酪農現場におけるスマート技術の現状
青

木

康

浩

(国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構北海道農業研究·ï»ô〒0628555 札幌市豊平区羊ò丘 1)

Present situation of smart agriculture technology in dairy farming
AOKI Yasuhiro(Hokkaido Agricultural Research Center, National Agriculture and Food Research Organization (NARO), 1 Hitsujigaoka,

Sapporo, Hokkaido 0628555, Japan)

要旨
日本m酪農業n#戸数m減少g飼養頭数規模m拡大K続L#高齢化K進行VeC‘"}^#搾乳作
業ihj伴C労働時間K長N#飼料自給率˜向上TZ‘上f重要i飼料生産KT‹j労働負担gibeC‘"R’‹m課題m解決j向Pe#生産現場fnéØ¿Ä技術†情報通信技術（ICT）ih˜活用X‘「μÚôÄ技術」m導入j大Li期待K持^’eC‘"R’}f#搾乳éØ¿Ä#搾乳âÇ¿Ä自動搬送装置#発情発見装置#分娩監視装置#哺乳éØ¿Ä#£±寄ZéØ¿Ä#経営Ãô»管理³μÂÜihK実用的j使•’eC‘"}^#次世代閉鎖型搾乳牛舎†Äô»çμÚôÄÑšôÛï
«ihm視点J‹「μÚôÄ農業実証Óé´¢ªÄ」jŠ‘現地実証K行•’eC‘"筆者‹K取Œ
組‚#TMR（混合飼料）·ï»ôg構成酪農家jIP‘圃場管理J‹生乳生産j•^‘各生産場面
jμÚôÄ技術˜導入X‘実証Óé´¢ªÄ˜含ƒe#本稿fnμÚôÄ酪農技術m現状jcCe説
明X‘"

1.

植機ihm自動走行#水田m水管理m自動化#草刈n W ƒ jŒéØ¿ÄjŠ‘畦畔管理#æÞôÄ·ï³ï«j

農業m生産現場fn#éØ¿Ä技術†情報通信技

基dN水田jIP‘可変施肥#水田・普通畑fmÅ

術（ICT）ih˜活用X‘「μÚôÄ農業技術」méôïjŠ‘ÐïÙŸïÄ農薬散布#施設園芸jI

導入j対X‘期待K大LNibeC‘"背景gVP‘自動潅水施肥#農業用›³μÄμôÀ#果樹栽

e#農業従事者数m減少g高齢化j伴E労働力不足

培ihjIP‘熟練農業者m技術・判断m「見G‘†#経営体数m減少j伴E 1 戸当^Œ経営規模m化」³μÂÜihK実用j至beC‘1)"酪農業j拡大jŠbe#一層m省力化K求ƒ‹’eC‘Rg

ICe„#搾乳éØ¿Äihm技術KXfj導入T

K挙Q‹’‘"農業生産fn#C•ˆ‘「匠m技」’定着VeIŒ#T‹j新^i技術„普及場面˜迎˜要X‘場面K少iNiN#将来的j技術K円滑j

GeC‘"

継承T’iCRg„懸念T’‘"R’‹m解決j向

本稿fn#酪農業m抱G‘課題jcCe整理V^
上f#μÚôÄ酪農技術m実用化m現状g取Œ組~PeμÚôÄ技術K注目T’eC‘"

例jcCe#筆者‹K担当X‘Óé´¢ªÄ研究mR’}fμÚôÄ農業技術gVe#Äåª»†田― 23 ―

乳業

技術

概要紹介˜含ƒe説明X‘"

2.

ICen87.1頭J‹134.2頭w#CY’„1.5倍j増
GeC‘2)"戸数減少n小規模層f著VN#Vo‹

酪農業m現状g将来

Nn飼養頭数規模m拡大K続Ng~‹’‘"μÚôÄ農業技術K求ƒ‹’‘農業全体m背景n

酪農従事者m年齢構成˜~‘g# 65 歳以上m割

前段f述x^通ŒfA‘K#酪農業˜取Œ巻N現状

合K 1995年m 19 J‹ 2015年jn 28w増GeC

g課題jcCe少V詳VN述x^C"‘（図 3)3)"農業全体fn#稲作m高齢化率K特j

全国m酪農家戸数n# 2000 年J‹ 2019 年}fm

高CRgJ‹# 2015 年jIP‘ 65 歳以上m占ƒ‘間j33,600戸J‹15,000戸wg18,600戸#率gVe

割合n 65 j達VeC‘"一方#酪農m高齢化率

約 55減少V^（図 1 )2) "近年n# 1 年当^Œ700

n農業諸部門m中fn低C"VJViK‹# 1995

戸程度m廃業K続CeIŒ#Rm傾向n今後Vo‹

年jn 40 ～ 49 歳m年齢層K最„多Jb^mj対V

N続Ng推察T’‘"一方#Rm間jIP‘飼養頭

e# 2015 年jn 65 歳以上m年齢層K最„多Nib

数n#都府県f一貫Ve減少V#全国f~‘geC‘"一方f#\m年代K約 20 年前j属V^ 49

2000 年j比xe約 25 減b^K# 2018 年以降n北

歳以下層m占ƒ‘割合n大LN減少VeC‘"他部

海道f増加V^Rg˜反映Ve前年頭数˜上回be

門j比xe高齢化率K低C„mm#酪農業jICe

C‘"戸数減少率K頭数減少率˜上回b^RgjŠ„高齢化n着実j進行VeC‘"

Œ# 1 戸当^Œ飼養頭数n増加V続PeIŒ（図酪農jn#日々m搾乳作業K不可欠iRg„A2）#都府県fRm間37.9頭J‹58.5頭w#北海道jŒ#労働時間K長N休~KgŒjNCgCE特性„
A‘"自営農業労働時間n#農業全体f 1 経営当^Œ年間 1,945時間（ 2018年）fA‘mj対Ve#
酪農fn同 6,684 時間fA‘4) "}^#経営主m平均年間休業日数n 17.7 日g# 1 J月当^Œ平均f
1.5 日程度j過MiC5) "T‹j#飼料生産j伴E

