figura 1 – y la evaporación. Este método de descripción de humedad de la cama también tiene sus limitaciones, especialmente en la definición del volumen del material de la cama, que puede ser difícil porque esta es fácilmente compresible.

Días de crianza

Fig. 2. Cantidad de agua en un metro cuadrado de cama (l/m²) a diferentes valores de contenido de humedad a lo largo de una crianza.

En la figura 2 mostramos la cantidad de agua acumulada en una cama de viruta de pino a lo largo de una crianza de broilers. La adición de deyecciones durante el engorde aumenta la capacidad de retención de humedad. Hacia el final del engorde la cama contiene aproximadamente el doble de la cantidad de agua que la de virutas de pino. Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se puede ver que la cantidad de agua depositada diariamente sobre la cama de las aves es más o menos suficiente para aumentar el nivel de humedad de la misma en aproximadamente un 10%.

Dinámica del agua dentro de la cama

La cantidad de agua en la yacija es una consideración pero la disponibilidad y el tipo de ella son posiblemente más importantes. Esto se refiere al concepto de “la actividad del agua” –Aw-, también conocido como “equilibrio de la humedad relativa” –ERH-. La actividad del agua se utiliza para explicar porque diferentes materiales pueden contener la misma cantidad de agua, pero la disponibilidad de agua para la microbiota y la evaporación pueden no ser iguales. Esto se debe a diferencias en la forma en que las moléculas de agua se unen al material. La actividad del agua se utiliza ampliamente en la conservación de alimentos, donde la deshidratación, el almacenamiento en frío o la adición de azúcar, sal u otros aditivos pueden ser utilizados para evitar su deterioro.

El mantenimiento de una cama relativamente seca es suficiente para reducir el crecimiento de organismos específicos

La actividad de agua está más estrechamente relacionada con la microbiota y las propiedades física y químicas de la cama que el contenido de humedad -Van der Hoeven-Hangoor y col.-. También se relaciona con la humedad relativa -en condiciones de equilibrio isotérmico- y por lo tanto se puede utilizar para explicar la cantidad de agua absorbida o evaporada por la cama en función de la humedad relativa del aire en la superficie de la misma. La figura 3 muestra la relación entre la actividad de agua y el contenido de humedad de la cama – medida a 25 °C -. El título del eje vertical se puede sustituir por “humedad relativa” con el fin de considerar la relación entre la humedad del gallinero con la de cama. Puede verse que la viruta fresca de pino tiene una mayor actividad de agua que una yacija al final de engorde para un mismo contenido de humedad. Esto se debe a que la viruta de pino es un material que retiene el agua por enlaces sencillos, mientras que la adición de los excrementos, conteniendo hidratos de carbono, proteínas y sales, crea enlaces moleculares complejos que se ligan fuertemente con el agua en la cama.

Contenido en humedad

Fig. 3. Relaciones entre el contenido de humedad de la cama y la actividad de agua (también conocido como el equilibrio de la humedad relativa) en una crianza (Límites de la actividad de agua de la microbiota, de Fontana y Takis y Richardson, 2007).

La actividad del agua es importante en tres procesos que ocurren dentro de la cama: a) el crecimiento microbiológico; b) la pegajosidad/friabilidad; y c) la absorción de agua y la evaporación.

La microbiota requiere una cierta cantidad de agua para crecer y la disponibilidad de ésta está relacionada con la actividad del agua. La figura 3 muestra los límites de actividad de agua en en 3 momentos de importancia en la crianza. Por debajo de estos límites, los organismos restringen su crecimiento. Por lo tanto, el mantenimiento de una cama relativamente seca -por debajo de 20 a 25 % de humedad, dependiendo de las propiedades específicas del material- es suficiente para reducir el crecimiento de organismos específicos. Se sugiere que una actividad de agua relativamente alta al comienzo del engorde puede aumentar los riesgos microbiológicos.

Si la cama es profunda y se deja que toda ella se moje tardará más en secarse, habiendo recomendado que su grosor sea de menos de de 10 cm

La adhesividad y friabilidad están directamente relacionados con la actividad del agua, porque ésta tiene que estar disponible en la superficie de las partículas para formar enlaces entre ellas. Una vez que la cama llegue a un “nivel de hidratación crítico”, las superficies se moldean y se fusionan con las partículas vecinas -Roudaut, 2007-, lo que origina grupos compactos en lugar de un material friable. Bernhardt y FASINA –2009– han observado que una reducción en la friabilidad a una actividad de agua de aproximadamente 0,80 a 0,85, lo que corresponde a una humedad del 18 al 22 %.

El microambiente del gallinero

La absorción de agua y la evaporación entre la cama y de aire dependen de la relación entre la actividad de agua de la cama y la humedad relativa del aire. El agua se mueve desde un estado de alta actividad a otro de baja actividad y esto se convierte en la fuerza motriz para mover el agua dentro de la cama y entre la yacija y el aire. La velocidad a la que se moverá el agua a través de la cama también depende de la difusión molecular de agua a través de los poros. Debido a esto, el movimiento del agua a través de la cama será más lento si los poros son largos o constreñido, es decir, si la cama está compactada o compuesto de materiales finos. Además, el movimiento de agua de la base de una gruesa capa de cama será mucho más lento que el de la superficie. En consecuencia, si la cama es profunda y se deja que toda ella se moje tardará más en secarse, habiendo recomendado ya Dunn –1923- que su grosor sea de menos de de 10 cm.

