韓国の畜産業（韓牛部門と酪農部門の両方）は、農村部での農場継承率の低下に伴う慢性的な労働力不足、家畜糞尿管理とアンモニア排出に関する環境規制の強化、そして畜舎における動物福祉状況に対する生産者と消費者の意識の高まりという、3つの側面から同時に圧力を受けています。韓国の農業慣習で발효우사（발효：発酵、우사：牛舎）として知られる堆肥舎は、単一の畜舎設計でこれら3つの圧力すべてに対応します。

コンポスト牛舎は、国際的な畜産管理において新しい概念ではありません。1990年代からスカンジナビアの酪農経営で確立された手法であり、2000年代から2010年代にかけて北米やブラジルに広がり、2020年代には韓国の牛経営でも採用が進んでいます。このシステムを機能的に実現可能にし、従来の深層敷料牛舎と運用面で異なる点は、エアレーターです。これはトラクターに取り付けられた装置で、敷料を混合、攪拌、通気することで、システムを機能させる好気性発酵プロセスを維持します。ワタナベ EP-DESTROYER コンポスト納屋用エアレーター 渡辺の農業機械シリーズの中で、この機能を担う機械はこれです。

このガイドでは、堆肥式牛舎システムについて、その仕組み、必要なもの、従来のすのこ床やコンクリート床の牛舎と比較した場合の利点、そして韓国の牛飼育事業に適しているかどうかを評価する方法など、包括的に解説します。

コンポスト小屋とは何か？ ― システムとその基本原理

 

コンポスト牛舎とは、コンクリートのすのこ床やゴムマットではなく、木材チップ、おがくず、稲わら、またはこれらの組み合わせといった敷料を厚く敷いた上で牛を飼育する牛舎システムです。基本的な動作原理は好気性堆肥化です。敷料は牛の糞尿を継続的に投入することで、酸素の存在下で生物学的分解が進みます。適切に管理すれば、この好気性プロセスによって十分な熱が発生し、敷料の活性ゾーンの温度を40～55℃に維持できるため、病原菌の生存を抑制し、有機物の分解を促進します。

適切に管理された堆肥化施設と従来の敷料式堆肥化施設を区別する重要な運用要件は、定期的な通気です。好気性堆肥化プロセスは酸素を急速に消費するため、敷料を定期的に物理的に攪拌・反転させないと、アンモニア、硫化水素、不快な臭いを発生させる嫌気性状態が、堆肥化施設の利点をもたらす好気性状態にすぐに取って代わってしまいます。通気装置は、敷料塊に1日2回（韓国および国際的な堆肥化施設管理プロトコルで推奨されている最低限の通気頻度）酸素を再導入する仕組みです。

4つの主要な運用条件

コンポスト納屋システムに関する国際的な研究（ケンタッキー大学（米国におけるコンポスト納屋管理の主要研究センター）の研究、デンマーク農業・食品評議会によるスカンジナビア諸国向けのガイドライン、ブラジルのエンブラパ酪農研究所による研究（渡辺氏のブラジル出身であることを考えると関連性が高い）など）では、システムが正しく機能するために同時に維持しなければならない4つの条件が特定されている。

1. 適切な敷料の炭素窒素比。 新鮮な牛糞はC:N比が低く、窒素が多すぎるため、効率的な好気性堆肥化には適していません。敷料（木片：C:N比約300:1、おがくず：C:N比200～500:1、稲わら：C:N比60～80:1）は、窒素負荷を希釈し、活発な好気性細菌群を維持できる範囲まで調整します。敷料の種類と量は、システムが好気性状態になるか嫌気性状態になるかを直接左右する管理上の決定事項です。