労働負荷„大LC"中央酪農会議m調査fn#経営
主m平均労働時間n 1 日当^Œ6.26時間（全国）f#
R’j自給飼料生産jJJ‘労働時間˜加G‘g同8.87 時間ji‘5) "飼料生産jŠbe労働時間K
2.61時間#率jX‘g42増加X‘Rgji‘"飼図1

酪農家戸数m経年推移

図3
図2

農業全体IŠr酪農jIP‘基幹的農業従事

酪農家 1 戸当^Œ飼養頭数（経産牛IŠr未者m年齢構成 2015 年農林業·ï±μŠŒ引経産牛）m経年推移

用Ve作成"

Vol. 69. 2019― 24 ―

f用C‹’‘Rg„A‘10)"

料生産jJJ‘労力m軽減方策gVe#飼料生産˜
請P負E組織fA‘¯ïÄåª»ô†#複数m酪農

μÚôÄ農業技術gVe UAV m利用„進ƒ‹’

家K構成員gibe飼料生産† TMR（混合飼料）

eC‘"R’n無人航空機 Unmanned Aerial Vehi-

製造˜共同f行E TMR ·ï»ôihm外部支援組

cle mRgf#構造上人K乗‘RgKfLY遠隔操織m利用K展開VeC‘"VJV#\’‹m組織f作}^n自動操縦jŠŒ飛行TZ‘RgKfL‘機„高齢化†他産業gm競合ihm理由jŠbe人材器 ˜ 指 X11) " 農 業 用 途 f n # 無 人 Ô æ ¯ Ó » ô

確保K困難jiŒccA‘"TMR ·ï»ôj対X†#複数m回転翼˜備G^Úç½éô»ôA‘Cn‘›ï¬ôÄ調査fn#今後m経営・運営j問題˜Úç½¯Ó»ô#通称ÅéôïK含}’‘"感WeC‘g回答V^組織K 6 割以上˜占ƒeC
‘6)"

3―2

3.
3―1

μÚôÄ農業gnμÚôÄ農業gn#éØ¿Ä技術† ICT ih˜μÚôÄ農業jcCe

活用Ve超省力・高品質生産˜実現X‘新^i農業
gT’‘"日本m農業jn#「気候†土壌ihm地

μÚôÄ農業j関連X‘用語

以上mŠEi飼養頭数規模m拡大#高齢化#労働域特性j対応V^匠m技」「地域性˜反映V^多種

負担gCb^課題˜解決X‘^ƒj#μÚôÄ酪農

多様fICVC品目†品種」「消費者Çô¶j即V

技術m導入K図‹’eLeC‘"\m概要˜説明X^安全安心i農産物」gCb^点f強~KA‘gC‘前j#μÚôÄ農業j関連X‘各種用語jcCeG‘1)"R’‹m強~g先端技術˜掛P合•Z^„

述x‘RggX‘"

mKμÚôÄ農業技術g位置dP‹’‘1)"農林水冒頭f触’^情報通信技術# ICT n# Informa-

産省n# 2013 年jμÚôÄ農業m実現j向P^研tion and Communication Technology m略語f#情究会˜設置V#μÚôÄ農業jŠbe„^‹T’‘

報˜処理V伝達X‘^ƒj用C‘¯ïÐáô»É¿

新^i農業m姿˜「超省力・大規模生産˜実現」

Äëôªj関連X‘技術gT’‘7)"ICT g類似X

「作物m能力˜最大限j発揮」「LcC作業#危険i‘用語j IT KA‘"R’n情報技術 Information

作業J‹解放」「誰„K取Œ組~†XC農業˜実現」

Technology mRgf#¯ïÐáô»ihjŠbe「消費者・実需者j安心g信頼˜提供」gCb^方

情報˜処理X‘技術fAŒ# ICT m一部j位置d

向性gVe提示VeC‘12)"「匠m技」˜必YV„P‹’‘" IoT gCE用語„使•’‘"R’n In-

必要gViCRgJ‹#新規就農m促進j„寄与X

ternet of Things m略語f#ÞÊmŸï»ôÉ¿Ä

‘RgK期待T’‘"

˜意味X‘"·ï±ôg通信機能K備•b^T}U4.

}iÞÊK相互j自由j交信X‘情報処理É¿Äëôª³μÂÜgT’‘8)"

4―1

酪農jIP‘μÚôÄ技術

実用èÕçm技術

μÚôÄ農業技術関係fn# AI gCE用語„頻第 2 章f述x^ŠEi課題˜解決X‘^ƒj#繁j使•’‘"人工知能 Artiˆcial Intelligence mR

酪農m生産現場jICe„次j示X技術KXfj導gf#定義n曖昧iK‹#¯ïÐáô»˜使be人

入T’eC‘"農林水産省n#酪農m生産基盤強化

間mŠEi知能m実現˜目指V^技術gT’‘9)"˜図‘上f ICT †éØ¿Ä技術˜活用V^各種技

AI † IoT ˜活用X‘RgfÏ¿«Ãô»m解析K

術m導入˜支援V#生産性向上g省力化m推進˜目

可能giŒ#R’}f数値化fLiJb^„m˜情

指XgVeIŒ#\mŠEi技術gVe#搾乳éØ

報化X‘Rgf新VC価値m創造jciK‘Rg„¿Ä#搾乳âÇ¿Ä自動搬送装置#発情発見装置#

期待T’‘"iI#AI gCE用語n農業情報科学#

分娩監視装置#哺乳éØ¿Ä˜例gVe挙QeC

Agri-Infomatics A ‘ C n Agri-Infoscience m 意 味‘13) "}^#現時点f開発}^n販売T’eC‘― 25 ―

乳業

技術

度j増†XRgn#生乳m風味異常m原因gi‘遊離脂肪酸K増加X‘原因gi‘RgKA‘^ƒ望}
VNiCg指摘T’eC‘17)"
日本m酪農生産現場jn 1997 年j初ƒe導入T’#現在n約 350 戸f約 600 台K稼働VeC‘18) "iI#搾乳éØ¿Äjnéô»æôÍôåôj対応
V^»ŸÓ†ciM飼C式牛舎向Pm»ŸÓ„A
図4

