ステップアップマニュアル〜コンポストバーンへの転換〜

1. 牛の快適性及び生産性の改善を目指して
日本における酪農家戸数（H21年度の全体の酪農家戸数は約 21千戸）の規模別の推移を見てみると、小規模から、中・大規模への規模拡大化の傾向が進んでいることが伺えます。酪農における規模拡大にあたっては、牛の集約化と省力化を目的としたいわゆる放し飼い方式である「フリーストール」、「フリーバーン」牛舎が一般的に採用されます。
近年、アメリカのミネソタ大学では、「コンポストバーン」という管理方式の研究が行われており、この方法は「フリーストール」「フリーバーン」に比べて、牛のカウコンフォートや生産性の改善に非常に有効であることが報告されています。
そこで、全農では、日本における新しい飼養管理方法の紹介と実践・普及のため、笠間乳肉牛研究所に100 頭規模の「コンポストバーン」を平成 20 年 4月より稼動させています。当研究所による研究の結果から、日本でも十分に活用でき、「フリーストール」「フリーバーン」方式よりも有効な技術であると考えられます。
ただし、日本における酪農経営のスタイルは様々であり、地域によっては環境も大きく異なりますので、すべての生産者の皆さんには当てはまらないかもしれません。
そのため、以下の生産者を主な対象として、「コンポストバーン」の具体的な手法と効果についてお示ししたいと思います。

① 繋ぎ牛舎から100 頭規模へ拡大意向のある酪農家② 既存フリーバーン牛舎から転換意向のある酪農家
規模別における酪農家戸数割合の推移
1009080％668924252526706050

100頭以上444044434210020〜49頭
1〜19頭

302050〜99頭

26252423

H18年度

H19年度

H20年度

H21年度

―1―（農水省 畜産統計）

2.コンポストバーンの概要
牛舎構造としては、右図

コンポストバーンのレイアウトイメージ
上から見た図け、休息エリアの三方を壁で30水槽

25252020毎日攪 拌することで、コン

採食通路

ポストエリアは、フカフカの状 態で、蹄に優しく、乳 牛

158105

飼槽

0

コンポスト

（Barberg et al, 2007）

フリーストール（Espejo et al, 2006）

タイストール（Cook, 2003）

スタンチョンなど出来るだけ水平に保つ

横から見た図
飼槽

採食通路

隔壁

（2）好気性発酵による熱発生⇒細菌数減少＋水分蒸発

休息（コンポスト）エリア

外壁

ストエリア部 分は酸 素と触れることで好気性発酵行程となり、堆肥化（コンポスト

隔壁

罹患率︵％︶

これまでのフリーバーンとは違い、コンポストエリアをコンポストエリアは、毎日の攪拌により優れたクッション性を持っています。
このことは、牛の寝起きをスムーズにし、蹄への負担を減らし、ゆったりとした反芻行動を促します。
牛舎形態と跛行罹患率の関係

休息（コンポスト）エリア

囲み、採食通路出口を残して隔壁を設けた牛舎です。

が ゆっくりと寝ることが できます。
毎日の攪拌により、コンポ（1）カウコンフォートの改善⇒蹄への負担減＋休息時間の確保
外壁のように、休息エリア（コンポストエリア）と採食通路を設

3.コンポストバーンの利点化）されていきます。

発酵熱により、病原菌、雑草の種、ハエの幼虫等の不活化が期待できます。
さらに、コンポスト内の糞尿中の水分を蒸発させ、適度な乾燥状態を保つことができます。このことにより体細胞数の低下も期待できます。
大腸菌数の推移（Russら2007：アメリカ）
120120
コンポストの発酵熱により、病原菌が死滅

10080604318200012

コンポスト経過日数

9ml300250283240200︶40

体細胞数︵千/大腸菌数 × 10 3 cfu/ml

140

体細胞数の比較（Barbergら2007：アメリカ）

1505

コンポストバーン

体細胞数

フリーストール（3）好気性発酵による有機物分解⇒堆肥化＋臭気減少
牛舎内で堆肥化するため、タイストール・フリーストールに比べて処理する糞尿量が少なくなり、必要とする糞尿処理施設も小規模で対応可能です。
好気性発酵なので、悪臭の発生が少なくなります。
―2――3―