2. 水分含有量40～65%。 好気性堆肥化細菌は、活動するために水分を必要としますが、過剰な水分によって細孔が満たされ、酸素の拡散が阻害されます。適切に管理された堆肥化用敷料の水分含有量は、一握り握って液体が滴り落ちるかどうかを観察することで測定できますが、湿っているもののびしょ濡れではない状態が理想です。家畜の飼育密度が高い場合、屋根や壁から雨水が浸透しやすい場合、または給水器から水が過剰にこぼれる場合は、いずれも水分が好気性堆肥化に適した範囲を超えてしまいます。

3. 酸素拡散のための十分な細孔空間。 微粒子状の敷料（細かいおがくず、十分に分解された藁など）は、粗粒状の敷料（木片、粗く砕いた藁など）よりも早く圧縮され、空隙が減少して敷料内部への酸素拡散が制限されます。エアレーターの物理的な混合機能は、エアレーションの間隔で圧縮によって減少した空隙を回復させます。

4．曝気頻度 国際的な堆肥式牛舎管理ガイドラインでは、1日2回の通気（通常は朝と夕方の搾乳または給餌前）を最低限の頻度として推奨しています。韓国の暑い夏（7月～8月）には、気温の上昇により微生物の活動が活発化する一方で、水分の蒸発も増加するため、夏季の敷料の水分状態を監視し、敷料が適切な水分量以下まで乾燥しないようにすることが重要です。

EP-DESTROYERエアレーター ― 仕様と動作原理

ワタナベEP-DESTROYERは、堆肥舎の敷料パック管理専用に設計されたトラクター搭載型回転式エアレーターです。トラクター後部のカテゴリー2三点ヒッチに取り付けられ、トラクターの540 RPM PTOシャフトで駆動します。トラクターが堆肥舎内を移動する際に、ローターに取り付けられたミキシングタインまたはパドルが敷料パックを深さ80cmまで貫通し、圧縮された部分を物理的に破砕して空隙を再生し、パックに大気中の酸素を再び供給します。堆肥舎の幅やトラクターの馬力構成に合わせて、2種類のモデルが用意されています。

ⓘ CV = メートル馬力（cavalo-vapor）。すべての仕様は渡辺の公式製品カタログからのものです。540 RPM PTOが必要です。トラクターに540 RPM PTO出力があることを確認してください（50 HP以上の韓国製トラクターはほぼすべて、540 RPMと1000 RPMの両方のPTOオプションを提供しています）。

なぜ80cmの曝気深度がすべてを変えるのか

EP-DESTROYERの作業深度80cmは、堆肥小屋の敷料管理におけるその有効性を最も直接的に決定づける仕様です。この深度がなぜ重要なのかを理解するには、通気を行わない場合に敷料パックが時間とともにどのように層状化していくかを理解する必要があります。

通気されていない深い敷料層の最上部 20～30 cm は、最も最近堆積した層であり、最も緩く、新鮮な堆肥の窒素含有量が最も高く、最も好気性です。この下の 30～60 cm には、圧縮によって酸素の拡散が制限され始める移行帯があります。通気されていない層では、60 cm より下では、通常、嫌気性状態が優勢となり、健全な堆肥化の特徴である好気性の熱と二酸化炭素ではなく、メタン、硫化水素、アンモニアが生成されます。40～50 cm までしか機能しない通気装置 (一般的な耕うん機ベースの通気システムでよく見られるもの) では、年間 30 cm 以上の敷料を追加している適切に管理された堆肥小屋の深部に発生する嫌気性ゾーンに一貫して到達して破壊することはできません。

EP-DESTROYERは80cmのリーチで最上層の好気性層を貫通し、移行層および初期嫌気性層まで到達し、圧縮された層を物理的に破砕することで、敷料パックの有効深度全体に大気中の酸素を再び供給します。この深度全体への浸透こそが、適切に管理された堆肥化施設に見られるパック深度全体にわたる温度均一性、そして通気性の悪い深層敷料システムに特徴的な悪臭を発する嫌気性層の不在を実現するのです。