搾乳éØ¿Äm例（ÂœôÄ¦¿Ó装着時）

Œ#最近#日本j„導入事例K現’^"
2)

搾乳âÇ¿Ä自動搬送装置

多頭化j伴CÑæôμÄôç†ÑæôÌôïgC
μÚôÄ技術˜農業現場j広N周知X‘目的f「μb^放V飼C式牛舎m割合K高}beC‘K#»Ÿ

ÚôÄ農業技術¦»é«（畜産）」K公表T’eC‘

μÄôçihmciM飼C牛舎f乳牛˜飼養X‘酪（ https: // www.maŠ.go.jp / j / kanbo / kihyo03 / gityo /農家n依然多N#全国f約 7 割˜占ƒeC‘19) "gijutsu_portal/smartagri_catalog_chikusan.html)14)"

ciM飼C式fn#搾乳m^ƒj約 9 kg m搾乳â

1)

搾乳éØ¿Ä（図 4）Ç¿Ä˜移動TZ‘必要KAŒ#\m労働負荷K大搾乳作業n#一般j 1 頭Sgj 1 日 2 回行E^

LC"本³μÂÜn#ciM飼C式»ŸÓm搾乳éƒm労力g時間˜要X‘" 2017 年度jIP‘搾乳Ø¿Äg比xen‘Jj安価f導入fL‘"搾乳â

牛 1 頭当^Œ労働時間（全国平均）n 104.02 時間

Ç¿ÄKèôç上˜自動搬送T’‘^ƒ#労力軽減

f#\mE`牛乳処理・運搬˜含‚搾乳j関•‘労

gg„j#作業能率K向上X‘"販売会社m×ôÜ働時間n48.82時間15)g47˜占ƒeC‘"搾乳jÖô´j掲載T’eC‘Ãô»j基dNg#搾乳作

関•‘労働時間˜365f除Ve 1 日当^ŒgX‘g

業者数˜ 3 人J‹ 2 人}^n 1 人j減‹XRgK

0.13時間jiŒ#平均搾乳牛頭数（2017年度調査

fL#\m上f 1 頭当^Œ搾乳時間K導入前m 63

55.5頭）˜乗W‘g 1 日m搾乳作業時間n7.22時間～ 76 j減少X‘g計算T’‘" 2002 年j実用化

g計算T’‘"搾乳˜ 2 人f行Eg仮定X‘g毎

T’^後#国内f350台程度普及VeC‘20)"

日 3 時間40分zhj相当X‘"

3)

発情発見装置搾乳éØ¿Äm導入jŠbe#搾乳j要X‘労力

発情m発見jn#毎日一定時間m監視K必要f#†時間K基本的j不要gi‘"関連X‘作業gVe

夜間˜中心j見落gVK懸念T’‘"本装置n#発

n#搾乳éØ¿ÄJ‹取Œ込}’‘Ãô»˜管理室

情時j特異的j変化X‘歩行数・行動量†体温gC

jICe確認X‘RgK必要ji‘程度f#労力・b^項目˜·ï³ï«X‘Rgf#発情˜検知X‘

時間n大幅j節減fL‘"北海道jIP‘搾乳牛„mfA‘"行動観察fm見落gVK回避fLe#

110頭規模m導入農家˜対象gV^調査jŠ‘g#

ŠŒ確実j発情K発見fL‘"}^#発情検知時j

搾乳j関•‘労働時間K北海道m100頭以上飼養農μÚôÄÑ¤ïihw自動的j通知T’‘»ŸÓ„家 平 均 m 21.6  j 減 少 V ^ 事 例 K 報 告 T ’ e C「μÚôÄ農業技術¦»é«（畜産)｣14)fn#
A‘"‘16) "^_V#éØ¿Ä搾乳j適合ViC個体˜

乳牛m発情発見技術gVe 5 種類K紹介T’eC

別途搾乳X‘場合jn#労働時間削減効果n限定T‘"分娩間隔m短縮j効果KA‘gT’#全国平均’‘"}^#搾乳éØ¿ÄmÝæ¿ÄgVe#自発

432 日j対V#導入後jn 419 日j}f短Nib^

的jéØ¿Ä室内w進入V搾乳回数K平均 3 回程

事例KA‘13)"度J\’以上j増G‘RgjŠŒ#乳量K増加X‘

4)Rg„広N認識T’eC‘"一方f#搾乳回数˜過分娩時m事故˜防O^ƒjn# 24 時間体制fm

Vol. 69. 2019― 26 ―

分娩監視装置#監視¦Ýå

図5

監視¦ÝåjŠ‘分娩房m監視状況m例

図6£±寄ZéØ¿Äm例

監視K必要gi‘¬ôμK少iNiC"分娩監視装

VYc押T’e#給与後m時間経過j伴C†Ke牛

置n#膣内j挿入V^·ï±ôjŠŒ温度変化˜g

m口K届JiC位置j}f移動X‘"\m}}放置‹G‘„mf#分娩前jIP‘体温m特異的i変化

X‘g#品質m低下†最終的j牛K採食fLiC量j基dL分娩開始時刻˜予知X‘gg„j#一次破K増G‘RgK懸念T’‘"\m^ƒ#牛K再度採水j伴E温度変化j応We分娩開始˜検知X‘"分食fL‘ŠEj飼槽w寄Z‘作業K不可欠gT’