Recordando que el otro nombre de la actividad de agua es “humedad relativa de equilibrio”, la transferencia de agua estará regulada por la de la cama y la humedad relativa del aire. Si la actividad de agua es menor en la cama que la humedad relativa del aire, aquella absorberá esta última, pero si la situación se invierte el agua se transferirá de la cama al aire. Por lo tanto, una forma de asegurar que el agua se evapore de la cama en el aire es garantizar que la humedad relativa de éste a nivel de la superficie de la cama se mantenga tan baja como sea posible -y ciertamente por debajo de la actividad de agua de la cama-.

La humedad relativa del aire en la superficie de la cama puede ser controlada mediante la regulación de temperatura -Payne, 1967-. Como regla general, la humedad relativa se reduce a la mitad si la temperatura del aire aumenta de 10 a 14 °C o la humedad relativa se duplica si la temperatura cae de 14 a 10 °C, hasta un máximo del 100 %, en cuyo momento el agua se condensa creando una niebla de gotitas de agua.

Payne –1967- y Weaver y Meijerhof -1991- han indicado que una humedad relativa en el gallinero del 72-75 % es suficiente para originar una cama húmeda o originar su apelmazamiento. La aplicación de estos valores a la figura 3 podría sugerir que la cama debe alcanzar y estabilizarse en un contenido de humedad muy bajo –el 10 %-, pero que su contenido en humedad será mayor debido a la adición de agua por las aves -figura 1-. A tal fin, Czarick y Fairchild –2012- recomiendan que la humedad relativa se mantenga por debajo del 60%.

Las actuales naves para pollos, cuando están bien diseñadas, son eficaces para reducir al mínimo la humedad relativa en la superficie de la cama.

Las actuales naves para pollos, cuando están bien diseñadas y operadas, son eficaces para reducir al mínimo la humedad relativa en la superficie de la cama. Esto se consigue gracias al aislamiento para retener el calor dentro de la nave y el uso de entradas de aire en los muros bien diseñadas para mezclar el aire entrante con el aire caliente del interior. Sin embargo, esta acción puede ser ineficaz si la presión estática en la nave no es adecuada, si las entradas de aire no están bien ajustadas o si hay unas correas en el techo que evitan que el aire llegue hasta el vértice del mismo y se mezcle completamente. El mantenimiento de un aire caliente y con baja humedad en la superficie de la cama puede mejorarse con el uso de ventiladores-removedores térmicos -Ferreira, 2015-. Una cantidad suficiente de aire cargado de humedad debe ser eliminada de la nave para evitar un aumento de la humedad relativa de la misma. En el período de transición en la ventilación túnel un frecuente intercambio de aire en el local evita una acumulación de humedad y la alta velocidad de aire es eficaz para eliminar la humedad de la cama; sin embargo, el uso de refrigeración evaporativa aumenta la humedad relativa, lo que reduce el secado de la cama. Para reducir este efecto, Czarick y Fairchild –2014- sugieren una estrategia de ventilación que utiliza una máxima velocidad de aire -por lo menos 3 m/s- y no comenzar la refrigeración hasta que la temperatura alcanza unos 29°C. La aplicación de esta estrategia se ha visto que es eficaz para el mantenimiento de una cama friable en la cercanía de paneles los de refrigeración en el interior del local.

La ventilación debe ser eficaz en la eliminación de agua

La ventilación debe ser eficaz en la eliminación de agua. Esto significa simplemente tener los suficientes ventiladores en funcionamiento para introducir la cantidad de aire necesaria -y por lo general con calor- para reducir la humedad relativa para que pueda absorber más agua. Por tanto, es esencial que este aire llegue a la cama donde la humedad tiene que ser eliminada. Esto puede ser un reto para la cama que se encuentra debajo de los bebederos o allí donde los pollos se agrupan. Por ejemplo, si la cama está húmeda o compactada debajo de los bebederos pero seca y polvorienta en medio, simplemente aumentando el número de ventiladores no necesariamente ha de ser eficaz. Las razones de un exceso de deposición de agua o de una evaporación insuficiente deben ser investigados.

La capacidad de la cama para contener el agua y para ligarla con una baja actividad aumenta durante la crianza.

Conclusiones

Hay muchos factores interrelacionados que pueden contribuir a una cama húmeda. Una cantidad sustancial de agua se añade a la misma por la excreción de las aves y las pérdidas de los bebederos y aún más si se produce algo que altere aquella o la humedad relativa del aire en la superficie de la cama sea elevada. La capacidad de la cama para contener el agua y para ligarla con una baja actividad aumenta durante la crianza. Pero si la ventilación no es eficaz, la superficie de la yacija puede humedecerse en corto tiempo –por ejemplo, en horas-, lo suficiente para llegar a tener una “cama húmeda”, con la consiguiente formación de costras o apelmazamiento. Y una ventilación “efectiva” requiere que el aire entrante esté acondicionado de forma que tenga una humedad relativa baja -menos de 60 %- para poder absorber la humedad de la yacija.

Si la ventilación no es eficaz, la superficie de la yacija puede humedecerse en corto tiempo –por ejemplo, en horas-, lo suficiente para llegar a tener una “cama húmeda”

Por otra parte, el agua debe ser eliminada allí donde se concentra, lo que puede ser un reto ya que no suele ser uniforme en toda la superficie de la nave.Por último, las estrategias que regulan la humedad relativa del aire en la superficie de la cama y mantienen el aire en movimiento, -por ejemplo, utilizando ventiladores des-estratificadores y no abusando de la refrigeración evaporativa- pueden ayudar a prevenir los problemas de cama húmeda que se produzcan. •

Las estrategias que regulan la humedad relativa del aire pueden ayudar a prevenir los problemas de cama húmeda que se produzcan.