EP-DESTROYER 2.0とEP-DESTROYER 3.0の選択

選択 EP-DESTROYER 2.0 そして EP-DESTROYER 3.0 これは主に、納屋の内部幅とトラクターの馬力によって決まります。

EP-DESTROYER 2.0（全長2.0m、最低出力75CV）： 内幅6～10mの畜舎に最適です。幅8mの畜舎の場合、2.0mモデルでは4回の往復走行が必要となり、1回の走行で約15～20分の通気作業時間で畜舎全体の通気が完了します。75馬力以上の韓国製小型トラクターであれば、2.0mモデルを問題なく操作できます。既存の80～100馬力トラクターをお持ちの小規模な韓国の畜産農家にとって、より導入しやすいモデルです。

EP-DESTROYER 3.0（全長3.0m、最低出力80CV）： 内幅9～15mの畜舎、または1回の作業における通気作業回数を最小限に抑えることが作業上の優先事項となる大規模な畜舎に適しています。幅12mの畜舎では、3.0mモデルでは4回の前進走行が必要ですが、これは2.0mモデルで8mの畜舎を走行する場合と同じ回数で、しかも50%広い面積をカバーできます。重量は660kgで、2.0mモデルの460kgよりも重いため、安定した作業にはそれに応じてより強力で重量のあるトラクターが必要です。

コンポスト小屋のメリットを実証済み ― 韓国の事業者の報告

コンポスト牛舎システムに切り替えた韓国の畜産農家から最も頻繁に報告されるメリットは、国際的なコンポスト牛舎研究文献に記載されている結果とほぼ一致しています。以下のメリットは、確立された研究結果と韓国の農家の経験に基づいたものであり、マーケティング上の主張ではありません。

糞尿管理における労働力削減

従来のすのこ床の牛舎では、蓄積した糞尿を掻き取ったり、洗い流したり、機械的に除去したりする必要があり、牛舎の設計によっては毎日または数週間に一度の作業となります。堆肥牛舎の敷料管理では、通気のために1日2回トラクターで通行し、さらに定期的に敷料を追加する必要があります（通常は2～4週間ごとに、牛1頭あたり1日1～2kgのおがくずまたは木片を投入します）。敷料は、蓄積された堆肥が除去可能な深さに達した時点で、年に一度完全に除去されます。これは通常、牛舎の設計と飼育密度に応じて、6～12か月の蓄積後となります。

このシステムへの移行を実施した韓国の韓牛（ハンウ）の牛・乳牛飼育業者は、一貫して糞尿処理にかかる日々の労働時間の削減を報告している。トラクターによる通気作業は、従来のシステムで行われていた掻き取りや処理作業に比べて、動物1頭あたりの作業時間が短縮される。また、年に一度の敷料除去と堆肥化資材の処分（除去された資材は土壌改良材として商業的価値のある熟成堆肥である）により、管理作業は日々の処理ではなく、予測可能なスケジュールに基づいた作業に集中するようになる。

アンモニアと臭気の低減

畜舎におけるアンモニア生成は、主にウレアーゼ酵素の活性、すなわち水分存在下で尿素（牛の尿に含まれる主要な窒素化合物）がアンモニアに生物学的に変換される過程によって起こります。従来のコンクリート床の牛舎では、糞尿が床面に蓄積し、十分な水分、適切な温度、広い表面積といったウレアーゼ活性を最大化する条件が整います。換気の悪い韓国の従来の牛舎では、アンモニア濃度が20～30ppmを頻繁に超え、牛の呼吸機能が低下し始める25ppmというレベルを上回っています。

適切に管理された堆肥化施設では、活性床材ゾーンの好気性高温条件により、ウレアーゼ活性が抑制され、アンモニアの揮発ではなく、窒素の微生物バイオマスへの取り込みが促進されます。活性堆肥化ゾーンの温度（40～55℃）は、ウレアーゼ酵素活性の最適範囲を超えているため、従来の床面の周囲温度条件と比較してアンモニア生成量が減少します。韓国の堆肥化施設の運営者は、施設内の空気質の目に見える改善（目の刺激の軽減、呼吸器系の不快感の軽減、施設入口でのアンモニア臭の軽減）を報告しており、これは国際的な堆肥化施設研究で記録されたアンモニア削減データと一致しています。