4.コンポストバーンの課題（1）コンポストエリアの発酵管理が難しい

5.コンポストバーンへの転換の手順について（1）牛舎構造の確認

コンポストエリアの発酵不足は、病原菌の増殖、嫌気性発酵による悪臭発生の原

トラクター等の重機械で作業が行え因となります。
適切な酸素供給・水分状態での好気性発酵では、有機物が水と二酸化炭素、アンるように、十分な軒高を確保できるかどうか確認して下さい。このとき、コンモニアなどに分解されます。
しかし、水分が多く酸素が少ない嫌気性発酵では、好気性とは異なった反応を経ポストエリアの床面の高さを考慮に入れて下さい。て、窒素・メタンガスなどが発生することで、悪臭が 発生してしまいます。

トラクターで作業できる軒高が必要（2）朝夕2 回の攪拌作業が追加になる
100 頭規模の牛舎であれば、
約 1 時間 30 分 /日の 攪 拌 作 業（2）相当量のオガ 粉もしくは戻し堆肥の確保が必要になります（全農笠間研）。

湿度の高い日本では、水分調整材として相当量のオガ粉もしくは十分に乾燥した（3）コンポストエリアを攪拌するためのロータリーが必要となる
朝夕のコンポストエリアの攪拌のために、ロータリーが必要です。
コンポストエリアの深さによっては、深耕ロータリーが必要になります。

戻し堆肥が必要となります。転換前に皆さんの農場で確保が可能かどうかをまず確認して下さい。
オガ粉の投入量は、乳牛1頭当たりの飼養面積、地域、季節によって異なりますが、0.06 ～ 0.09㎥ / 頭 /日程度は必要となります（全農笠間研の場合）。
乾燥戻し堆肥の利用によりオガ粉削減は可能です。通常の戻し堆肥では水分が高いため、必ず乾燥させた戻し堆肥を利用します。
乾燥した細かなオガ粉を使用し、水分の多いオガ粉は事前に水分調整を行って下さい。

（4）オガ粉や乾燥した戻し堆肥の確保が必要となる
コンポストエリアの発酵のため、水分調整材として、オガ粉や乾 燥した戻し堆肥が必要になります。

―4――5―

（3）牛舎レイアウトの変更〈飼養面積の確保〉
コンポストエリアにおける1 頭当たりの飼養面積は、最低でも 7.0㎡ / 頭以上を確保して下さい。
既存フリーバーンからの転換の場合、あくまでもコンポストエリアにおける面積を意味します。飼槽通路部分の面積は含みません。

【既存フリーバーンから転換する場合】（4）牛舎レイアウトの変更〈仕切り壁もしくは隔壁の設置〉
コンポストエリアと飼槽エリアとの間に、高さ 1.2 ～ 1.5m 程度の壁を設置し、コンポストエリアから牛糞が 飼槽通路にこぼれないようにして下さい。
仕切り壁（隔壁）の材質は一般的にコンクリートが使われます。

16m●フリーバーンは一般的に10m 2 / 頭の飼養面積を確保しています。

ベッドエリア

飼路

飼槽通路

50m

隔壁の高さ
1.2〜1.5m

コンポストエリア● 左 の 図 の ような 場 合 、50m×16m＝800㎡となるので、飼養頭数の目安は80 頭になります。

12m

14m

2m 1.2m

50m● コンポストバーンでは、飼 槽 通 路 幅を最低 4. 0m 確 保する必 要があります。
飼路

飼槽通路

50m

● 飼槽通路部分を含めないので、コンポストエリア の 面 積 は、12 m× 5 0 m＝6 0 0㎡となります。
●つまりこの場合のコンポストの飼養頭数の目安は、600㎡÷7.0㎡ / 頭≒86 頭となります。

