サイレージ

サイレージは、発酵によって酸っぱくなるまで保存された緑の葉作物から作られた飼料です。牛、羊、その他の反芻動物に与えられます。^[1]発酵と貯蔵のプロセスは、エンサイレージ、エンサイロ化、またはサイレージングと呼ばれます。正確な方法は、利用可能な技術、地元の伝統、および支配的な気候によって異なります。

サイレージは通常、トウモロコシ、モロコシ、その他の穀類などの牧草作物から作られ、緑の植物全体（穀物だけではない）が使われます。特定の作物から作られたサイレージには、オート麦はオートレージ、アルファルファはヘイレージという特定の用語が使用されることがあります（ヘイレージは干し草から作られた高乾物サイレージを指すこともあります）。^[2]

19世紀初頭から、ドイツの一部ではザワークラウトを作るのと同じ技術を使って、家畜用の緑の飼料が保存されていました。これは、オルレアン近郊のソローニュのフランス人農学者オーギュスト・ゴファールの注目を集めました。彼は1877年にサイロで緑の作物を保存する経験を記した本を出版しました。^[3]ゴファールの経験は大きな注目を集めました。^[4]米国の酪農の条件は緑のトウモロコシの飼料のサイレージ化に適しており、すぐにニューイングランドの農家に採用されました。メリーランド州のフランシス・モリスは、1876年にアメリカで最初のサイレージを調製しました。^[5]米国で得られた好ましい結果により、このシステムは英国に導入され、トーマス・カービーが英国の乳牛に初めてこの方法を導入しました。^[6]

酸で保存し、空気との接触を防ぐ現代のサイレージは、フィンランドの学者で化学教授のアルトゥリ・イルマリ・ヴィルタネンによって発明されました。ヴィルタネンは「農業と栄養化学における研究と発明、特に飼料保存法」により1945年のノーベル化学賞を受賞し、実質的に現代のサイレージを発明しました。^[7]

初期の^サイロは地上または地下に石やコンクリートで造られていたが、密閉された積み重ねによって空気を十分に遮断できることが認識されている。ただし、この場合、側面の数インチの飼料はカビのために役に立たないことが多い^。米国では、構造物は通常、深さ35フィートまたは40フィートの木製の円筒で構築されました。^[4]

機械化された農業の初期（1800年代後半）には、茎はナイフと馬車を使って手作業で切断・収集され、「サイロフィラー」と呼ばれる固定機械に投入され、茎を切り刻んで細い管を通ってタワーサイロの頂上まで吹き上げられました。^[8]

サイレージに最もよく使われる作物は、普通のイネ科の植物、クローバー、アルファルファ、ソラマメ、オート麦、ライ麦、トウモロコシです。^[4]ジャガイモや様々な雑草、特にSpergula arvensisなどのスパーリーを含む多くの作物がサイレージ化の可能性があります。サイレージは、適切な水分含有量の植物材料から作られなければなりません。水分含有量は、貯蔵方法、圧縮の程度、貯蔵中に失われる水分の量に応じて約50％から60％ですが、75％を超えてはなりません。収穫時の天候は、乾燥のために収穫するときほど晴れて乾燥している必要はありません。トウモロコシの場合、収穫は植物全体の水分が適切なレベルになったとき、理想的には熟す数日前に始まります。牧草タイプの作物の場合、草を刈り、水分含有量が適切なレベルまで下がるまで1日かそこら放置します。理想的には、作物は満開の時に刈り取られ、刈り取った当日にサイロに保管されます。 ^[4]

収穫後、作物は約15mm（1⁄2インチ）の長さに細断される 。材料はサイロの床に均一な層状に広げられ、密に詰められる。サイロが満たされるか、積み重ねられると、わらまたは他の乾燥した多孔質物質の層が表面に広げられる。サイロでは、材料がもみ殻に押しつぶされると、最上層以外のすべての層から空気が排除される。積み重ねられる場合は、過度の加熱を防ぐために重りで余分な圧力が加えられる。 ^[4]

飼料収穫機は、植物材料を収集して切り刻み、トラックまたはワゴンに積み込みます。これらの飼料収穫機は、トラクターで牽引するか、自走することができます。収穫機は、機械の背面または側面にあるシュートからワゴンに籾殻を吹き込みます。籾殻はバッガーに空けられることもあり、バッガーはサイレージを地面に広げられた大きなビニール袋に入れます。

北米、オーストラリア、北西ヨーロッパ、ニュージーランドでは、サイレージを地面に山積みにしてトラクターで転がして空気を抜き、使用済みのタイヤまたはタイヤリングの壁で押さえたプラスチックシートで覆うのが一般的です。ニュージーランドと北ヨーロッパでは、コンクリート製または古い木製の枕木で作られた「クランプ」を土手の側面に組み込むこともあります。切り刻んだ草を上部に捨て、冬に下から引き上げます。サイロ内の積み重ねを圧縮して適切に乾燥させるには、かなりの労力が必要です。この場合も、穴はプラスチックシートで覆われ、タイヤで重しが付けられます。