動物福祉と乳房の健康（酪農経営）

韓国の酪農経営において、乳房の健康状態と潜在性乳房炎の発生率を示す主要指標である体細胞数（SCC）は、韓国の牛乳支払い制度における牛乳品質プレミアムと減額を直接決定する要素です。適切に管理された堆肥牛舎の深く乾燥した柔らかい敷料表面は、湿った汚染された従来の敷料やコンクリート表面で繁殖する乳房炎の原因となる環境病原体（主にStreptococcus uberisと大腸菌群）への乳頭先端の曝露を減らします。

堆肥敷料と体細胞数に関する国際的な研究では、適切に管理された堆肥敷料は敷料表面の細菌汚染を低く抑えることが一貫して示されています。これは、好気性で高温の環境が、活性敷料パック内の病原菌の生存を抑制するためです。ここで重要なのは「適切に管理された」という点です。嫌気性で低温多湿の敷料パック（通気不足の結果）は、まさにその逆で、細菌汚染が高く、乳房炎のリスクが高まります。したがって、EP-DESTROYERエアレーターが好気性環境を維持する役割は、乳房の健康状態に直接的に結びついています。

取り除いた寝具を堆肥として利用した場合の価値

適切に管理された堆肥小屋から蓄積された敷料が取り出される際（通常は年に一度）、その材料は窒素・リン・カリウム（NPK）分析値が中品質の堆肥に匹敵する、十分に熟成された堆肥となります。韓国の農業生産者、特に野菜やジャガイモの生産者は、土壌改良材として高品質の堆肥を購入しており、堆肥小屋システムを持つ韓国の畜産生産者は、取り出した敷料を農場での作物栄養投入物として販売または利用するケースが増えています。これにより、糞尿処理のコストセンターがプラスの価値を持つ材料へと変わり、従来の糞尿処理・処分方法と比較して、堆肥小屋システムの全体的な経済性が向上します。

システム要件 ― コンポスト小屋が機能するために必要なもの

堆肥化施設システムは、施設の構造、敷料プログラム、管理スケジュールがすべて正しく整合している場合にのみ正常に機能します。いずれかの要素に欠陥があると、他の要素も損なわれます。韓国の堆肥化施設の設置には、以下の要件が適用されます。

納屋の構造 ― 幅、高さ、換気

牛1頭あたりの幅： 韓国の堆肥牛舎の設計ガイドラインでは、一般的な韓国の商業的な飼育密度において、乳牛1頭あたり最低9～10m²、韓牛1頭あたり最低7～8m²の敷料面積を推奨している。過密飼育は、韓国の堆肥牛舎への転換において最も一般的な管理上の誤りであり、敷料面積あたりの糞尿量による過剰な水分負荷を引き起こし、通気頻度に関わらず、敷料を嫌気性状態に陥らせる。

屋根の高さと軒の出： 適切な屋根の高さ（棟で最低4m）と側壁の十分な軒の出（1.5～2m）は、雨が敷料エリアに浸入するのを防ぎます。これは、韓国のモンスーンシーズン（6月～8月）の激しい降雨を考慮すると、韓国の堆肥小屋建設における最も重要な水分管理上の課題の1つです。モンスーン時に直接雨にさらされた敷料は、好気性堆肥化のための65%水分制限をすぐに超えてしまいます。

換気： 棟の換気口や側壁の開口部を調整することで自然換気を行うことは、水分管理に不可欠です。好気性堆肥化プロセスでは水蒸気が発生するため、それを畜舎内の空気から継続的に除去する必要があります。換気の悪い堆肥化畜舎では高湿度の空気が蓄積され、それが敷料に結露して、降雨がない場合でも水分含有量が増加します。韓国の夏季（すでに湿度が高い時期）の操業では、こうした理由から、慎重な換気設計が求められます。

