はじめに

　青刈りトウモロコシは栄養価、収量がともに高い一方で、その収穫調製作業（特にサイロ詰め作業）が重労働であったことから、飼養管理作業時間の増大や農家の高齢化等に伴って次第に敬遠され、作付面積が減少の一途をたどり続け、ピーク時（平成2年）の約四分の三にまで減ってしまった。イネ科混播牧草に比べて単位面積当たりのTDN収量が2.3倍にも達する青刈りトウモロコシは、国土の限られるわが国にとっては貴重な飼料作物であることから、収穫調製作業を省力化して、その作付けを推進することが急務とされていた。一方、牧草生産ではこの15年程の間にロールベーラとベールラッパによる作業体系が全国的に普及した。これは収穫調製作業が2名で能率的に行うことができ、しかもサイロ詰めの人力作業から解放した功績が大きい。「青刈りトウモロコシでもロールベーラ作業体系が使えたら」というかねてからの要望に応え、生物系特定産業技術研究支援センター（略称、生研センター）は民間企業と共同で1センチメートル前後に細断したトウモロコシをロールベールにできる細断型ロールベーラ（以下、細断型ベーラ）と、そのロールベールを崩さずに速やかに密封できるベールラッパ（以下、対応ラッパ）を開発し、ようやく今年の春から販売が開始された。

１．開発機の概要

　細断型ベーラは、トラクタけん引式の作業機で、バーチェーン式の成形室構造を持つもの（（株）タカキタ製、図1）とローラ式（スター農機（株）製、図2）の2タイプがある。いずれもハーベスタなどからの細断材料をホッパで荷受けし、ホッパ底部の供給コンベアで細断材料を成形室へ供給し、成形室で円柱形に高密度成形し、ネットで外周を結束する。放出されたロールベール（以下、細断ベール）の質量は、市販化前に全国10カ所で行った実証試験の結果では、平均約330kg（平均含水率72％）であった（図3）。なお、いずれのベーラにもピックアップ装置はない。

図1　細断型ロールベーラ（バーチェーン式）		図2　細断型ロールベーラ（ローラ式）

図3　細断ベール

1）細断型ベーラ（バーチェーン式）

　バーチェーン式のホッパは、前後に2分割しており、前側ホッパが昇降するとともに、後側ホッパ内のアジテータで材料を崩しながら成形室へ均一に送り込むように作動する。また、材料を成形室に供給するためのコンベアが後側ホッパの底部と成形室入り口の2段階に取り付けられており、成形室が満量となってネット結束を行っている間はホッパ底部のコンベアが停止し、ホッパに材料を一時貯留することによって、収穫作業を中断することなく連続して行うことが可能となった（図4）。

2）細断型ベーラ（ローラ式）

　ローラ式はホッパ底部のコンベアで材料を成形室へ送り込むと同時に、成形室入り口付近に設けたオーガによって材料を成形室の左右方向に振り分けて良好な形状の細断ベールを成形するようにしている（図5）。こちらのタイプもホッパに材料を一時貯留することにより、ネット結束時でも刈り取り作業を中断することなく連続作業を行うことが可能である。

図4　バーチェーン式の構造図		図5　ローラ式の構造図

3）対応ラッパ

　対応ラッパ（スター農機（株）製）は、トラクタ半直装式の作業機で、細断ベールをアッパーアームとサイドアームにより崩さずに積載し、速やかに密封調製することができる（図6、7）。機体真後ろでベールを積載することができるので、枕地が狭い段階でも、トラクタが進入できる幅さえあれば、作業が可能である。対応トラクタ出力は22kW（30PS）以上である。なお、従来の牧草で作られたロールベールにも、直径80〜100センチメートルのサイズであれば利用可能である。