娩K始}‘gμÚôÄÑ¤ïihw自動的j連絡K‘"Rm£±寄Z˜無人・自動f行E£±寄ZéØ

届Nmf#分娩牛m近Nj待機Ve長時間監視X‘¿ÄK市販T’eC‘"£±寄Z作業n人手jŠ‘

作業J‹解放T’‘"導入後m分娩事故率K 2.2 

場合#一般j 1 日当^Œ 3 回程度gi‘K#本é

J‹0.3j減b^gCE例KA‘13)"Ø¿Äfn£±寄Z回数˜ 1 日 6～ 8 回j設定X‘}^#C•ˆ‘É¿Äëôª¦Ýåm利用jŠb

経営K多CŠEfA‘"著者K複数m利用農家J‹

e#自宅†事務所ih牛舎J‹離’^場所f分娩m

聞L取b^範囲fn#当該作業J‹m解放j伴E省開始†異常˜確認fL‘（図 5 ）"著者m調査fn

力化_PfiN#採食性K確実j高}‘Rgf#牛（未公表）# 80 頭規模m乳牛舎jcCe#分娩房_群全体m採食量K増Ge結果的j乳量„増加V^g

PfiN牛舎内全体K監視fL‘台数m¦Ýå˜設

m感想K聞J’^"

置X‘条件f#初期費用K約120万円gCE事例K

iI#酪農業j導入T’eC‘éØ¿Äjn#搾乳#哺乳#£±寄Zm他j#除糞éØ¿Ä†自動敷A‘"
5)

料散布機„A‘K#現在mgR“日本jIP‘導入

哺乳éØ¿Ä

哺乳作業n子牛 1 頭Sgj 1 日 2 回以上行E^

例n少iC"

ƒ#\m分m労力g時間K必要gi‘"哺乳éØ¿7)

Äm導入jŠŒ#省力化gg„j#少量・多回給与

個体Sgm飼養Ãô»†#乳量#乳質#搾乳時間

jŠbe子牛m発育向上j対X‘効果K期待fL

gCb^搾乳関連情報#発情†分娩#疾病m履歴#‘"哺乳作業j関X‘労働時間K 80 低減V^例

投薬記録†健康状態ihmÃô»˜一元的j管理X

KA‘13) "定置型mC•ˆ‘Ø¿ªμ»ŸÓm他‘³μÂÜK利用T’eC‘"個別j記録T’eC

j#単飼T’‘子牛m間˜èôçj搭載T’^哺乳^情報†#提供元m異i‘Ãô»f„連携Ve取Œ

機K移動X‘»ŸÓ„市販T’eC‘"

込‚RgK可能f#相互j紐dP‘RgKfL‘"

6)£±寄ZéØ¿Ä（図 6）経営Ãô»管理³μÂÜ}^#牛舎周辺m管理室内_PfiN#遠隔地jI

給与T’^ TMR ihm飼料n#採食m^rj少Ce„利用fL‘»ŸÓ„A‘"企業K市販#A‘― 27 ―

乳業

技術

本課題fn# 80 頭規模mÑæôμÄôç搾乳牛

Cn農協K組合員向Pj提供X‘¬ôμKA‘"

舎˜実証地gVe#世界最先端m牛舎換気³μÂÜ
4―2μÚôÄ農業関連実証事業jIP‘取Œ組~

˜始ƒ#搾乳éØ¿Ä#自動給餌機#自動敷料散布

以上mŠEjμÚôÄ技術K導入T’ccA‘

機#£±寄ZéØ¿Ä#発情発見³μÂÜ#個体別

K#生産現場fm現状˜考慮X‘g#μÐôÅ感˜

行動検知技術ih˜導入V#ªå¡Åf飼養管理制

持beμÚôÄ農業m社会実装˜進ƒ‘RgK不可

御X‘新^i³μÂÜm効果˜検証VeC‘"乳量欠gCG‘"RmŠEi視点J‹#現時点f最先端

m 20 増加#総労働時間m 30 削減#繁殖成績mm技術˜導入・実証X‘RgfμÚôÄ農業技術m

改善#適期発情発見法m確立g適期発見jŠ‘損失

更i‘高~˜目指Xgg„j#社会実装m推進j資

m低減#蹄病m早期発見法m確立#IŠrR’‹j

X‘情報提供ih˜行E取Œ組~gVe# 2019 年

Š‘損失m低減˜目標gVeC‘"度J‹「μÚôÄ農業実証Óé´¢ªÄ」K実施T’eC‘21) "現在#全国f 69 課題K採択T’eI

2)

次世代酪農業Äô»çμÚôÄÑšôÛï

Œ#課題Sgj国公立研究機関#大学#農業者#生«m実証～乳肉複合酪農jIP‘給餌J‹

産者団体#企業#地方公共団体ihK共同f参画V

個体管理}fm自動化体系m実証～

e#2 年間m実証期間f所定m目標˜達成X‘ŠE

実証代表機関国立大学法人鹿児島大学

各地f取Œ組}’eC‘"畜産分野fn酪農関係m

実証経営体農事組合法人霧島第一牧場（鹿児島県霧島市）

3 課題K採択#遂行T’eC‘"\mE` 2 課題m

株 #東京理科大
参画機関鹿児島大学#ÃåÌç

概要jcCe以下j説明X‘"

学#（農）霧島第一牧場
1)

鹿児島県n温暖i気候†広大i畑地j恵}’^全

次世代閉鎖型搾乳牛舎géØ¿Ä# ICT jŠ‘省力化μÚôÄ酪農生産m実証

国有数m畜産地域fA‘K#畜産業˜取Œ巻N経営

実証代表機関国立大学法人宇都宮大学

環境n急速j変化V#厳VT„増VeC‘状況fA

有 «æôïËôÄÂœô›ïÅ¬Ÿ
実証経営体

‘"T‹j#環境保全†働L方m見直Vihm新^（栃木県大田原市）

i社会的要請wm対応„求ƒ‹’eC‘"

