福岡農総試研報16（1997）

イタリアンライグラスラップサイレージの発酵品質に及ぼす
材料草の水分，刈取りステージ及び貯蔵場所・貯蔵期間の影響

馬場武志・太田剛・大石登志雄

（畜産研究所）

　西南暖地における主要な草種であるイタリアンライグラスを用いて，水分，刈取りステージ，貯蔵場所，貯蔵期間の違いがラップサイレージの発酵品質に与える影響について調査し，発酵品質の安定したラップサイレージを調製・貯蔵するための条件について検討した。
　１　水分含有率40〜55％で調製したものは，65％で調製したものに比べ発酵品質が良かった。
　２　刈取りステージの違いが発酵品質へ与える影響は，40〜55％の水分ではほとんどなかった。65％の水分で調製したものでは，出穂期の方が開花期に調製したものよ　　　り発酵品質が良かった。
　３　屋外と屋内の貯蔵場所の違いによって発酵品質に差はなかった。
　４　貯蔵期間は長期化するほど発酵品質が低下する傾向があった。特に，65％の水分で調製したものでは貯蔵期間の長期化とともに発酵品質が大きく低下し，水分40　　　〜55％で調製したものに比べ発酵品質の劣化が早かった。

［キーワード：イタリアンライグラス、ラップサイレージ、水分含有率、刈取りステージ、貯蔵場所、貯蔵期間］

　　　　　Influence of Moisture Content, Cutting Stage, Storage Place and Ensiling Term on Fermentation Quality of Wrapped Bale Silage. BABA Takeshi, Takeshi OHTA and Toshio OHISHI (Fukuoka Agricultural Research Center, Chikushino, Fukuoka 818, Japan) Bull. Fukuoka Agric. Rec. Cent. 16:117 -120 (1997)
　　　　　This experiment was conducted to study the effects of moisture content, cutting stage, storage place and ensiling term on fermentation quality of Italian-ryegrass wrapped bale silage. An attempt has been made to investigate the condition for processing high quality wrapped bale silage. (1) Ｗrapped bale silage with 40-55 % moisture content had better fermentation quality than that with 65%. (2) There was no significant difference in fermentation quality of wrapped bale silage with 40-55% moisture content between growth and flowering stage. But at 65% moisture content wrapped bale silage in growth stage had better fermentation quality than that in flowering stage. (3) Fermentation quality of wrapped bale silage in outdoor storage was as good as that in indoor storage. (4) A progressive reduction in fermentation quality of wrapped bale silage with storage term was 　observed. Especially, wrapped bale silage with 65% moisture content had been seriously degraded fermentation quality with long term storage.

[Key words: cutting stage, ensiling term, fermentation quality, italian-ryegrass, moisture content, storage place, wrapped bale silage]

緒　　言

　省力的な粗飼料の調製・貯蔵法として，ロールベーラ・ベールラッパ作業体系が西南暖地に本格的に導入されて 5年以上経過している。ロールベーラ・ベールラッパ作業体系は気象条件や作物の栽培条件に応じて乾草からサイレージまで幅広い利用が可能であること１）や，梱包，運搬作業の機械化が確立され，従来のタイトベーラ作業体系に比べ高能率，省力化が図られていること１）７）などから急速に普及してきている。
　しかし，ロールベーラ・ベールラッパ作業体系はサイレージ調製・貯蔵の過程で発酵品質に影響を及ぼす要因が多く，発酵品質が不安定になりやすい欠点があり，その原因や因果関係は不明な点が多い２）。特に，西南暖地においては，高温多雨という変動しやすい気象条件下での調製・貯蔵であることから発酵品質が不安定となる傾向が強い。
　このため，西南暖地における主要な草種であるイタリアンライグラスを供試して，調製時の材料草の水分，刈取りステージ，貯蔵場所，貯蔵期間の違いがラップサイレージの発酵品質に及ぼす影響について調査し，発酵品質の安定したラップサイレージを調製・貯蔵するための条件について検討したので報告する。

試　験　方　法

　1 供試材料とラップサイレージ調製概要
　供試材料は場内圃場（花崗岩残積土）において栽培したイタリアンライグラス（ワセユタカ）を用いた。播種は1992年10月21日，刈取りは1993年 4月19日（出穂期）及び 5月 4日（開花期）の 2回に分けて行った。刈取り後は，水分40，55，65％になるよう 1〜 2日予乾しラップサイレージに調製した。
　収穫調製用機械は，刈取り，反転，集草にそれぞれディスクモア（NEW HOLLAND442），ヘイテッダ（HM13 4），サイドレーキ（ NEW HOLLAND57）を使用した。ロールベーラはタカキタRB90（直径90�p×長さ90�p），ベールラッパはヨシモトポールYE1030を用いた。梱包作業には61ps（FORD4600）のトラクタを使用し，ロールベール調製作業にあたっては，ロールベーラに装着されている作業ダイヤル目盛り（内部圧力目盛に相当）を見ながらできるだけ同一圧力で梱包したロールになるように調製した。また，ベールラッパは本来直径 120〜 150cmの大型ロールベール用のものであるが，90cmの中型ロールベールにも対応できるように改造して使用した。ストレッチフィルムはボナール社のサイロタイト（白）を使用し， 2回 4層巻きとした。