12m

飼槽

仕切り壁の設置間隔（飼槽通路からコンポストエリアへの入り口の広さ）は、乳牛 2 頭分以上かつ農業機械が入れる広さ（約 3～ 4m）として下さい。

16m

コンポストエリア

飼槽通路
4m

4m

コンポストエリア：7.0m2 / 頭以上

12m

16m

4m

入口（幅3〜4m）

飼水槽

1.2m
―6―

飼槽通路

入口（幅3〜4m）

槽
仕切り壁（高さ1.2m）―7―

（5）最初のオガ粉の投入について

6.コンポストバーン転換後の管理について

新規牛舎建設の場合、最初のオガ 粉の投入量は、牛床におけるクッション性の確保、発酵のための水分調整の意味も含め、床面から約 30〜45㎝程の厚みとなるような量として下さい。
発酵がなかなか進まない場合は、飼槽通路部分の糞尿をコンポストエリアに混合・攪拌し、発酵を促進させることも有効です。

（1）コンポストエリアは、必ず最低 1日2回の攪拌作業を行って下さい
毎日の攪拌作業時間は、60m×5m 程度であれば 約20 分の攪拌となり、100 頭規模の場合は 20分×2 列×2 回の約1時間 30 分 /日の作業時間となります。
好気性発酵を促進させる酸素を供給するためにも、攪拌は可能な限り深く行います。

40cm 以上

ロータリー攪拌後は細かなフカフカ状態に管理して下さい。

攪拌後の様子―8―

フカフカ状態―9―攪拌作業のイメージは以下のとおりです。
① 攪拌前② オガ粉追加（2）定期的なコンポストエリアの管理を実施して下さい（温度測定）
コンポストエリアの温度測定は、コンポストメーター（堆肥温度計）でコンポストエリアの中央部（表面下約 30cm 部分）の温度を、最低でも 1回 / 週行って下さい。

③ ロータリーで攪拌・乾燥④ 攪拌後

約 50㎝の長さのコンポストメーター⑤ 牛はゆったりと休息

コンポスト表面下約 30㎝部分を測定

温度は 44℃まで上昇― 10 ―

コンポストエリア中央部の平均温度の推移（全農笠間研）5045温度︵℃︶

全農笠間研での実際の管理上では、40～47℃程度で推移しています（理想は 50～ 65℃とされています）。
また、外気温の低い冬季
では、コンポストエリアの温度も低くなるため、十分に発酵しているかどうか確 認して下さい。

40353025

H22.4

H22.5

― 11 ―

H22.6

H22.7

H22.8

H22.9 H22.10 H22.11

（3）定期的なコンポストエリアの管理を実施して下さい（水分調整）
コンポストエリアの水分は、45 ～ 65％で維持することが 理想とされています。

水分調整の目安として、手でコンポストを握り締めた時に、コンポストが固まりになり、払い落としても手のひらの表面に湿った堆肥がくっついているような状態で管理して下さい。

実際の管理上は、しっとりしたフカフカ状態で水分約 60％程度となるように、オガ粉などの水分調整資材を必ず追加して下さい（1～ 2 日置き）。

コンポストエリアの水分の推移（全農笠間研）
7570

手で握り締める

固まりになる

65

水分︵％︶

地 域によっては冬 場 の 気 温が 低い
ために水の蒸発が進まず、水分が 高く6055なる場合がありますので、冬場の水分管理に注意して下さい。
コンポストエリアの水分調整に失敗

5045

払い落した後、手のひらの表面に、湿った堆肥がくっつく

H22.4

H22.5

H22.6

H22.7

H22.8

H22.9

H22.10

H22.11

すると、発酵が進まないためコンポスト内部の温度が上がりません。その結果、水が蒸発せず牛床はぬかるんだ状態になってしまいます。

牛床は非常にぬかるんでしまう→ 乳頭衛生上も問題

乳房炎罹患率（全農笠間研）
8.0
7.0
6.0

罹患率︵％︶

5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0

― 12 ―

H21.5

H21.12

コンポスト水分： 66.3％

68.7％― 13 ―

（5）夏場対策を必ず実施して下さい（4）換気対策を十分に行って下さい
発酵によりアンモニア・二酸化炭素が 発生するため、換気対策が 重要となります。
地域にもよりますが扇風機をコンポストエリア、飼槽通路、中央通路に設置します。設置間隔は、扇風機直径の 10 倍の間隔で、角度は 30℃が一般的です。
扇風機の設置位置のイメージ図
約 30°

コンポスト発酵は熱が発生します。そのため夏場は、発生した熱が牛舎内にこもらないように、扇風機などで十分に換気する必要があります。
コンポスト牛舎内外の気温・湿度の推移（全農笠間研）
30