参画機関宇都宮大学#ÍÆ¹Ç¿ª環境£ï´

本課題fn#経産牛 300 頭#育成牛 200 頭#飼料

株#¥æ¥ï機械
株#株ÑšôÜÊôÄ#Ç›æï«

畑 102 ha m経営体˜実証地gVe#酪農業m全体

株 #
株 ½ôÜ那NEC ¹æáô³ãïŸÊÕô»j•^ŒéØ¿Ä# ICT 技術˜導入X‘実証研究有 «æôïËôÄÂ
須#北海道大学#大田原市#

j取Œ組™fC‘"Xi•`#哺乳éØ¿Ä#初œô›ïÅ¬Ÿ

乳・生乳給与³μÂÜ#濃厚飼料自動給餌機ih˜

酪農業˜取Œ巻N高齢化#担C手不足#後継者不組~合•Z^「μÚôÄ哺育」#乳中成分分析˜組

足gCb^問題jŠŒ#T‹i‘省力化K求ƒ‹’~入’^搾乳éØ¿Äg自動調製・給餌機ih˜組

eC‘Rgj加Ge#近年n#温暖化m影響f夏季~合•Z^「μÚôÄ搾乳」#IŠr給餌管理・繁K一層高温jibeC‘RgK生産現場jIP‘問

殖管理・個体情報管理・環境管理³μÂÜj AI 解

題gibeC‘"牛体j対X‘暑熱負荷K大LNi

析˜採Œ入’e›ÅÌŸμ˜導N「Äô»çμÚô

Œ#乳量†繁殖成績m低下#乳房炎ihm疾病m増ÄÑšôÛï«」˜導入V効果˜検証VeC‘"霧加jŠbe生産性K低下VeC‘"R’˜回避X‘

島gCE広大i自然m恵~˜活JV^#R’J‹m^ƒjn#個体別j適切i繁殖管理#健康管理K求時代jtT•VC新VC酪農業m創出˜目指VeCƒ‹’‘"RmŠEi視点J‹#課題m解決j向P‘"生乳・子牛m生産性向上#売Œ上Q増加g¯μ^実証研究K行•’eC‘"

Ä削減jŠ‘経営m改善#給飼・哺育・搾乳m自動Vol. 69. 2019― 28 ―

化g省力化#子牛・育成牛・搾乳牛m健全性向上˜2015 年J‹ 2017 年}fm 2 年間j\’]’ 9 I

目標gVeC‘"Šr 31 増GeC‘22) "RmŠEj重要性K増V
eC‘道内 TMR ·ï»ôfA‘K#上述mŠEj

飼料生産J‹生乳生産j•^‘一貫的

5.

人手不足K顕在化V#技術m継承#T‹j将来的iiμÚôÄ技術導入実証

運営m持続K困難ji‘RgK懸念T’eC‘"}

第 2 章f述x^酪農˜取Œ巻N状況˜考慮X‘^#構成酪農家jICen#飼養管理j特化X‘R

g#飼料生産m場面jIP‘μÚôÄ技術導入n現

gf経営m継続n比較的容易ji‘一方f#廃業酪

時点fnA}Œ進™fCiCgCG‘"例Go#飼農家m受P皿gi‘Rg„AŒ#多頭化K急速j進

料生産jIP‘無人Äåª»m利用n期待T’eC™fC‘"}^#TMR ·ï»ôm利用j伴C#乳‘K#一般j草地・飼料畑n#水田†普通畑j比x

量・乳成分m向上K認ƒ‹’eIŒ#高泌乳牛˜省

e起伏K激VJb^Œ形状KCrc_b^ŒX‘R

力的j#Jc健康j飼養X‘^ƒmŠŒ高度i技術

gK多N#}^障害物„多CgCE特徴KA‘"\K求ƒ‹’eC‘"例Go#搾乳éØ¿Än省力化’‹wm技術的i対応K実用化j向Pem課題gi

˜図‘上f有効fA‘„mm#乳牛˜健康j飼養X

beC‘ŠEfA‘"‘gCE視点J‹n#搾乳éØ¿ÄJ‹自動的j収集T’‘Ãô»m活用法jcCe検討m余地K残T

日本m酪農業K持続的j発展X‘上f#資源循環’eC‘"

j配慮V自給飼料j立脚V^経営˜継続X‘Rgn
必須fA‘"\mŠEi背景J‹#特j北海道fn

以上mŠEi背景・課題˜受Pe#牧草地・飼料

TMR ·ï»ôm重要性K増VeIŒ# TMR ·ï

用Ä¡Þé¯³畑約1,000 ha ˜一括管理X‘ TMR»ôjIP‘自給飼料生産・TMR 製造J‹構成酪·ï»ôg#\m構成員f経産牛130頭˜飼養X‘

農家jIP‘給与・生乳生産j•^‘一連m場面f

酪農家˜実証地gVe#次mŠEi検討˜進ƒeCmμÚôÄ技術導入j期待K持^’eC‘"筆者‹‘"

n現在#上記「μÚôÄ農業実証Óé´¢ªÄ」j

2)

実証内容

ICe下記mŠEi実証研究j取Œ組™fC‘"

UAV 利用j基dN高精度・高効率圃場管理

技術実証課題名TMR ·ï»ô利用型良質自給飼料
◯

生産利用jŠ‘高泌乳牛mμÚôÄ牛群管理体系m

飼料用Ä¡Þé¯³圃場jIP‘雑草繁茂状
況#栽植密度m定量化技術

実証
実証代表機関農研機構北海道農業研究·ï»ô

飼料用Ä¡Þé¯³圃場m雑草侵入・定着状況˜

実証経営体TMR ·ï»ô›ª³μ#漆原牧場

的確j把握X‘Rgf#除草作業˜集中的j行Ex（北海道中標津町）

L圃場内位置K判明Ve#除草作業m効率化#費用参画機関農研機構北海道農業研究·ï»ô#計

m節減#減収m防止#±Ÿèô´m高品質化j貢献

株 #
株 Ÿ¹´¢¿ª#
株 ±ï
根別農協#›´›航測

fL‘"T‹j#発芽後j株数˜計測Ve栽植密度

株 #北海道立総合研究«æï太陽園#北海道Ÿ³¼

˜確認X‘Rgf#経験m浅C¥Öèô»˜中心j

機構酪農試験場#×ªèï

作業手順m改善K図‹’e#播種精度m向上g増収

1)