寝具材 ― 種類、品質、量

粗い木材チップ（粒径5～20mm）は、韓国の堆肥小屋の敷料として一般的に最も優れたものと考えられています。これは、細かいおがくずよりも酸素拡散のための空隙を維持しやすく、年間蓄積期間にわたってパック構造を維持するのに十分なほどゆっくりと分解し、韓国の農村地域（特に江原道と慶尚北道の木材伐採地域）の木材加工業者から入手可能であるためです。

韓国では稲わらが広く入手可能で、細かく砕けば敷材として十分に機能しますが、木材チップよりも分解が速いため、敷材の厚さを維持するにはより頻繁な補充が必要です。韓国のいくつかの堆肥化施設では、木材チップの構造的な利点と稲わらの低コストを組み合わせ、経済的にバランスの取れた敷材プログラムとして、70%の木材チップと30%の稲わらを混合したものを使用しています。

牛舎設置時の初期敷料の厚さ：粗い木片またはそれに相当するものを30～40cm。年間追加量：分解と水分吸収を補うため、牛1頭あたり1日約1～2kgの乾燥敷料を追加。この追加量を12か月間続けると、敷料の厚さは15～30cm増加し、年間清掃時に除去される堆積物は、通常45～70cmの十分に分解された堆肥となる。

曝気スケジュール — 毎日2回

韓国の堆肥舎で商業的な飼育密度を維持するには、EP-DESTROYERを1日2回（朝と夕方）通過させるのが最低限の頻度です。通過間隔は常に12時間を超えないようにしてください。温暖な気候では、通気処理後8～10時間以内に圧縮された部分で嫌気状態が再び発生する可能性があるためです。韓国の夏季（7月～8月、気温が28～35℃）は、気温が高いと好気性活動と嫌気性状態の回復が促進されるため、堆肥舎内で最も負荷の高い部分では1日3回通過させると効果的です。

トラクターによる通気作業は、牛舎全体を系統的にカバーします。通常は、牛舎の長軸に垂直な方向に複数回に分けて通気作業を行うことで、各通気作業で敷料の表面積全体が確実に処理されます。1頭あたり10m²（総面積500m²）の牛50頭収容の牛舎の場合、EP-DESTROYERを使用した実際の通気作業速度は約0.5～1.0km/hで、牛舎内の障害物や旋回の必要性に応じて、全面積の通気作業1回あたり15～25分かかります。通気作業2回分の1日のトラクター作業時間は合計30～50分です。

堆肥小屋の転換 ― 韓国の畜産経営における経済性

韓国における堆肥化畜舎システムへの転換の経済的妥当性を判断するには、新システムの設備投資費用と運営費用を、現行システムで回避できる費用、および得られる便益の価値と比較する必要がある。この分析は、酪農経営と韓牛経営では大きく異なる。

コンポスト納屋システムのコスト要素

納屋の改築または新築： 既存のコンクリート床の畜舎の場合、改修には通常、寝床エリアの設置（飼料通路の撤去または寝床エリアを作るための改修）、換気設備の改善（棟換気口、調整可能な側壁開口部）の設置、雨水の浸入を防ぐための屋根の健全性の確保が含まれます。新築の堆肥畜舎は、最初から適切な寸法、換気、および通気トラクターへのアクセスを考慮して設計されており、寝床床には排水システムが不要なため、従来のコンクリート床の畜舎よりも動物1頭あたりの構造がシンプルでコストも低くなっています。

