給餌の自動化は、牛、酪農家、そして環境に利益をもたらす
2024年1月29日
牛への給餌は、世界中の酪農家にとって最も重要な仕事のひとつであり、毎日の日課でもあります。適切な給餌は牛を健康で良好な状態に保つだけでなく、高品質な牛乳を充分な量で生産するための基礎を築きます。優れた給餌戦略こそが、効率的な牛乳生産の鍵なのです。しかし、コストが高騰し、雇用労働力が不足している今、酪農家にとって収益性を維持するためのプレッシャーが高まっています。
私たちは酪農家に給餌戦略について尋ね、彼らの酪農場における動物福祉、柔軟性、持続可能性のバランスをとる方法を尋ねました。その結果、ほとんどの生乳生産者は自分たちが目指しているものを正確に理解しているが、現在の給餌技術がその可能性を最大限に発揮することを妨げていることが判明しました。
市場からの優れた顧客フィードバックにより、GEAのエンジニアはこれらのハードルのいくつかを埋めることができ、GEA DairyFeed F4500を発売することができました。この自律走行型給餌ロボットは、飼料を混ぜて分配し、牛に向かって押し出し、1日中すべての牛に新鮮な飼料を摂取させることができると同時に、飼料のロスを最小限に抑えることが可能です。酪農家にとっては、牛の健康状態、乳量の増加、ルーティン作業から解放されることによる柔軟性の向上、農場での改築作業を必要としないシステムの容易な導入など、いくつかの利点があります。
増加する世界人口を養う鍵としての牛乳
国連の推計によると、世界の人口は2022年末までに80億人に達し、2050年には100億人近くまで増加すると予測されています。世界人口の増加に伴い、高品質な食品へのニーズが高まっています。牛乳と乳製品は、人間の栄養にとって重要なタンパク源であり、人間の生命維持に必要な9種類の必須アミノ酸をすべて含んでいます。国際的な専門家ネットワークであるIFCNは、乳製品市場は2030年までに20％以上成長すると予測しています。したがって、酪農業界にとっての課題は、できるだけ持続可能かつ経済的に生乳を生産し、今日の酪農経営を長続きさせることです。
GEAの給餌ロボットを導入した後、生乳生産量は牛1頭当たり1日28リットルから36リットルに急増しました。牛同士が給餌テーブルで争うことは、もうありません。未経産牛も、新鮮な飼料を簡単に得られるようになり、潜在的な生乳生産力を充分に発揮できるよう準備する機会が与えられます。- クレマンス＆リュック・プシエ（フランス）
酪農家はビジネスと持続可能性の課題に直面しています
酪農場は常にコスト構造を最適化し、より効率的な経営を目指しています。注目すべき重要な入力要素のひとつは、給餌に関連するコストです。欧州委員会によると、自家製飼料と購入飼料は総経費の約60％を占め、したがってフレキシブルコストの最大の部分を占めています。電気代や人件費など、給餌活動に関連するその他の支出も加わわります。加えて、肥料、穀物、エネルギーの価格がここ数ヶ月で大幅に上昇し、生乳生産コストを押し上げています。多くの産業が直面しているもうひとつの傾向は、農業部門に関心のある熟練労働者の不足です。英国のアーラ社が実施した調査によると、新たな人材を求めている酪農家の80％が、ほとんど、あるいはまったくフィードバックを受けていないことが明らかになりました。このような状況は、自動化ソリューションへの投資を強力に後押しする要因のひとつとなっています。
第三に、環境規制が酪農場の生産方法に影響を与えています。欧州グリーンディールの一環であるFarm to Fork Strategy（農場から食卓まで戦略）は、2050年までにカーボンネットゼロを達成することを目指しています。気候変動に関する国際パネルによれば、2021年現在、世界の温室効果ガス（GHG）排出量の3分の1が食品システムから排出されています。これを家畜飼料の生産に絞ると、GHG排出量の39％が乳牛の腸内発酵によるものです。
適切に管理された畜舎では、畜舎からの温室効果ガス排出量は、農場全体の温室効果ガス排出量の約45％を占めています。食料生産による世界の温室効果ガス排出量は、年間17,318±1,675テラグラム（CO2換算）であることが判明し、そのうち57％が動物由来の食料（家畜飼料を含む）の生産、29％が植物由来の食料、14％がその他の用途に相当します。