背景・課題

jciK‘"VJViK‹#散在X‘合計 250 ha

TMR ·ï»ôn#各酪農家jIP‘飼料生産・j„及u全圃場jcCe#雑草m状況†栽植密度˜

調製j要X‘労働力#初期投資m負担˜軽減X‘役

調査者m目視jŠbe把握・計測X‘Rgn事実上割˜果^X"北海道内m組織数n 2011 年m 45 組織

不可能fA‘"\Rf#Åéôï（図 7）jŠ‘空J‹ 2018 年jn 80 組織以上g急激j増加V#利用

中撮影g画像解析技術jŠbe雑草繁茂状況m定量

酪農家戸数IŠr頭数„#直近mÃô»gVe

化IŠrÄ¡Þé¯³株数計測˜実施VeC‘"現― 29 ―

乳業

技術ƒ‘上f#}^±Ÿèô´m品質˜向上TZ‘上f
重要fA‘"従来#収量調査˜行E場合n#調査者
K組作業gVe実際j圃場j入be±ïÓæï«V
持`帰be計量VeC‘"\m^ƒ労力˜要V#調査自体K困難i場合K多N#収量予測˜熟練者m判
断j依存X‘場合K多C"調査K可能i場合„大規
図7

模圃場fn全体˜代表X‘±ïÓç収集K困難iR

空撮画像解析j用C^Åéôïg†#Î«Úih野生動物m圃場侵入K懸念T’‘
gCb^問題˜伴E"\Rf#Åéôï空撮画像解

在#比較的高精度f定量化fL‘Rg˜確認V#次

析jŠbe定量T’‘草高j基dN収量m予測#I

年度m播種・栽培管理作業j反映TZ‘計画fA‘"

Šr衛生画像m解析jŠbe定量T’‘登熟度合C

◯

j基dN収穫適期m予測˜行C#\m有効性˜検証

UAV jŠ‘殺菌剤・除草剤空中散布

飼料用Ä¡Þé¯³圃場fn#病害jŠ‘栄養収VeC‘"

量m低下K問題gi‘RgKA‘"例Go#XX紋
◯

収穫調製作業m自動記録³μÂÜ

病j伴E栄養収量m減少程度n著VC場合f 2 割

収穫調製時jn#分散X‘大規模圃場fm収穫機

zhj達V#\m防除m^ƒ殺菌剤散布K必要i場（ËôÕμ»）jŠ‘収穫作業#収穫物m¼ïÓÄ

合KA‘"VJViK‹#殺菌剤散布j適X‘ 8

å¿ªjŠ‘運搬作業#TMR ·ï»ôm大型Ìï

月頃jnÄ¡Þé¯³m草丈K高N#圃場内j大型¦ô±ŸéjIP‘詰ƒ込~作業ihK同時j進行

散布用機械K入‘RgnfLiC"\m点f#無人X‘"作業K順調j進‚^ƒjn#天候変化†各圃Ôæ¯Ó»ôjŠ‘殺菌剤散布j期待K持^’‘"場m作業進捗状況#圃場J‹ TMR ·ï»ô}fm

無人ÔæjŠ‘殺菌剤散布作業˜¯ïÄåª»ôK

距離ih多Nm条件jA•Z^最適i作業手順˜指

請P負E事例KAŒ#道内 TMR ·ï»ô圃場˜対示X‘必要KA‘"多Nm場合#熟練者m判断f作

象 j V e 100 ha 規 模 f m 散 布 実 績 K A ‘ " \ R

業内容K指示T’eIŒ#経験jŠ‹Y意思決定f

f#\m経済性˜含ƒe無人ÔæjŠ‘殺菌剤散布

L‘支援³μÂÜK不可欠fA‘"\m目的f#μ効果m検証j取Œ組™fC‘"

ÚôÄÑ¤ï#GPS (Global Positioning System#

iI#除草剤m空中散布n水田ihf広N行•’

全地球測位³μÂÜ）機能#ªå¡Å管理˜組~合eC‘K#草地・飼料作物圃場˜適用場所gX‘空•Ze収穫調製作業m進捗状況˜æ›ç»ŸÜf監

中散布K可能i製品n従来iJb^"VJV#

視X‘³μÂÜK開発T’eIŒ#\m有効性˜検2019 年 2 月jÅéôïih˜用C^農薬散布j関

証VeC‘"当³μÂÜjŠŒ#最適作業手順m指X‘農林水産省m考G方K示T’^Rgj伴C#除示_PfiN#作業日誌j手入力VeC^作業日

草剤散布jÅéôï˜用C‘RgK可能gibeC

時#圃場・±Ÿé名称#作業内容#時刻#天候ih mÅéôïjŠ‘雑草状況m定量的把握‘"上記◯

m情報K自動}^n簡易記録fL‘"}^#牧草K

g連携Ve#μÙ¿Ä除草技術jcCe„実証X‘

適期j収穫fL#±Ÿèô´調製時j使用X‘添加計画fA‘"

剤K節減fL‘"仮j±Ÿèô´品質j問題K生W





◯

æÞôÄ·ï³ï«g作業自動記録jŠ‘高^場合jn#関連Ãô»˜Ccf„振Œ返be確認

品質±Ÿèô´収穫調製技術

fL#品質悪化要因m特定g\m改善j基dN高品

飼料用Ä¡Þé¯³収量予測技術

質化K可能gi‘"

