持続的な畜産経営を可能とする生産・管理技術の実証研究

実証地域: 福島県
分野: 農業・農村
分類: 網羅型実証研究（研究課題名持続的な畜産経営を可能とする生産・管理技術の実証研究）
代表機関: 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
参画研究機関: 福島県農業総合センター、麻布大学獣医学部、酪農学園大学獣医学群、（独）家畜改良センター、（一社）家畜改良事業団、NPO法人福島農業復興ネットワーク（ミネロファーム）、福島県酪農業協同組合、（有）岡本製作所、栗田工業（株）、日本大学、国立大学法人弘前大学
研究実施期間: 平成２５年度～平成２９年度

１研究の背景・課題

営農再開する酪農場においては、放射性物質濃度の低い飼料生産や牛群の速やかな回復が必須であり、家畜ふん尿や再生可能エネルギーの有効利用、家畜疾病による損失の回避、肉牛雄子牛の選択生産、作業の省力化・高能率化、などによる経営改善が求められる。加えて、地域バイオマス資源による化石エネルギーの代替や、特別栽培等の高付加価値農業への転換により、再開した地域農業経営が持続可能なものとする必要がある。

２研究の目標

放射性セシウム（RCs）濃度が十分低い（30Bq/kg 水分80％換算以下）自給飼料の高能率生産体系構築
糞尿の省力的堆肥化と循環利用、農場内再生可能エネルギー活用による燃料費削減と生産性向上
新たな検査技術と乳房炎防除管理による損耗低減および、ベンチマーキングによる経営改善
雌雄判別技術を用いた効率的な繁殖と牛群能力向上、並びに高価格の黒毛和種雄子牛の生産頭数増加
作物残さや家畜ふん尿の乾式メタン発酵と、わら類や木質チップの固形燃料化によるエネルギー生産を行い、発酵残さ堆肥および液肥として水田、畑地に還元利用する循環システムを構築

３研究の内容

飼料用トウモロコシ導入や適正な施肥・堆肥利用によりRCs濃度が低く給与可能な飼料生産方式を実証する。
吸引通気式自動堆肥化システムにより、高品質堆肥の省力生産と同時に発酵熱を回収利用。生乳の熱エネルギー利用、太陽光発電とエネルギーマネジメントシステムで農場内電力消費配分を最適化する。
微生物のゲノムDNA検出・同定分析を基礎とした乳房炎防除管理プログラムを定期実施する。復興支援対象地域のベンチマーク作成により対象農場の現状把握と改善目標の設定を行う。
性選別精液を用いた人工授精の受胎率向上により、高能力泌乳牛群の迅速な整備を図る。良質卵子の効率的採取と体外授精胚の性判別移植により、黒毛和種雄子牛生産割合を７０％程度に向上させる。
効率的な乾式メタン発酵技術、発酵原料等の収集・調製・貯蔵技術、発酵残さの肥料調製利用技術、固形燃料の製造・利用技術等を実証し、エネルギー・資源循環型営農システムの経営的・エネルギー的評価を行う。

４研究成果概要

牧草のRCs濃度は年次を追って低減しているが、引き続き確認していく必要がある。飼料用トウモロコシでは、RCs濃度、発酵品質共に問題なく、搾乳牛に給与可能な自給飼料を生産できた（図１）。
吸引通気式自動堆肥化システムを導入し、省力的な堆肥化と発酵熱の利用が可能となった。ヒートポンプによる生乳熱回収利用により灯油消費量とバルククーラ負荷が低減された（図２）。
乳房炎原因微生物分析および乳房炎防除対策支援会議により搾乳手順等が改善され、乳房炎発症程度が抑制されている。福島県内酪農場における実証農場の位置づけを確認した（図３）。
性選別精液による受胎率の高い人工授精実施時期が、排卵処理後１２時間であることを明らかにした。慣行より効率的で同等の良質卵子を確保できる卵胞刺激処理方法を明らかにした（図４）。
乾式メタン発酵システムについて、処理材料別のガス発生量を明らかにし、日処理量10t以上で経済的に成り立つことを示した。木質チップの乾燥とバーナーへの定量供給を可能とし、燃焼熱によるハウス暖房実証を行っている。除染農地におけるスイートコーン、バレイショ、サトイモの実証栽培では、RCsは検出限界以下で、十分な品質・収量が得られた（図５）。