北海道公共牧場会 の研修会（札幌）で、弊社の放牧牛管理システム「うしみる」について発表を行いました。

北海道公共牧場会は北海道での酪農振興を主な目的とし、肉牛、乳牛に関わる公共牧場間の情報交換等を目的としています。公共牧場は以前全国に1,200ほどありましたが、現在は700程度でかなり減少したようです。飼料価格高騰などで公共牧場の運営も大変ご苦労されているようです。

今回の研修会における講師の方のお話の中で、牧草の話は特に興味深いものでした。長く伸びすぎた牧草は栄養がなくなり、短草になれるということが重要であるということを再認識しました。「ちょうどよい伸び具合」ではダメで、早めに採食させることが重要と講師の方は強調されていました。また講習の中で再度放牧の意義についても説明を聞くことができました。

―放牧のメリット

・強靭な身体を作る

・糞尿を肥料化させることができる

・衛生環境を高めることができる

・土壌の改善

・低コスト

―デメリット

・牛の怪我の可能性

・馴致が必要となる

・気象条件などよみきれない変動要素がある

・移動にお金がかかる

またニュージーランドの事例でha当たりの適正な頭数についてもお話がありました。弊社「うしみる」では、任意に作成したエリアに牛が現在何頭いるか確認できる機能はあります。データを再利用することにより、ヒートマップを作製することもできます。「うしみる」の中に、それが標準機能として組込むことができればよいなと考えています。

3月28日（火）札幌で開催された日本草地学会で弊社の放牧牛管理システム「うしみる」についての発表を行いました。日本草地学会は草地農業の発展に寄与するため、草地および飼料作物に関する学術の進歩と知識の普及をはかるための学会です。

https://grasslandscience.jpn.org/　(日本草地学会サイト)

本年は札幌で大会が行われ、「スマート放牧監視の現状と課題」について企画集会が開かれました。弊社も「うしみる」についての発表をいたしました。すでに昨年度「うしみる」をご使用いただいた、熊本県草地畜産研究所、島根県畜産技術センター、農研機構西日本農研のご担当から実証例、活用例について発表がありました。発表の中に製造側としての「気づき」がたくさんありました。

・霧だけではなく、草の中で牛が見えないような環境で特定の牛をさがすのに有効

・放牧地が大きい方が「うしみる」使用で時間削減が期待できそう

・泥沼などにはまって動けない牛の救出に有効

・離島での放牧での事故率は弊社思うより高かった

・若い牛ほど予期せぬ事故に気をつける必要ある

「うしみる」アプリで改修した方がよいポイントについても、意見をお聞きすることができました。これまで放牧牛用端末の毎年の電池交換が、酪農家様の大きな負担となっていました。弊社では20分間隔、夏季放牧で5年間利用可能な省電力「うしみる首輪」を開発いたしました。

【うしみるプレゼンテーションファイル】

雪虫も飛び始め、こちら旭川近郊も朝の寒さが厳しくなってきました。他の公共牧場様同様、弊社が実験で利用させていただいている 斉藤牧場 でも、牛の放牧期間が終了し機器の撤収に行ってまいりました。

斉藤牧場ではできるだけ自然を残した山地で、牛たちにとり自由度の高い形で放牧を行っています。牛たちは早朝に自ら牛舎に戻り搾乳を受け、また自ら草地に戻り草を食み、横臥しまた夕方には牛舎に戻りす。旭川市も雪がちらつくようになり、牛たちは4月上旬まで、長い冬を牛舎で過ごすようになります。

弊社では斉藤牧場の約25頭の牛に「うしみる」首輪を装着し実験に協力いただいています。本年度は牛舎にビーコンを取付け、牛たちが牛舎に戻りビーコンと紐づいた時に牛が戻ってきたことがわかるような機能の実験をしました。九州南部の島々などで自由放牧をされているような農家さんには役に立つ機能と思います。また加速度センサーによる発情検知の実験を行い、3軸加速度センサーで行動量が著しく上昇した際にアラートが来るよう仕組みを実験しています。牛舎飼いの牛と異なり、放牧牛では携帯電波の無いような3-4km離れた場所においても、牛のデータがゲートウェイに届かなければなりません。離れた場所から3軸加速度データ10Hzなどの生データをそのまま送信し、6カ月間以上電池が持つような、牛に装着できるような端末を開発することはできません。実際の牧場で使えるようにするためにはさまざまな「工夫」が必要となってきます。