図6　対応ベールラッパ		図7　対応ベールラッパの作業手順

２．開発機の作業方法と性能

1）作業方法の種類

　細断型ベーラによる収穫作業方法は、次の3通りに対応できる。1つは、農家手持ちのフォレージハーベスタをサイド装着したトラクタの後方に細断型ベーラをけん引して作業するワンマン収穫作業（図8）で、対応ラッパと組み合わせて2名で収穫と調製を行うことができる。ワンマン作業時の作業感覚は、テッピングワゴンあるいはフォレージワゴンをけん引しての収穫作業とほぼ同様である。1条刈りハーベスタを用いる場合は44kW（60PS）以上のトラクタ、2条刈りハーベスタを用いる場合は59kW（80PS）以上のトラクタで作業が可能となる。なお、旋回時に最低5メートル程度の枕地を必要とするため、予め次に述べる定置作業で枕地処理を行う必要がある。ハーベスタを枕地処理時のリバース装着からワンマン作業のためのサイド装着に換えるのに若干の手間を要するため、ワンマン作業は、枕地処理後もなお十分な収穫面積が残る比較的広い圃場において、ノンストップ作業の効果を十分に発揮することができる。

図8　ワンマン作業風景

　2つめは、ほ場の隅などでローダーバケットやボンネットワゴンなどから細断材料を荷受けしてロール成形を行う定置作業である（図9）。フォレージハーベスタをトラクタの後部に装着して、後進しながら収穫を行う方法（バック刈りあるいはリバース作業と呼ばれる）に対応するもので、細断型ベーラのホッパには2立方メートルのローダーバケット一杯分の細断物が積載でき、これで細断ベールを2個作ることができる。作業者数は3人になるが、枕地処理や一筆の面積が狭いほ場での作業に効果を発揮し得る方法である。細断型ベーラの所要動力はバーチェーン式で約15kW（20PS）、ローラ式で約22kW（30PS）なので、22〜30kW（30〜40PS）クラスの小型トラクタで作業が可能である。

　3つめは、ハーベスタに併走して作業を行う伴走作業である。この方法は、使用するトラクタにハーベスタと細断型ベーラの両方を駆動するだけの機関出力がなく、ワンマン作業が困難な場合でも小型トラクタがもう一台あれば作業が可能となる。

　バーチェーン式、ローラ式のいずれのタイプも上記の3通りの作業方法に対応することができる。

図9　定置作業風景

2）開発機の性能

　細断型ベーラが細断ベールを放出する時に生じるこぼれは、材料含水率によって多少の差があるが平均で1％程度、対応ラッパが細断ベールを拾い上げる時及び密封する時に生じるこぼれは0.2％と非常に少ない。30a（30×100メートル）ほ場において、細断型ベーラがワンマン作業でほ場外周から回り刈りを行い、対応ラッパで密封作業を行った時の作業能率は、細断型ベーラが1条刈ハーベスタを用いた場合で約17a／時、毎時乾物処理量が1.3〜2.7t／時であった。2条刈ハーベスタを使用した場合では、作業能率が21〜52a／時、毎時乾物処理量は2.8〜5.2t／時であり、トラクタ出力の大小あるいはトウモロコシの収量の多少によってまちまちとなった。対応ラッパの毎時処理ロール数は、21〜25個／時（毎時処理面積で15〜36a／時相当）であった。

　細断型ベーラによる作業体系（以下、開発機体系）をタワーサイロ、バンカーサイロ、スタックサイロの従来型サイロ作業体系と比較したところ、作業者6名によるタワーサイロ体系の収穫からサイロ詰め完了までの総作業能率は15.0a／時、ラップサイロの運搬も含めた作業者3名による開発機体系は15.1a／時と、両者同等であったが、延べ労働時間ではタワーサイロ体系が3.9 時・人／10aであるのに対して、開発機体系が作業人数の少ない分1.7時・人／10aと44％に短縮された10）。また、バンカーサイロ体系（作業者6名、運搬作業時間は含まず）の延べ労働時間が1.2 時・人／10a、スタックサイロ体系（作業者6名、運搬作業時間は含まず）の延べ労働時間が、1.5 時･人／10aであるのに対して、開発機体系（作業者2名、運搬作業時間は含まず）では0.7 時・人／10aとバンカーサイロ体系の58％、スタックサイロ体系の47％に低減された7）。従来型サイロ体系と開発機体系との延べ労働時間の比較結果を図10、11に示す。