代替方法としては、刈り取った草木をベーラーでベール状に成形し、ベーラージュ（北米）またはサイレージベール（英国、オーストラリア、ニュージーランド）を作る方法がある。草やその他の飼料を刈り取り、水分含有量が 30～40% になるまで部分的に乾燥させる（バルクサイレージよりはずっと乾燥しているが、乾いた干し草として保管するには湿気が多すぎる）。次に大きなベールにし、空気が入らないようにしっかりとビニールで包む。ビニールは円筒形または直方体のベール全体を包む場合もあれば、円筒形のベールの曲面側のみを包み、端は覆わない場合もある。この場合、ベールは端から端まで地面にしっかりと置かれ、サイレージの長く連続した「ソーセージ」となり、多くの場合は畑の脇に置かれる。ラッピングはベールラッパーで実行され、ベール化されたサイレージはベールハンドラーまたはフロントローダーを使用して、ベールをフラップに突き刺すか、特別なグラブを使用して処理されます。フラップはベールに穴を開けません。

英国では、ベール サイレージは、ほとんどの場合、約 1.2 m × 1.2 m (4 フィート × 4 フィート) の丸いベールに作られ、4 ～ 6 層の「ベール ラップ プラスチック」(黒、白、または緑の 25 マイクロメートルのストレッチ フィルム) で個別に包装されています。乾物の割合は、約 20% から上までさまざまです。上記の連続「ソーセージ」は、ベールを回転するフープに押し込むときにベールをラップする特殊な機械で作られ、このフープはベール (円形または四角形) の外側にベール ラップを連続して巻き付けます。機械は、巻き付けプロセス中にゆっくりと前進して、巻き付けた後にベールを地面に置きます。

ヘイレージは、乾物含有量が40%から60%程度の高乾物サイレージを指すこともあり、通常は干し草から作られます。馬のヘイレージは通常、乾物含有量が60%から70%で、小さな俵または大きな俵で作られます。^[9]

包装されたベールの取り扱いは、ほとんどの場合、プラスチックに穴が開かないように、プラスチックで覆われたベールを2つの金属部品の間に挟むグリッパーのタイプで行われます。丸いベールには、2つの形状のパイプまたはチューブを離して配置し、ベールの側面の下に滑り込ませるシンプルな固定バージョンがあります。持ち上げるとベールが滑り落ちることはありません。トラクターのローダーにベールグラバーと呼ばれるアタッチメントとしてよく使用され、トリップティッピングメカニズムが組み込まれており、ベールを平らな面または端にひっくり返して、最も厚いプラスチック層の上に保管できます。^[9]

サイレージは、サイロに詰められてから約 48 時間後に嫌気性発酵が始まり、糖が酸に変換されます。発酵は、約 2 週間後に基本的に完了します。

嫌気性発酵が始まる前に、閉じ込められた酸素が消費される好気性段階があります。飼料がどれだけ密に詰められているかは、スタック内で起こる化学反応を調整することで、結果として得られるサイレージの性質を決定します。密に詰められていると、酸素の供給が制限され、付随する酸発酵により、存在する炭水化物が酢酸、酪酸、乳酸に分解されます。この生成物はサワーサイレージと呼ばれます。^[10]飼料が束ねられておらず緩く詰められている場合、またはサイロが徐々に構築されている場合、酸化がより急速に進み、温度が上昇します。温度が60〜70°C（140〜160°F）のときに塊が圧縮されると、作用が停止し、スイートサイレージになります。飼料の窒素成分も変化します。サワーサイレージを作ると、アルブミノイドの3分の1がアミノ化合物とアンモニウム化合物に変換される可能性があります。甘いサイレージを作る場合、変更される割合は少ないが、消化性が低下する。^[4]発酵プロセスが適切に管理されないと、酸っぱいサイレージはアンモニアや酪酸（後者は腐ったバターの臭いの原因）の過剰生成により不快な臭いを帯びる。

過去には、発酵は土着の微生物によって行われていましたが、今日では、^{[いつ? ]}発酵を早めたり、得られるサイレージを改良したりするために、一部のバルクサイレージに特定の微生物を接種します。サイレージ接種剤には 1 つ以上の乳酸菌株が含まれており、最も一般的なのはLactobacillus plantarumです。使用される他の細菌には、 Lactobacillus buchneri、Enterococcus faecium、Pediococcus種 があります。

ライグラスは糖分が多く、他のどの牧草よりも窒素肥料によく反応します。この2つの性質により、ライグラスは過去60年間、サイレージ作りに最も人気のある牧草となっています。^{[期間? ]}種子の形で一般的に使用されているライグラスには、イタリアン、ペレニアル、ハイブリッドの3種類があります。^[11]

サイロやピットサイレージの発酵プロセスでは液体が放出されます。サイロの排水は腐食性があり、収集して処理しないと水源を汚染する可能性もあります。栄養分が多いと富栄養化（過栄養化）や細菌や藻類の大量発生につながる可能性があります。^[12]