　牛たちの退牧シーズンを迎え、弊社では現在「うしみる」をご利用いただいている農家さん、JA様、研究機関の方々にアドバイスをいただくために聞き取りをさせていただいております。来年度さらに「うしみる」を使いやすくすることができ、放牧業にいくばくかの貢献ができれば幸甚です。

弊社は旭川市の斉藤牧場 で放牧牛システム「うしみる」に関わる実験をさせていただいています。ここは「人と牛が協力し、山々を守るための牧場」ということで、様々な牛の自然な行動を観察することが可能です。今回は斉藤牧場における放牧とアニマルウェルフェアとの関係について考察してみました。

日本も加盟する国際獣疫事務局（OIE）においてアニマルウェルフェアは以下のように定義されています。

①飢え、渇き及び栄養不良からの自由

②恐怖及び苦悩からの自由

③物理的、熱の不快さからの自由

④苦痛、傷害及び疾病からの自由

⑤通常の行動様式を発現する自由

　1．運動

(クリックで拡大)

斉藤牧場で放牧牛にGPSロガーを装着し、1.5日の移動距離(10分間隔)を調べたところ、かなり険しい山を9.2kmも移動していました。ここで初めて牛の行動観察を行った時に、まず牛の足腰の強さに驚かされました。険しい笹薮の中をどんどん突き進んでいく牛たちに、こちらもついていくのがやっとの状態です。ここの牛たちは自分の行きたい場所に行き、食べたいものを選び口にするという自然な行動様式を発現しています。これだけ毎日歩いているのですから、屋内飼育牛とは、蹄の状態などもちがっているのではと容易に想像がつきます。肥育牛にとって運動は生産性の観点からデメリットになるかもしれません。しかし歩き回ることにより牛が健康を維持できるということは酪農家にとっても大きなメリットです。

2．採食

加速度センサーを牛の首に装着すると、牛が強い力で草を舌で巻き取っている様子がわかります。牛は本来、舌で強烈に草を巻き取って草地を食べすすんでいく動物です。牛の成長には濃厚飼料も必要ですが、斉藤牧場では牛が自分のカラダと相談しながら食べたいものを選択してるようです。険しく細い沢に水を求めて牛が分け入っていく光景もよく見かけます。こちら旭川も今年は高温で草があまり育たず、代わりに牛が笹を食べることになり、そのため乳量が落ちることがあるようです。

3．自然な行動

広大な牧草地では虫なども牛によってきますが、背中にとまった虫を顔や尻尾で追い払うのも、ある意味「刺激」で牛にとって自然な行動発現なのかもしれません。

斉藤牧場では牧場内に木々や岩などがあり、牛は木に首や背中を擦り付けてかゆいところをかいています。時には細い木の枝に眼の周りを擦り付けかいています。「眼にささるのでは？」と見ているこちらも気が気でありません。しかし牛の方は慣れたもので顎の部分を岩にすりつけたりするなど、自由に身づくろいをしています。牛舎にもカウブラシなどを設置しているのをよく見かけますが、斉藤牧場の牛たちは自然にあるものを利用して体調を整えているようです。

斉藤牧場ではある牛が別の牛に顔の周りをなめてもらっているのをよく見かけます。ソーシャルグルーミングともよばれる親愛行動ですが、複雑な牛群ネットワークを維持するための行動であるとする文献も見かけます。

牛たちは猛暑日には日陰に入り休息し、大雨の時には木の下で雨をしのいでいます。

こちらの斉藤牧場では牛たちが場所、食べ物などを自分たちで選択しながら日々を過ごしています。ヒトにとってアニマルウェルフェアと生産性を両立するのは大変難しい課題かもしれません。しかしこちらの牧場で、子牛が人になでられながら山を下りてくる姿を見ると、斉藤牧場の牛たちの「幸福度」はかなり高いのではないかと想像しています。

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「うしみる」採用のお客様が導入にあたり最も期待されるのは脱柵検知機能です。放牧牛が脱柵する理由はさまざまで、以下のような原因をお聞きします。