図10　タワーサイロ体系との延べ労働時間の比較

注：開発機体系は、細断型ベーラ、2条ハーベスタ及び63kWトラクタ、対応ラッパ及び58kWトラクタ、ベールグラブ付き63kWトラクタ及びトレーラを用い、タワーサイロ体系は、2条ハーベスタ及び63kWトラクタ、フォレージワゴン2台（2.4ｔ）及び63kWトラクタ各2台、ブロワ及び63kWトラクタを用いた

図11　バンカーサイロ、スタックサイロ体系との延べ労働時間の比較

注：開発機体系は、細断型ベーラ、2条ハーベスタ及び85kWトラクタ、対応ラッパ及び70kWトラクタを用い、バンカー及びスタックサイロ体系は、2条ハーベスタ及び85kWトラクタ、フォレージワゴン3台（3t、2.9t、2.4t）、59kWトラクタ、70kWトラクタ2台を用いた

3）トウモロコシ以外への利用

　細断型ベーラは、トウモロコシ以外の飼料作物にも適用可能である。条播したソルガムはコーンハーベスタを用いて対応可能であり、ベール放出時のロスは平均0.5％、密封時のロスは平均0.1％、材料含水率73％の時のベールの平均乾物密度は176kg／m³であった11）。発酵品質も良好であり、含水率70％の材料を用いた時の調製2カ月後のフリーク評点は92、V-scoreは96点であった9）。ただし、散播したソルガムをフレール式ハーベスタで収穫した場合では、切断長が20センチメートル以上と長くなり、細断型ベーラのホッパ内にあるアジテータに巻きついて作業が滞る上に、細断ベールの密度も上がらないため、細断が可能なシリンダ型あるいはフライホイール型のハーベスタを用いるのが望ましい。予乾牧草にはピックアップ装置を装着したハーベスタを利用することにより作業が可能であった（図12）。74kWトラクタと拾上げ幅1.5メートルのハーベスタで含水率約52％に予乾したローズグラス（集草列収量3.7kg／m）を収穫した時の作業速度は0.7m／sであった。作られたベールの平均乾物密度は255kg／m³と、従来の可変径式ベーラ（直径1.2メートル）で作ったベール（218kg／m³）より高く、発酵品質にも有意差が見られ、従来以上に高品質なグラスサイレージの生産が期待できる。

図12　ピックアップ装置付きハーベスタの利用による予乾牧草の収穫風景

３．ベールのハンドリング

1）細断ベールの取扱い

　細断ベールのラップフィルムの巻き数は、従来の牧草ロールベールと同様に2回4層でも発酵品質の面では何ら問題は見られなかったが、ほ場からの運搬時にラップフィルムに穴が開く可能性を低減する上でも3回6層が望ましい。密封したラップサイロは、2段積みでの貯蔵が可能であり、下段のベールが大きく変形することもなく、落下することはなかった。こうしたラップサイロのハンドリングにはベールグラブが必要であるが、ベールグラブを所有していない農家でもラップサイロを傷つけることなく容易にハンドリングできる方法として、ボロ出しなどに使われているバケットのエッジ部分に鋼管を取り付けた簡単な改造を施したトラクタ装着式フロントローダを利用する方法が宮崎県畜産試験場で考案された4）（図13）。小型トラクタでもラップサイロの積載、荷降ろし、立て起こし、2段積みなどの一連の作業が可能であり、鋼管を取り外すことで、従来どおりの畜舎の管理作業にも用いることができる。岩手県農業研究センター畜産研究所では、従来型のベールラッパを利用することを目的に、ベール直径1.2メートルベール用のベールグラブに装着することにより、密封前後どちらの細断ベールもハンドリング可能なアタッチメントが開発された（図14）。また、徳島県畜産試験場でもバケットに脱着可能なベールハンドラが開発されており、場内での作業に利用されている（図15）。