「このような包括的な背景から、酪農家が収益性が高く、持続可能な方法で牛に給餌する方法について、大きな課題が浮かび上がってきます」と、GEAの自動給餌システム部門責任者であるカロリーナ・ヘニングスは説明します。
酪農インサイトのポッドキャスト
GEA Dairy Farming Insights - 酪農ネットワークのインサイトポッドキャストをご覧ください！
経験豊富な酪農家も、酪農を始めたばかりの方も、酪農の世界に興味がある方も、私たちと一緒に、進化し続ける酪農の現場を探り、成功や課題、革新のストーリーを語りましょう。Next Generation Farmingの柱である、動物福祉、柔軟性、より良い持続可能性に基づいた、現代的で未来志向の生乳生産についてお話しします。
生乳生産の広大な世界を旅する「カウ・コミュニティ」に参加して、毎回のエピソードで知識とインスピレーションを得ましょう！
GEA の最新の自動給餌テクノロジーを支えるチーム。
GEAは革新的な技術で応えます
長年にわたり、ヘニングスは給餌の専門家、エンジニア、販売やサービス担当者からなる学際的なチームと協力し、顧客のニーズや、酪農家が新しい給餌技術を全面的に導入する際の障害となる要因の分析に挑んできました。結局のところ、自動給餌ソリューションは35年以上にわたり、市場で使用されてきました。しかし、一部のヨーロッパ諸国を除けば、搾乳ロボットのような他の酪農自動化システムと比べて、市場への浸透度は依然として低いままです。2013年に自動給餌システムが導入されたのは、ヨーロッパの酪農場の1％未満でした。その数は、翌年には増加しました。酪農家たちは、自動給餌システム技術の導入が遅れた理由として、農場での多大な努力と調整が必要であることを挙げています。また、給餌システムと他の牛群および農場管理ソフトウェアとの接続性が欠けているという意見もありました。複雑さとシステムの扱い勝手も、あまりユーザーフレンドリーだとは見なされませんでした。
市場からのすべてのお客様のフィードバックに基づき、エンジニアは動物給餌、ロボット工学、システム監視の最新技術を組み合わせた革新的なGEA DairyFeed F4500システムを立ち上げました。独立駆動するロボットが飼料の投入、混合、分配を行い、地表の状態や傾斜に関係なく、どんな農場でも導入することができます。
しかし、給餌ロボットは気候変動との戦いに、どのように積極的に貢献できるのでしょうか？
GHG排出量削減のための精密給餌と戦略立案
農場での給餌の自動化は、生乳生産者が望ましい給餌戦略を実行し、いくつかの方法で生産性目標を達成するのに役立ちます。1.飼料を減らして生乳を増やす
過去数十年の酪農のトレンドの中で際立っているものがあります。一部の国では、牛1頭あたりの生乳生産量が2倍から3倍に増加しています。例えばドイツでは、乳牛の頭数は1990年の640万頭から現在は390万頭に減少しています。同時に、牛1頭あたりの生乳生産は平均50％近く増加しています。少ない頭数でより多くの生乳を生産できるようになったのは、主に飼育方法や乳牛の健康促進、給餌面、さらには酪農の効率化における技術進歩の賜物です。
科学的研究は、牛の生乳生産能力と給餌戦略との間に明確な関係があることを示しています。給餌頻度、牛のグループ分け、飼料や混合物の品質などのパラメータが、平均生産率と例外的な生産率の違いを生み出すのです。プラスの影響：優れた給餌戦略は、1頭あたりの温室効果ガス排出量の削減に即座につながります。乳牛1頭当たりの牛乳生産量を増加させることは、kg当たりの牛乳生産量における温室効果ガス排出量の削減に有効な戦略であるとみなされています。
モデル計算では、完全な農産物（牛乳と牛肉）の取り扱いを考慮した場合、生乳生産量の増加が温室効果ガスにプラスの影響を与える可能性があることが示されています。計算例では、牛1頭あたり、また1年あたりのCO 2が9,578キログラムから7,689キログラムに減少し、生乳生産量が年間6,000キログラムから8,000キログラムに増加することを示しています。この温室効果ガス排出量の削減は、基本的に消化管内発酵、堆肥、土壌から発生する亜酸化窒素（N2O）の削減によって実現されています。
2.仕事を減らして柔軟性を高める