収量m的確i予測n#分散X‘大規模圃場m収穫



時期・収穫順序˜決定Ve作業˜円滑#省力的j進Vol. 69. 2019

IoT 活用jŠ‘ TMR 製造・製品管理m超高度化技術― 30 ―◯
◯

IoT 活用型 TMR 製造³μÂÜ

TMR m材料混合作業n#固定式Û¨±ô˜使E

搾乳éØ¿ÄÃô»m遠隔地›ª·μ・共有³μÂÜ

場合g可動式Û¨±ô˜使E場合KAŒ#後者nÄ

éØ¿Ä搾乳時jn#各個体méØ¿Ä訪問時

åª»f牽引X‘J#専用mÄå¿ªj常時搭載V

刻・回数#前回訪問J‹m経過時間#乳量#活動

e使用X‘"一般的j大量調製jn移動速度m速C

量#反芻時間ihm生体情報Ãô»K自動的j収集

Û¨±ô搭載Äå¿ª（Û¨ï³ï«Äå¿ª）K

T’#\’j基dN牛群管理K各酪農家f行•’e

向N"Rm場合#各種濃厚飼料»ïª}f移動V必C‘"R’˜T‹j進ƒe#TMR ·ï»ô構成酪

要量˜投入X‘際j#通常n作業者K所定位置f降

農家m全搾乳éØ¿ÄÃô»˜ TMR ·ï»ôjI

車Ve#計量器˜~iK‹投入操作˜行C#終了操

Ce把握fL‘ŠEjV#R’j加Ge»Òè¿Ä

作#乗車#移動˜数回繰Œ返X"Rm場合#計量誤†μÚôÄÑ¤ïf„表示fL‘ŠEjVe#外出

差K無視fLiCRg†#猛暑・厳寒時ihjIP

先ih遠隔地f„閲覧fL‘³μÂÜ˜導入VeC‘作業者wm負担K問題gi‘"\Rf#A‹JW‘"R’jŠbe#問題K発生V^場合f„専門知ƒ管理室J‹Ãô»˜送信V#Û¨³ï«Äå¿ª

識˜有X‘従業員・関係者jŠ‘対応†#他m農家

m¨ßÏï内J‹»Òè¿Ä上f操作X‘Rgf#

fm状況確認K迅速jib^"}^#生産現場fn

濃厚飼料K自動的j定量排出T’‘³μÂÜ˜導入

TMR m栄養濃度K高Ni‘g#搾乳éØ¿Ä訪問

VeC‘"T‹j#Û¨³ï«Äå¿ªK所定位置

回数K減少X‘傾向K経験的j知‹’eIŒ#訪問

j着N_Pf定量排出T’‘#»Òè¿Ä操作„不

回数m½¢¿ªj基dCe#éØ¿Äm利用性˜最要i³μÂÜw改良˜施VeC‘"調査V^gR

大jX‘ŠEj TMR ÝÇáô˜効果的j調整fL“# 作 業 時 間 K 約 15  短 縮 T ’ ^ ¬ô μ K A b‘点f„有効fA‘"^"}^# 1 種類m濃厚飼料K 1 回j数百 kg Yc

◯

牛舎内乳牛位置情報解析³μÂÜ

排出T’‘gR“˜従来 5 kg 単位f計量V^K#

繁殖管理˜要X‘牛†#搾乳éØ¿ÄÃô»ih

500 g 単位f計量fL‘ŠEjVe#ŠŒ高品質i

各種情報j基dL問題KA‘g判断T’^牛n#\

TMR 調製K可能gi‘ŠE改良VeC‘"

m捕獲・移動作業K必要gi‘"VJV#100頭規

QR ¯ôÅ型 TMR 製品管理³μÂÜ

模mŠEj多頭数˜放V飼CjX‘牛舎jICe特TMR ·ï»ôJ‹構成酪農家w配送X‘際jn#

定牛˜発見X‘jn熟練˜要V#特j畜主以外m獣

TMR m種類#配送先#個数ihmÃô»˜運転手

医師†ÔçÍôihK対応X‘場合jn#時間・労K手書Lf記録V#\’˜¯ïÐáô»j手入力V

力˜要X‘¬ôμK多C"現在#各牛j取ŒcP^e管理VeC‘"VJV#配送 TMR m種類m確認

無線標識（Ïô¯ï）jŠbe#牛舎内˜ 4 分割

j時間˜要X‘Rg†記録m誤記gCb^問題KA

Ve当該牛Khm位置jC‘JgCb^情報K得‹‘"\Rf#配送T’‘ TMR 梱包j QR ¯ôÅ˜’‘ŠEjibeC‘"受信機m適切i設置個所†

貼付Ve製品管理˜容易jX‘³μÂÜ˜導入X‘

標識m耐久性ih実用性jcCe検証中fA‘"


◯




RggV^"従来mÃô»j加Ge#使用材料m種
類・組成#使用自給飼料m栽培収穫履歴ihg紐d

出荷生乳Ãô»管理³μÂÜIŠr生産Óé
·μ一元管理³μÂÜ◯P‘RgKfL‘"構成酪農家j配送T’^後fÌçª乳Ãô»m遠隔地›ª·μ・共有³μÂÜTMR j問題K~‹’‘場合n#各農家m庭先f#

製造工程上m問題点K迅速j探索fL‘ŠEji

各酪農家n#生乳m出荷Sgj出荷合乳（Ìçª‘"現在#ÓéÄ»ŸÓ˜現地jICe適用V改良乳）m乳量#乳成分j関X‘Ãô»˜#農協˜介V

˜加GeC‘"e集乳±ŸÅJ‹入手VeC‘"R’‹mÃô»n通常Ñšª³Ûæf酪農家j届P‹’‘K#R’˜

IoT jŠ‘Ãô»活用型省力牛群管理技術― 31 ―

乳業

技術¥ïåŸï化Ve TMR ·ï»ô#構成酪農家#関組‚必要KA‘"}^#μÚôÄ技術˜農業者K係者f共有X‘³μÂÜ˜導入VeC‘"飼料ÝÇ「使CRiZ‘」ŠEj適切j指導fL‘人材m育

