40 年間にわたる飼料設備の進歩

Apr 12, 2023

著者は最近退職したウィスコンシン大学マディソン校の教授兼農業技術者です。

編集者注: Kevin Shinners は、ウィスコンシン大学マディソン校での 40 年間のキャリアの中で、影響力のある発言者、発明家、研究者として活躍してきました。 ここでは、彼は自身のキャリアの中で起こった飼料設備の変化を振り返り、記録するとともに、将来も見据えています。

干し草や飼料の設備は、私が 40 年前にキャリアを始めた頃と多くの点で基本的に変わっていませんが、今日の設備はより洗練され、インテリジェントで、生産性が向上しています。 今後 40 年間、エンジニアは新しい機械の形式を追求し、干し草や飼料の収穫をさらに効率的かつ生産的にする技術を導入し続けるでしょう。

カットとコンディショニング

1981 年当時、ウィンドロワーの出力は 80 馬力 (hp) 未満で、コンディショナーやキャブも標準装備されていませんでした。 現在のウィンドロワーは 200 馬力を超えており、1 時間あたり最大 20 エーカーの面積を簡単に刈ることができます。 トラクター搭載の広域芝刈り機は現在、34 フィートを超える刈幅を提供し、1 時間あたり 35 エーカー以上の収穫が可能です。これは、1981 年当時のウィンドロワーの典型的な生産性の 4 倍以上です。

トラクターやウィンドロワーの誘導システムは、疲労を軽減し、効率を向上させるのに役立ちました。 モアコンディショナーは自律運転に適した候補であるため、将来的には幅が小さく、電気駆動の自律型モアコンディショナーが登場する可能性があります。

乾燥が遅く、一貫性がないため、干し草生産者は引き続きストレスを感じています。 多くの開発努力にもかかわらず、エンジニアはコンディショナーと干し草の乾燥を大幅に改善することができませんでした。 乾燥速度を向上させるための現在の開発努力は限られているため、近い将来、この分野で大きな改善が見られることはないだろう。

収穫と保管

フォーレージハーベスタは依然として 40 年前と同じ基本的な機械機能を実行しますが、市場はプル式機械から自走式機械への大幅な移行が進んでいます。 1981年には9社あったプル型メーカーは現在2社のみとなっている。 自走式収穫機は、その規模と複雑さが大幅に増大しています。 1981 年当時の最大の機械は 325 馬力を備え、6 条の収穫が可能でした。 現在の機械は 1,000 馬力に近く、最大 12 列まで収穫できます。

1990 年代後半のカーネル プロセッサ (KP) の導入は、革新的な開発でした。 このメカニズムにより、反芻動物のデンプンの利用が強化され、より長い切断長さが可能になり、ストーバー部分からの有効な繊維が強化されました。 KP が乳製品配給におけるトウモロコシサイレージの使用拡大を促進したことは疑いの余地がありません。

飼料収穫機は大型化しただけでなく、高性能化も進んでいます。 近赤外反射分光法 (NIRS) テクノロジーにより、水分含有量と飼料成分を正確に推定できるようになりました。 質量流量センシングと組み合わせると、飼料収量マップが可能になります。 細菌接種剤を正確に適用して発酵を促進できます。 センサーと制御装置が機械の経路をガイドし、トランスポーターに均一に充填するように注ぎ口を指示します。 これらのテクノロジーはいずれも 1981 年には遠隔から実現できませんでした。

飼料収穫機は継続的に荷降ろしを行うため、自動収穫には、収穫機と、畑から保管場所まで道路を経由して移動する必要がある連続輸送機の両方を管理する必要性が課題となります。 高度な処理システムによる繊維消化の改善が研究されており、飼料の収穫方法が根本的に変わる可能性があります。

1981 年には、タワーサイロがサイロ飼料の保管方法の主流となり、驚くべき 16 社のメーカーが飼料ブロワーを販売していました。 今日、多くの塔型サイロが過ぎ去った時代の空虚な記念碑として立っています。 充填時の生産性が高く、資本コストと運用コストが低く、日々の煩わしさが少ないため、バンクサイロとバッグサイロが主流です。 これらの貯蔵システムは、おそらく過去 40 年間で乳製品栄養における最も重要な変化である全混合配給 (TMR) システムの導入を促進するのに役立ちました。