図13　改造バケットによるラップサイロのハンドリング		図14　ベールグラブに装着するハンドラ

図15　バケット装着式ハンドラ

　なお、保存中のラップサイロには、鳥害を防止するための釣り糸や防鳥網などラップフィルムの破損を防ぐ対策を施すことが望ましい。また、日差しの強い場所に保管した場合、サイレージ表面が褐変することがある。これはタンパク質と糖が高温により変質するためであるが、給与は可能である。気になる場合は、ラップサイロを日陰に保存するかブルーシートなどを被せるのがよいだろう。

2）細断ベールの解体

　ラップサイロは、フィルムをカッターナイフで切り開いた後、ネットを巻き取ってサイレージフォークなどで突き崩せば、容易に解体でき、軽トラックや給餌車の荷台で細断ベールを解体すれば、直ちに給与することができる。実際、試験に協力頂いた農家からは解体・給与にかかる作業の省力性が高く評価された3）。また、コンプリートフィーダへの投入を想定し、フロントローダ装着のフォークで突き刺し、ベールの下側をカッターナイフで切断して取り出す方法（図16）が家畜改良センターから提案されたほか、熊本県農業研究センター畜産研究所でも解体台が開発されている。これは、角パイプなどで組み立てられた台の上でラップサイロのフィルムとネットを取り除いた後、台の床の部分を持ち上げて、台の下にあるベニヤ製のバケットに落とし、ベールグラブでベニヤ製バケットを掴んでコンプリートフィーダ等に投入するものである（図17）。いずれの方式も、比較的短時間で省力的に作業することができる。なお、畜産草地研究所でも改造したベールグラブによる解体技術の開発が取り組まれている5）。

図16　フロントローダ用フォークによるラップサイロの解体		図17　試作した解体台によるラップサイロの解体

４．サイレージ品質

　販売前の全国実証試験の結果では、細断ベールの乾物密度は平均で183kg／m³（平均含水率72％）であった。これは垂直式サイロに3〜5メートル詰込んだ時の底部の密度に相当する。発酵品質は良好で、翌年の夏期においてもV-scoreが90点以上を維持しており、長期保存性にも優れていることが明らかになった。また、前年に調製したサイレージを6〜8月に給与した際の変敗によるロスは、0.03％とほとんど生じなかった10）。

　作業の方法によっては、対応ラッパの作業能率が細断型ベーラに比較して低くなる場合があることから、密封作業の遅れを想定し、最高気温32度、平均気温26度の環境下においてベールを成形後3、6、24時間放置してから密封し、2カ月間の貯蔵を経た後の発酵品質を調査した。6時間放置までは、直ちに密封したサイレージと発酵品質の差が見られず、24時間放置した場合は発酵品質が若干低下するものの、V-scoreが88点を示す例もあり、実用面での問題はないと評価された6）。これにより例えば、午前中に細断型ベーラで収穫作業を行い、午後に対応ラッパで密封作業を行うといった、1名での作業の可能性も示唆される。

　小規模農家での利用を想定し、10〜12カ月間貯蔵した後の1個のラップサイロから毎日30キログラムずつ切り出して利用した場合、最高気温28度、平均気温18度の環境下では、8日目までフリーク値が99点であった6）。最高気温32度、平均気温26度の環境下で60キログラムずつ切り出した場合では4日目までフリーク値が87点であった7）。共同利用あるいはコントラクタに導入された上での利用により、飼養頭数が10頭以下の農家の利用も可能と判断された。

　栄養価の高い良質なサイレージに調製するためには、トウモロコシの含水率が70〜75％の黄熟期に収穫調製するのが望ましいことは言うまでもないが、天候不順などのやむを得ない理由により高水分で収穫調製せざるを得ない場合もある。乳熟期（含水率80％）のトウモロコシを収穫調製した細断ベールサイレージと適期収穫（含水率75％）の細断ベールサイレージの発酵品質を比較した結果、乳熟期のものからはラップサイロ内に排汁がたまっていたが、発酵品質自体は両者に差が見られなかった。給与する前日にラップサイロの下部に穴を数箇所開けて排汁を抜いてしまえば、採食性にも問題がないことも確認された7）が、排汁の抜き取りによって栄養ロスが生じるため、できるだけ適期収穫を心がけるべきであろう。