完全自動化システムを使用しない場合の給餌は、農場の総作業時間の約25パーセントを占めています。平均120頭規模のヨーロッパの農場で実施された調査によると、自動給餌システムを導入した場合、従来の給餌システムに比べて1日あたり112.15分を節約することができます。これは、労働時間の大幅な削減、ひいてはコストの削減につながります。また、新しい労働者を探すための負担も軽減されます。同時に、結果として、農家がより正確な牛群への給餌が可能になる一方で、労働時間の柔軟性が高まったという農家の声も聞かれました。
3.乳牛の福祉を改良して品質損失を減少
推奨される給餌戦略は、日中の給餌回数を増やすことです。反芻動物である牛は、飼料を最適に消化するために、ルーメン（第一胃・反芻胃）の微生物を良好な環境に保つ必要があります。ルーメンの理想的なpHは約5.5～6です。ルーメン微生物はpHレベルの変化にうまく適応しないため、ルーメン内のpHを維持するための効率的な方法は、一日中飼料を供給することです。
「牛はまた、粒子の小さいものを選り分ける傾向があるため、飼料をバランス良く食べなくなり、それにより、ルーメンのpHに悪影響を及ぼします」と、給餌の専門家ヘニングスは説明します。したがって、飼料混合配給の適切な分配は常に時間の問題です。混合飼料が牛に配給されると、栄養価の劣化が始まります。適切な飼料と栄養素の摂取を維持できるように、牛が常に飼料の容器にアクセスできるようにしておくことが重要です。
酪農場では通常、すべての牛が飼料にアクセスできるように飼料を押し上げることが行われていますが、これではすべての牛に良い品質の飼料が供給されることを保証できるものではありません。研究によると、飼料がより頻繁に配給された方が、牛が 1 日を通してより均等に飼料にアクセスできることが示されています。また、下位の牛は移動量や移動頻度も少なかったため、飼料へのアクセスが良く、より頻繁に餌を与えることができました。給餌回数が多いということはまた、牛が日中の給餌時間をより均等に分配する傾向があることを示しています。
要約すると、従来の給餌技術を導入している農場では、頻繁な給餌は労働集約的な作業であるように思われます。自動化では、グループ内の牛の頭数にのみ制限されます。残る唯一の課題は、均質な混合飼料を得るために混合バッチに充分な量を入れることです。
以前は牛に餌をやることに多くの時間を費やしていましたが、今はF4500のおかげでとても楽になりました。子牛から母牛まで、4つの異なるグループに対して、最小限の時間で特定の飼料を提供することができます。- ヨハネス・ニッケル（ドイツ）
4.望ましいエネルギー選択
最後に、エネルギー構成は、自動給餌システムによい変化します。データによると、酪農家は従来の給餌環境でミキサーワゴンを使って牛群に給餌するために、牛1頭当たり年間18リットルのディーゼルを使用しています。Institute für Technologie（KIT：技術研究所）によれば、ディーゼル1リットルは2.65キログラムのCO2に相当します。自動給餌システムは、エネルギー源として電気を使用します。バイエルン州立農業研究センターが2015年に実施した調査では、GEA MixFeederの自動給餌システムは、1頭あたり年間21.36キロワット時を消費しました。これは、2020年に測定されたエネルギーミックスの形で、336グラムのCO2相当量です。この値を200頭の乳牛を飼養する牧場の基準値とすると、従来の給餌環境での排出量は、年間9,540キログラムのCO2です。自動給餌の場合、排出量は年間1,435.4キログラムに減少します。
より持続可能な電力源へのエネルギーミックスの改善に向けた各国政府の取り組みを考慮すると、キロワット時あたりのCO2排出量は、今後さらに減少することが予想されます。
持続可能な給餌戦略のための自動給餌ソリューション
自動給餌システムが酪農家に様々なメリットをもたらすことは明らかであり、中でも労働力の節約は即効性のある顕著な利点です。しかし、生産性、エネルギー効率、飼料効率、廃棄物削減への長期的な影響は、農場の環境パフォーマンスに大きく貢献します。自動給餌システムは、収益性と持続可能性の両方を向上させ、農業におけるより環境に優しい技術への幅広いシフトと一致しています。政府が規制を実施し、環境に優しい慣行を支援するための補助金を提供するにつれて、給餌自動化技術は不可欠なものとなっています。このアプローチにより、農場は経済的な実行可能性を高めるだけでなく、農業部門全体の二酸化炭素排出量を削減する役割を果たすことができます。