ベーリング

1981 年、ベーリングは小型角ベーラー (SSB) が主流でした。 大型丸ベーラー (LRB) が普及し始めていましたが、大型角ベーラー (LSB) は最近導入されたばかりでした。 ゆるめの干し草を積み重ねるワゴンの製造業者が 5 社に減少し、LRB の販売業者が 13 社に増加したため、LRB への動きが活発になりました。現在、SSB は主に馬用および輸出市場向けの干し草の製造と、ゆるめの干し草積み重ねの製造に使用されています。ワゴンが消えた。 現在、干し草を包装する主流の方法は LRB です。

ネットラップは 1990 年代に広く利用できるようになり、この開発により生産性が大幅に向上し、保管損失が削減されました。 プレカッターにより、梱包時にサイズを縮小できるようになり、供給と混合が強化されます。 当社の収穫機のほとんどはサイズが大きくなりましたが、驚くべきことに、LRB ベールのサイズはまったく変わっていません。 当社では、40 年前と同じサイズの幅 4 ～ 5 フィート、直径 4 ～ 6 フィートのベールを今でも使用しています。 俵のサイズは干し草の収集、保管、給餌のコストに大きな影響を与えるため、新しい LRB サイズが登場する可能性があります。

干し草の包装における大きな変化は、LSB の採用でした。 間欠フィーダーとダブルノッターの開発は、これらの機械の実現に貢献した革新的な技術でした。 興味深いことに、初期の 4x4 から 3x4 または 3x3 まで、より小さなベール サイズを提供することで、LSB の使用が促進されました。 Steam アプリケーションにより、乾燥地域の干し草生産者は、露が存在しない場合でも梱包できるようになりました。

ベール状サイレージを包装して発酵させることは、1981 年には事実上前代未聞でした。しかし、切断してから梱包するまでの時間を短縮したいという生産者の要望と、乾燥が遅いことへの不満に応えて、現在ではベール状サイレージが一般的になっています。

ノンストップ丸梱包は、数十年にわたりベーラーメーカーにとって聖杯でした。 現在、そのようなマシンがいくつか提供されていますが、広く採用されていません。 トラクター実装の自動化と多くの生産性向上により、ノンストップベーラーの需要が減少しました。 自走式機械は自律運転に適していますが、現在米国ではそのようなベーラーは 1 台しか提供されていません。自動ベールの収集とステージングは​​、自律梱包の前にさらに広く採用される可能性があります。

干し草のコンディショニング

1981 年には、細断や梱包のために干し草を巻き取る方法は、サイドデリバリー レーキとホイール レーキ​​が主流でした。ホイール レーキ​​は低コストで簡単なため依然として人気がありますが、サイドデリバリー レーキの重要性は薄れてきています。 1981 年当時、合併は前代未聞でした。なぜなら、細断作業の主流を占めていた低能力のプル型収穫機にとって合併は不必要だったからです。 今日の大型自走式収穫機の食欲を満たすために使用される、30 フィート、60 フィート、または 90 フィートの材料を統合するウィンドウロウを製造することは考えられなかっただろう。 ヨーロッパで最初に開発されたロータリーレーキとテダーは、現在、乾燥速度とウィンドロー作物を改善する一般的な方法です。

途中で道に迷った

1981 年には実用化されていましたが、大きく衰退してしまったシステムには、アルファルファ デヒー、圃場内アルファルファ キューブ化、納屋内ベール乾燥、バラ干し草スタッカー ワゴンなどがあります。 急速干し草乾燥浸軟およびマット形成システムや、インターナショナル・ハーベスターのアルファルファジュース・プロバイン・システムなど、いくつかの技術は大きな変化を約束していましたが、技術的および経済的なハードルを克服できませんでした。

技術とコスト

電気油圧制御、エンジン負荷管理、車載の水分センサーと成分センサー、マシンガイダンス、収量マッピング、接種剤の塗布などは、機器の生産性、インテリジェント、効率性を高めるテクノロジーのほんの一部です。 これらの技術の適用は、機械コストがインフレ率を超えて上昇した理由の 1 つです (表 1)。

風耕機や飼料収穫機のコストはインフレ率を超えて上昇しています。これは、これらの機械が非常に大型で強力で生産性が高いためです。 興味深いことに、インフレ調整すると、トラクター、風車、飼料収穫機のコストは 1 馬力あたり約 1,000 ドルから 1,200 ドルとなり、2021 年の時点でも 1981 年とほぼ同じです。

この記事は、Hay & Forage Grower の 2022 年 4 月/5 月号の 10 および 11 ページに掲載されました。

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