約30°

舎内平均温度舎外平均温度

舎内平均湿度
舎外平均湿度

802570201550

10

飼槽通路

405

扇風機の設置角度

飼30槽
0

牛舎内で発生するアンモニアは、攪拌直後はやや増加しますが、1 時間後には2～3ppmと問題無いレベルまで低下します。
このため、攪拌時には必ず換気扇を作動させて下さい。

湿度︵％︶

60

気温︵℃︶

コンポストエリア

H21.5

H21.6

H21.7

H21.8

H21.9 H21.10 H21.11 H21.12 H22.1

H22.2

H22.3

H22.4

20

屋根に断熱材等のない牛舎では、換気扇を設置しても屋根裏の暑い空気を牛舎内に吹きつけることになり、結果として乳牛がコンポストエリアに寝なくなってしまいます。そのため、断熱材の設置や、屋根散水等で屋根裏の温度を下げる必要があります。

コンポストエリア表面部のアンモニア濃度（全農笠間研）
12攪拌前
攪拌直後
攪拌一時間後10

アンモニア濃度︵ppm︶864

断熱材の設置
20

H21.6

H21.7

H21.8

H21.9

H21.10

H21.11― 14 ―

H21.12

H22.1

H22.2

H22.3

H22.4

屋根散水

酷暑時には飼槽通路に乳牛が寝る場合があります。その場合は、乳房を汚さないためにも、乳牛をコンポストエリアへ追い込み、通路に寝ないクセをつけて下さい。
― 15 ―

7. 転換事例の紹介（1）新設全農型コンポストバーン
全農では、平成 20年 4月に茨城県笠総面積1,835㎡しました。
全農笠間研を基本にした図面案を以コンポストエリア面積706㎡（7.06㎡/ 頭）

飼槽通路幅

4.5m

下にご紹介します。一群で管理する場

屋根

ウレタンガルバ30mm 断熱材

連動スタンチョン

約 120 頭分

飼槽120cm 幅、御影石仕上げ

ステンレス水槽

4m 幅水槽 8 個

14,000カーテン

防火電動カーテン

12,000換気扇

3mファン5 列、27 台

10,0005.00

305日乳量︵間市に100 頭規模のコンポストバーンを全農畜産サービス（株）の施工で竣工【仕様例】 100 頭飼養規模

8,000

4.00

6,000

3.00 ％

4,0002.00

2,000

1.00

合、乳牛が 1ヶ所に集中して寝ることも考えられます。その場合は、下図のように、回転柵を設けて、群分けすることも有効です。
今後、繋ぎ牛舎から100 頭規模へのの通りとなっています。
直近1年間の経産牛の305日乳量および乳脂率の推移 （牛群検定成績より、全農笠間研）

乳脂率（％）

6.00

305日乳量（kg）︶︶

kg

7.00

00.00
H21.12

H22.01

H22.02

H22.03

H22.04

H22.05

H22.06

回転柵― 16 ―

乳脂率︵コンポスト牛舎の新設を検討される場
合に、参考にして下さい。

稼働から約 2 年が経過しましたが、直近 1 年間の牛群検定成績の推移は以下― 17 ―

H22.07

H22.08

H22.09H22.10

H22.11

（2）既存牛舎からのコンポストバーンへの改修事例
既存牛舎（フリーバーン、280 頭規模）から、コンポストバーンに改修した農場の事例をご紹介しますので、参考にしてみて下さい。
まず、改修を行う上で、以下の条件が大前提となっています。

■ 実際の具体的な改修作業の流れと手順は、以下のとおりです（1）工事に入る前に敷料の確保と牛舎の壁材を用意し、実際の工事は、8：00 ～17：00 頃の間で実施します。

①コンポストエリアが床面より30～ 60cm 上がり、その上をトラクターでロータリーを使って攪拌できる軒高を確保すること。
② 乳牛のベット部分と屋根部との距離が近くなり暑熱の影響を受けやすくなることから、屋根の軒高が高いもしくは屋根裏断熱材等の暑熱対策を実施する（2）朝の搾乳中（1 回目）にフリーバーン通路の糞尿を除去し、搾乳後は乳牛をパドック等へ移動します。
（3）水槽設置場所周辺ならびに牛舎の壁側・柱周辺の敷料を除去し、仕切り壁の基礎工事・設置作業を実施します。
（4）昼の搾乳（2 回目）後もパドックにて管理します。