áôm調整ih#迅速f広範i対応K可能gi‘"

成„必要fA‘"◯圃場J‹生乳}fm生産Óé·μ一元管理³

生産現場wm導入˜想定V^費用対効果m検証nμÂÜL•ƒe重要fA‘"各技術m正確性m検証gg„

TMR ·ï»ôg構成酪農家jIP‘全生産Óé

j#省力化#低¯μÄ化wm寄与˜定量化Ve導入·μ#Xi•`圃場管理J‹収穫・調製#TMR 製

効果˜明確jX‘RgK#μÚôÄ技術K無理iN

造・配送#飼養管理IŠr生乳生産j•^‘Ãô»

現場j受P入’‹’‘^ƒm必須m情報fA‘"˜一元的j½¢¿ªfL‘³μÂÜ˜導入VeC

μÚôÄ技術K浸透Ve#短期的jn軽労化g労‘"R’jŠbe#何J問題KAb^時jn圃場管

力不足解消K#中長期的jn酪農業K魅力A‘産業理j}f遡及Ve原因˜確認V#必要i対策˜講WgiŒ人材K確保T’#新規就農促進#酪農地域m‘RgK可能gi‘"}^#出荷生乳m生産履歴K

持続的発展K実現X‘Rg˜目標gVe#一連m研

明瞭j管理T’e#生乳m差別化jciK‘可能性

究j取Œ組™fCNRggV^C"

KA‘"
3)

引 用 文 献実証目標

 栽培管理m高度化jŠ‘±Ÿèô´収量・品質
◯

1)

 TMR
m改善g#収穫調製作業効率m10向上#◯

農林水産省 129 (2019)

製造労働時間m 1 割以上削減#製品管理作業時間2)

 乳牛m異常発生時m˜従来比 10 分m 1 j短縮#◯3)

質化jŠ‘乳量・乳成分m改善g乳牛m健康m維持

農林水産省#2015年農林業·ï±μ#農林水産省（2016)増進#˜目標gVeC‘"

4)

農林水産省#農業経営統計調査平成30年個別経営m経営収支#農林水産省（2019)I • Œ j5)

中央酪農会議#「酪農全国基礎調査」J‹~‘ 日 本 酪 農 m 現 状 # 中 央 酪 農 会 議 # 1 12,μÚôÄ酪農技術K今後日本m生産現場j円滑j
普及VeCN^ƒjn#CNcJ課題KA‘g考G(2018)
6)‹’‘"

農 林 水 産 省 # TMR · ï » ô ˜ ƒ O ‘ 情 勢（TMR ·ï»ô調査結果ŠŒ）#農林水産省#

各技術m開発n#主j民間企業˜始ƒgX‘機械
工学#情報工学ihm専門家K担当VeC‘"\m

14 (2017)

技術˜生産現場j適用V#問題点˜抽出#改良˜加

7)

徐 誠敏#名 古屋経済 大学教職支 援室報# 1,
277292 (2018)

Ge実用化j結rcPeLeC‘"導入m加速化j8)n#工学系m技術者g#家畜飼養#家畜管理#飼料
生産ih酪農j関•‘各分野m専門家K協力VeÒ

境 野 哲 # 情 報 m 科 学 g 技 術 67, 560 565
(2017)

9)å¿³á›¿Ó˜図‘体制K不可欠fA‘"}^#営農指導m経験K豊富f生産現場m実情j詳VC農

渡辺克司#鹿児島国際大学情報処理·ï»ô
研究年報#23, 2138 (2018)

協#農業改良普及·ï»ôih諸機関m関係者jŠ

10)

神成淳司#IT g熟練農家m技f稼O AI 農業#
1183 (2017)‘各種調整m役割n大LC"今後„#関係者É¿Ä
11)

ëôªm充実˜図ŒiK‹#現場jIP‘課題˜的
確jN~取be必要i技術開発jciQ‘ŠE取ŒVol. 69. 2019

農林水産省#畜産統計調査#農林水産省#
1517 (2018)

 TMR 高品
対応時間˜従来比 10 分m 1 j短縮#◯

6.

農林水産省#μÚôÄ農業m展開jcCe#

井上吉雄#横山正樹#日本æÞôÄ·ï³ï
«学会誌#37, 224235 (2017)― 32 ―

12)

13)

「μÚô
μÚôÄ農業m実現j向P^研究会#

17)

Ä農業m実現j向P^研究会」検討結果m中川 目 剛 # 北 海 道 畜 産 草 地 学 会 報 # 6, 23 27

間gŒ}gƒ#12 (2014)(2019)

農林水産省生産局畜産部#畜産・酪農˜ƒO

18)

森田茂#畜産技術#771, 1821 (2019)‘ 情 勢 # 農 林 水 産 省 生 産 局 畜 産 部 # 12

19)

農林水産省#本格的議論m^ƒm酪農・乳業(2018)
14)m課題#農林水産省#3 (2014)

農林水産省#μÚôÄ農業技術¦»é«（畜20 )産）平成31年 2 月公表（令和元年 9 月更新）#
21 )農林水産省#農業経営統計調査 平成 30 年度

農林水産省#μÚôÄ農業実証Óé´¢ª
Ä#農林水産省#173 (2019)

牛乳生産費#農林水産省（2019)16)

宮原佳彦#通信¹±Ÿ£ÂœÚ§´ï# 39,
161166 (2016)

農林水産省#15 (2019)15 )青木康浩#片岡美幸#上田靖子#佐藤聡浩#

22)

北海道農政部生産振興局畜産振興課#北海道

松本匡祐#仙北谷康#金山紀久#ÑéïÂœ

m酪農・畜産˜ƒO‘情勢#北海道農政部生›農業経済研究#20, 132138 (2019)

産振興局畜産振興課#131 (2018)― 33 ―

乳業

技術