ピットやベールに詰めたサイレージを密閉するために使用したプラスチックシートは適切な処分が必要であり、一部の地域ではリサイクル計画が実施されています。伝統的に、農場ではサイレージ用のプラスチックを焼却してきましたが、悪臭や煙への懸念から、一部の地域ではその慣行が制限されています。^[13]

サイレージは腐敗しないように酸素含有量を最小限に抑えるためにしっかりと詰めなければなりません。

サイレージはサイロ内で4つの主要な段階を経る：^[14]

• 事前密封は、サイロに詰めた後の最初の数日後に、ある程度の呼吸と乾物 (DM) の損失を可能にしますが、その後は停止します。
• 発酵は数週間にわたって起こります。pHが低下し、DM 損失が増加しますが、ヘミセルロースは分解され、好気呼吸は停止します。
• 浸透により酸素の浸透が可能になり、限られた微生物の呼吸が可能になります。利用可能な炭水化物 (CHO) は熱とガスとして失われます。
• 空にすると表面が露出し、さらなる損失が発生し、損失率が上昇します。

サイロは潜在的に危険であり、充填および維持の過程で死亡事故が発生する可能性があり、いくつかの安全対策が必要である。^[15]機械による傷害や落下による傷害のリスクがある。サイロが充填されると、空気中の微細な粉塵粒子は大きな集合表面積のために爆発する可能性がある。また、発酵は呼吸器系の危険を伴う。サイロ化プロセスでは、発酵プロセスの初期段階で「サイロガス」が発生する。サイレージガスには一酸化窒素（NO）が含まれており、これが空気中の酸素（O ₂ ）と反応して有毒な二酸化窒素（NO _{2 ）を形成する。} ^[16]サイロ内の酸素不足は窒息を引き起こす可能性がある。空気が熟成サイレージに達すると成長するカビは、有機粉塵中毒症候群を引き起こす可能性がある。大型バンカーサイロのサイレージが崩壊して死亡事故が発生したことがある。^[17]サイレージ自体は特別な危険をもたらさない。

サイレージは根菜類の代用として使用できます。バルクサイレージは乳牛によく与えられ、ベールサイレージは肉牛、羊、馬によく使用されます。動物飼料としてのサイレージの利点はいくつかあります。

• 発酵中、サイレージ細菌は飼料中のセルロースと炭水化物に作用して、酢酸、プロピオン酸、乳酸、酪酸などの揮発性脂肪酸（VFA）を生成します。これらの脂肪酸はpHを下げることで、腐敗を引き起こす可能性のある競合細菌にとって不利な環境を作り出します。VFA は、ヨーグルトやチーズに含まれる乳酸が牛乳の保存性を高めたり、酢（希酢酸）が漬物を保存するのと同じように、天然の防腐剤として機能します。この防腐作用は、緑の飼料が手に入らない温帯地域の冬季に特に重要です。
• サイレージが最適な条件下で調製されると、適度な酸度が嗜好性を向上させる効果もあり、動物にとって食事のコントラストを提供します。（ただし、酢酸と酪酸の過剰な生成は嗜好性を低下させる可能性があります。細菌の混合物は、乳酸の生成を最大化するように理想的に選択されます。^{[18] [19]}）
• いくつかの発酵生物はビタミンを生産します。例えば、乳酸菌は葉酸とビタミンB12を生産します。^[20]
• VFA を生成する発酵プロセスでは、バクテリアが使用するエネルギーも生成されます。エネルギーの一部は熱として放出されます。したがって、サイレージのカロリー含有量は、ヨーグルトのカロリーが牛乳よりわずかに低いのと同様に、元の飼料よりわずかに低くなります。ただし、このエネルギー損失は、サイレージの保存特性と消化性の向上によって相殺されます。

サイレージは嫌気性消化に使用できる。^[21]

魚サイレージ^{[22] [23]}は、漁業の副産物を保存し、後に養殖の飼料として使用するために使用される方法です。この方法では、魚の内臓、魚の頭、切り落としなど、人間の食用には使用されない魚の部分が飼料ペレットの原料として使用されます。 ^{[24] [25]}サイレージは、まず残骸を粉砕し、ギ酸と混合してからタンクに保存することによって行われます。酸は保存に役立つだけでなく、残留物をさらに溶解するのに役立ちます。魚サイレージの処理タンクは船上または陸上にあります。^[26]

• 穀物の圧着
• 穀物貯蔵庫

• サイレージの製造と給餌、ジョン・マードック、理学士、博士。デイリーファーマー（ブックス）リミテッド、ロイズチェンバーズ、イプスウィッチ、英国 1961 年発行。
• 馬にベールエサを与える – 究極のガイド – Horsetalk.co.nz 2012-10-21 にWayback Machineでアーカイブ
• 「オーナーが建てた家」バーバラ・カーンとケン・カーン著、ニューヨーク：スクリブナー、1977年。ISBN 0684149222 

• 周一琴。「新鮮な飼料またはサイレージ飼料（牧草、マメ科植物、トウモロコシなど）の肉用牛における腸内発酵後の温室効果ガス生成に対する比較」。ケベック州ルーアン＝ノランダ：ケベック大学アビティビ＝テミスカマング校、2011年。注：研究報告書。

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