EP-DESTROYERエアレーター： EP-DESTROYER 2.0または3.0は、堆肥化納屋システム専用の主要設備機器です。どちらのモデルも、75～80馬力の標準的なカテゴリー2の3点ヒッチ式トラクターで動作します。韓国のほとんどの畜産農家では、既存の農耕用トラクターでEP-DESTROYERは十分です。1日2回の通気作業中に農耕用トラクターが他の作業にも使用されるような作業で、専用の通気用トラクターが必要な場合は、80～100馬力の小型トラクターでEP-DESTROYER 2.0を十分使用でき、大型農耕用トラクターよりも大幅に低コストで済みます。

年間寝具材料費： 牛1頭あたり1日約1.5kgの乾燥木材チップを必要とするため、50頭の牛を飼育する牛舎では年間約27トンの乾燥木材チップが必要となる。韓国の製材所や木材加工廃棄物（堆肥牛舎の敷料の主な供給源）は、場所や季節によって価格が異なる。江原道の木材加工地域に近い事業所は、都市近郊の事業所よりも一般的に安価な敷料を入手できる。

変換によって回避できるコスト

韓国の酪農経営において、堆肥化牛舎への転換による主なコスト削減効果は、糞尿処理の労力と設備の削減にある。コンクリート床の牛舎における糞尿管理（掻き取り、ポンプによる汲み上げ、貯水池の管理、散布）は、多くの労力を要し、特殊な設備が必要となる。堆肥化牛舎システムに転換した韓国の酪農家数社は、牛1頭あたりの年間糞尿管理作業時間が大幅に削減されたと報告している。これは、曝気時間の短縮が掻き取りと処理時間の短縮によって相殺され、50頭規模の経営で1日あたり30～60分の作業時間の節約につながっている。

特に韓国の酪農経営においては、清潔で乾燥した堆肥敷料による乳房の健康状態の改善によって体細胞数（SCC）が改善すると、韓国の牛乳代金支払い制度において牛乳の品質ボーナスに直接反映されます。SCCが20万個/mL未満に維持された酪農経営は品質プレミアムを受け取りますが、40万個/mLを超える場合は価格が減額されます。湿った汚染された従来の敷料から適切に管理された堆肥パックへの切り替えにより、韓国の酪農家の経験ではSCCが20～40%減少しており、これは対象となる酪農経営にとって牛乳収入の大幅な改善につながっています。

韓国での事業運営において、コンポスト納屋は最適な選択肢でしょうか？

コンポスト牛舎システムは、韓国のすべての畜産経営に普遍的に適しているわけではありません。以下の条件を満たす場合に、コンポスト牛舎への転換が推奨されます。

好ましい： リーズナブルな価格で地元の敷料を入手できる経営（木材加工場が近く、稲わらが入手可能な場合など）、適切な換気のために既存の畜舎構造を改修できる経営、糞尿処理において労働力不足に直面している経営、環境性乳房炎に起因する体細胞数の問題を抱えている酪農経営、隣接する農地がある、または堆肥を土壌改良材として重視する作物生産者との関係がある経営。

あまり好ましくない: 1日2回の換気用トラクター操作が運用上の制約となる密集した開発地域での操業。経済的な輸送距離内に低コストの敷料が入手できない操業。多額の設備投資なしには既存の畜舎構造を適切な自然換気を提供するように変更できない操業。EP-DESTROYERと畜舎の改修にかかる設備投資額が、得られる労働力削減効果に比べて回収期間が長い非常に小規模な操業（20頭未満）。

管理体制の徹底こそが最も重要な要件です。堆肥化システムでは、1日2回の通気スケジュール、敷料追加プログラム、水分モニタリングにおいて規律が求められます。労働力不足、農場のスケジュール、あるいは作業員の好みなどにより、1日2回のトラクター作業への管理を継続的に維持できない場合、管理が不十分な堆肥パックが生成され、従来のシステムよりも劣悪な状態になります。EP-DESTROYERは適切な管理を可能にするツールであり、システムに必要な管理規律に取って代わるものではありません。

よくある質問 — コンポストバーンとEP-DESTROYER

編集者: Cxm