５．細断型ベーラ体系のメリット

　細断型ベーラ体系の導入による効果としては、サイロ詰めの人力作業が不要となる大幅な省力化が図られる点、急な雨でも密封さえすればサイレージ品質を落とさずに済み、作業スケジュールが柔軟に組める点、固定サイロを新設することなしに規模拡大を図ることができる点などが挙げられる。また、適期収穫を心がければ、誰にでも容易に年間を通じて良質なサイレージが手に入る点、収穫から給餌までに生じるサイレージの損失量が大幅に低減できる点なども実証試験の結果、明らかになった。なお、ネット1本（2000メートル）で結束できるベール数は約170個、フィルム1本（1800メートル）で密封できるベール数は3回6層巻きで約30個であり、ネットとフィルムの資材費はサイレージ1キログラム当たり1.5〜1.8円と試算された。実勢価格の違いにより、さらに資材費は低減する場合もある。

おわりに

　本開発機の市販化に当たり、株式会社タカキタ並びにスター農機株式会社には試験機の試作から改良、ほ場試験の実施にいたるまで多大なご協力を賜った。また、実証試験を実施するに当たり、独立行政法人家畜改良センター、北海道立根釧農業試験場、岩手県農業研究センター畜産研究所、福島県畜産試験場、群馬県畜産試験場、三重県科学技術振興センター畜産部、岡山県総合畜産センター、愛媛県畜産試験場、熊本県農業研究センター畜産研究所、宮崎県畜産試験場の関係諸氏に多大なご尽力を賜った。記して深甚なる謝意を表する。
　

用語説明

フリーク評点：サイレージの発酵品質を有機酸組成によって評価する方法で、本来、高水分サイレージ用であり、乳酸発酵が促進されることを前提としているため低水分サイレージ、発酵が抑制されたサイレージの品質は過小評価される傾向がある。

V−SCORE：フリーク法が高水分サイレージを評価する方法であるのに対し、低水分サイレージ（飼料用稲など）を含めて総合的に評価する方法で、サイレージ材料がいかに保存されているかを、蛋白質のアンモニアへの分解程度や酪酸含量等により採点する方法である。

ただし、サイレージの評点は異なるサイレージを相対的に比較するための便宜上の基準として考えるため、評点は80点以上で良、60〜80点が可、60点以下が不良の3段階に分ける程度とする。



引用文献

1）志藤博克・山名伸樹（2002），農業機械学会誌，64（4），96-101
2）志藤博克・山名伸樹（2002），日本草地学会誌，47（6），610-614
3）新井一博（2004），細断ロールベールの給与利用事例，グラス＆シード、第10号、21-22
4）小畑　寿・藤井真理・鈴木淑恵・溝辺敬美（2004），改造バケットによるロールベールラップサイロのハンドリング法，九州沖縄農業研究成果情報，19，109-110
5）喜田環樹・松尾守展・重田一人・浦川修司・吉村雄志（2004），細断型ロールベールサイレージ利用体系の開発（第3報）ロールベールグラブ取り付け具の開発と省力的解体手法，貯蔵特性と解体法式の検討，第63回農業機械学会年次大会講演要旨，61-62
6）大槻健治・柳田和弘・矢内清恭・伊藤純一：細断型ロールベーラによる飼料用トウモロコシの省力的収穫・調製法、第42回福島県獣医畜産技術総合研究発表会抄録、p6、2003
7）小畑　寿・藤井真理・鈴木淑恵・溝辺敬美：細断型ロールベーラの実用化試験、日草誌、50（別）、190-191、2004
8）串田晴彦・谷田重遠：細断型ロールベーラ現地調査試験、岡山県総合畜産センター研究報告、15、47-53、2004
9）平岡啓司：細断型ロールベーラの利用−細断型ロールベーラによるトウモロコシの収穫調製、平成15年度三重県家畜保健衛生業績発表会並びに畜産技術業績発表会抄録、p16、2003
10）増田隆晴：細断型ロールベーラの基本性能調査、岩手県農業研究センター畜産研究所平成14年度試験成績書、69-72、2003
11）村上恭彦：細断型ロールベーラによるソルガムの収穫調製について、グラス＆シード、第10号、23-25