・放牧地に慣れていない入牧直後の不安定な時期
・牧草が不足し牧柵外へ餌を求める時期
・雷など突発的な事由による瞬間的な行動
・牛が牧柵付近で密集し牧柵外へ押し出された

「うしみる」運用前に「このエリアから出たらアラートを送る」という設定を有効にするために、地図上にジオフェンスを設定します。これにより脱柵アラートを受信することができます。
しかしここでも電池の問題があります。夏季放牧期間中6カ月間連続動作するために、データ送信間隔は20分と設定しています。万が一、位置情報送信の1分後に牛が脱柵した場合は、19分後にしかアラートは送信しません。牛の速度X19分間で牛が到達するような範囲を捜索することになります。もちろん柵外でも「うしみる首輪」がゲートウェイに位置情報を送信するようなLoRa通信圏内に牛がとどまっている場合は、牛の現在地をほぼ正確に把握することができます。

脱柵は近隣の住民に不安を抱かせたり、車両を止めてしまったりといった実際に迷惑をかけてしまうようなケースにもつながりかねません。牧場作業員の方たちは毎日柵の破損がないかチェックされています。それでも嵐や大雨、雷がなる夜などは「牛たちはどうしているのか・・・」と気にされているようです。「うしみる」を導入された牧場、実証実験に参加された牧場からは、「悪天候時でも牛群の場所などを自宅からでも確認することができ安心できるようになった」というお言葉をいただくことが多いです。

その４に続く

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ゲートウェイ設置場所は3G/4G圏内、もしくは固定回線が敷設されている電源の取れる場所に設置します。できるだけ高い、牛までの視通線が可能な限り確保できるような場所を選びます。山間部の起伏の激しい環境では通信が確保できないことが多々あります。

ゲートウェイ設置計画にあたっては通信距離の他にゲートウェイのチャンネル数、うしみる首輪をつけた牛の頭数、データ送信間隔とデータ欠損率の関係を考慮します。「ゲートウェイなど設置せずに3G/4G回線で直接うしみる首輪からデータを送ったらよいのでは？」とよく言われますが、バッテリー持続時間とカバーエリアの関係から難しいと言わざるを得ません。現状３G/４Gトラッカーで再充電することなく半年間夏季放牧を行えるようなトラッカーを製造するとなると、バッテリーが大きくなり過ぎて、牛の行動に支障をきたします。また北海道の放牧地の多くが３G/4Gで牧区のすべてをカバーしてはおりません。それどころかゲートウェイでさえも、広大な牧場の中で何とか３G/4G通信が可能な「スポット」を見つけ出した・・・というようなこともよくあります。そのような場所は電源が取れない場所がほとんどです。通信のみ確保でき電源が取れないようなゲートウェイ設置場所のために、ソーラーパネル給電装置を開発し、この夏実験を続けました。良好な実証実験結果を得ることができました。

データ欠損率を考慮する以外に、夏季放牧期間中（6カ月間）うしみる首輪が動作し続けるかという点も考えなければなりません。うしみる首輪は現状電池式もソーラーパネル式も20分間隔でデータを送信する設定にしています。（加速度センサーをトリガーとして通信を行う）モーションモード採用で牛が静止している間はデータを送信しないような設定も可能です。

ソーラーパネル式ではいちじるしい天候不順が続いた場合、ソーラーパネルからの給電が徐々に追いつかなくなり電源が切れる可能性があります。ソフトウェア上でうしみる首輪のバッテリー残量を確認することが可能ですが、先述の通り牛は広大な草地に放牧されています。バッテリー残量が低下したからと言ってすぐに対処できるわけではありません。ソーラーパネル式では電源が切れた場合にも、日射量が徐々に回復しバッテリー残量を確保次第再起動します。しかし悪天候が続き完全に放電してしまった場合においては、首輪を取り外してチャージャーを使用して再充電するというような作業が発生する可能性もあります。その点電池式はサイズが大きいですが、天候にあまり影響を受けないハードウェアであると言えます。

フィット感確認のためにソーラー式首輪を試着した牛

放牧牛監視システムでは様々な下調べを行って、「もれ」や「見過ごしている点」がないかを細かくチェックして、その牧場に合致したシステムとなるようにデザインしていくことが最重要です。

>>その3に続く