こと。
③オガ粉もしくは乾燥した戻し堆肥を確保すること。

（5）夕方の工事終了後、乳牛を牛舎内に戻し、夜の搾乳（3 回目）を実施します。

牛舎レイアウトを以下に示しました。採食通路とコンポストエリアの間には、仕切り壁を設置し、換気扇も十分に設置されています。

工事期間中（2 週間程度）は、（1）～（5）の作業を毎日繰り返し（6）工事終了後、戻し堆肥とオガ粉を混合した敷料を、一気にコンポストエリア部分に投入して堆積させます。
（7）牛舎改修後、コンポストエリア部分をロータリーで攪拌できる深さに達しない場
合には、毎日少しずつ敷料を追加します。

エリア
ポスト
コン

採食通路
仕切り壁

改修前（フリーバーン）

改修後

コンポストエリア水槽

水槽

改修直後の牛舎

飼槽通路
飼槽― 18 ―― 19 ―■ 仕切り壁の素材■ 水槽の設置について（1）通常はコンクリート素材ですが、この農場では、鉄製の H 杭に、厚みがあり強度（1）下の図は、水槽をコンポストエリア内部に入れ込むことで、飼槽通路の除糞作の高いコンパネを入れ込むことで、壁を設置しています。ただし、木製のコンパネの場合はコンポストの水分を吸収して膨張・湾曲する可能性があります。

業を考慮したレイアウトです。
水槽槽― 20 ―飼（株）
ノザワ パンフレットより抜粋

飼槽通路（ECP）」の活用も検討してはいかがでしょうか？

確保

水槽（2）コンパネの弱点を補うことのできる強度、防水性に優れた「押出成形セメント板

コンポストエリア

通路幅（2）また、コンポストエリア側と側面からの飲水を防ぐために、水槽との間に仕切り壁を設置しています。

改修直後

水槽の横側にも新たに仕切り壁を設置― 21 ―

まとめ「コンポストバーン」はすべての皆さんにご提案できるものではありません。
しかし、牛のカウコンフォートや生産性の改善に非常に有効であることは明らかです。
「コンポストバーン」への転換に興味のある方は、以下に示した転換の手順ポイントをご理解頂き、我々と一緒に生産性向上に取り組んでみませんか！

1 牛舎構造の確認（屋根の軒高、飼養面積の確保）
2 オガ 粉もしくは乾燥した戻し堆肥の確保
3

牛舎レイアウトの変更（仕切り壁の設置）
暑熱、換気対策の実施（断熱材、換気扇の設置）

4 最初のオガ 粉投入
5 定期的なコンポストエリアの管理（水分、温度）― 22 ―

くみあい乳牛 ステップアップマニュアル～編集者および 執筆者～
ＪＡ全農（全国農業協同組合連合会）
■ 編集長
荒波隆一

畜産生産部長■ 副編集長
桑田 義文
齊藤 良樹
平石重次郎
林洋一
立花 文夫

畜産生産部次長
畜産生産部 総合課長
畜産生産部 推進・商品開発課長
飼料畜産中央研究所長
飼料畜産中央研究所 研究開発課長

■ 執筆者
江口 智章
内田江一郎
岩月 俊樹
内堀 寛之
大日方 塁
佐藤 裕尚
堀口 康太
鈴木亮
渡邉 真也

ジェイエイ北九州くみあい飼料（株）営業部 営業企画課
飼料畜産中央研究所 研究開発課 笠間乳肉牛研究所長
飼料畜産中央研究所 研究開発課 笠間乳肉牛研究所
同上
同上
同上
畜産生産部 生産振興課 南那須牧場
畜産生産部 推進・商品開発課
同上■『くみあい乳牛 ステップアップマニュアル』
2011年 3月発行
全国農業協同組合連合会〒100-6832 東京都千代田区大手町 1 丁目3 番 1 号
TEL：03-6271-8236
FAX：03-5218-2526