　2 測定，分析方法
　分析用のサンプルは，ラップサイロを円柱状垂直方向に２分割し，切断面の上辺から下方向に10cm，中央部，下辺から上方向に10cmの位置で，それぞれ右，中央，左の 3カ所合計 9カ所から採取し，混合縮分した後に約 300gを採取して用いた。
　測定項目は，水分，pH，全窒素含有率(TN)，揮発性塩基態窒素 (VBN)，有機酸組成，サイロ内部温度の推移，外気温変動について調査した。水分は80℃48hrの熱風乾燥法により測定し，pHはpHメーター（ TOA社製HM-5ES）を使用した。全窒素含有率はケルダール法，揮発性塩基態窒素は水蒸気蒸留法，有機酸組成は高速液体クロマトグラフィによるブロムチモールブルー（ BTB）を用いたポストラベル法で乳酸と揮発性脂肪酸（ VFA）を同時に定量３）した。サイロ内部温度の推移及び外気温変動は自記温度記録計（CHNO社製 DR030）を用いた。サイレージ発酵品質の評価は，水分の異なるサイレージを比較評価するための V-SCORE評価基準１１）　を用いた。なお，この評価基準は 100点満点で，80点以上は良，60〜80点は可，60点以下は不可の 3段階に評価することができる。
　 試験 1：材料草の水分，刈取りステージと発酵品質
　水分 3水準（40，55，65％）と刈取りステージ 2水準（出穂期，開花期）を組合わせた 6処理について 2反復，合計12試験区で行った。調製後は屋外に 3カ月間貯蔵し，　開封後サンプルを採取して水分，pH，全窒素含有率，揮発性塩基態窒素含有率，有機酸組成を分析し V-SCOREによる発酵品質評価を行った。
　試験 2：貯蔵場所，貯蔵期間と発酵品質
　貯蔵場所 2水準（屋内，屋外）と水分 3水準（40，55，65％）を組合わせた 6処理，及び貯蔵期間 3水準（1，3， 6ヶ月）と水分 3水準（40，55，65％）を組合わせた 9処理の合計15処理について 2反復，合計30試験区で行った。貯蔵場所試験の貯蔵期間は 6カ月，貯蔵期間試験の貯蔵場所は屋外とし，所定の期間貯蔵したあと開封して分析・評価を行った。また，ラップサイロの内部温度は，中心部に熱電対を挿入し貯蔵期間中の内部温度の変化を調査した。屋外の貯蔵では地面からの吸水や虫等によるストレッチフィルムの破損を防ぐため，プラスチック製パレット（100cm(縦)×100cm(横)×15cm(高さ)）を敷いた上に円柱状に並べて貯蔵した。

結　　果

　1 材料草の水分と発酵品質
　第 1表にイタリアンライグラスを出穂期及び開花期に刈取り，それぞれ水分40，55，65％を目標に天日乾燥し，調製後 3カ月間屋外で貯蔵したラップサイレージの発酵品質を示した。40〜55％の水分で調製した場合，不良発酵生成物である酪酸が抑えられ， V-SCORE評価点の高いサイレージが調製・貯蔵できた。この水分では，pHは高く，乳酸の生成量は少ないが，酪酸等の不良発酵生成物も少ないため，貯蔵飼料という観点から品質を評価する V-SCORE評価点は高くなった。一方，65％の水分では，pHは低く乳酸生成量は多いものの，酪酸等の不良発酵生成物も多く， V-SCORE評価点は低くなった。


　2 刈取りステージと発酵品質
　第１表に示したように，予乾による水分が40〜55％であれば刈取りステージによる V-SCORE評価点の差はほとんどなく，どちらも90点以上の良品質であった。水分65％で調製したものでは，開花期の方が酪酸が多く V-SCORE評価点も62点と出穂期の76点に比べやや低くなった。　しかし，どちらのステージも水分40〜55％で調製したものに比較すると V-SCORE評価点は劣っていた。

　3 貯蔵場所と発酵品質
　第 2表に材料草を出穂期に刈取調製し，屋外と屋内の貯蔵場所で 6カ月間貯蔵した後のサイレージ発酵品質を，また，第 1図にその貯蔵中の温度変化を示した。水分40〜55％で調製したラップサイレージは 6カ月間貯蔵した後も屋外，屋内ともに V-SCORE評価点が75点以上（可）で，給与に支障はなかった。しかし，水分65％で調製したラップサイレージは，屋外，屋内ともpHは低いもののVBN/TN及び酪酸が水分40〜55％で調製したものに比較して高く V-SCORE評価点は60点以下（不可）であった。
　ラップサイロの内部温度は，貯蔵の全期間にわたり直射日光が当たる屋外貯蔵の方が屋内貯蔵より高く推移していた。


　4 貯蔵期間と発酵品質
　第 3表に材料草を出穂期に刈取調製し， 1，3，6カ月間貯蔵した後の発酵品質を示した。
　水分40〜55％で調製したイタリアンライグラスラップサイレージは，貯蔵期間の長期化にともないやや発酵品質は低下するものの 6カ月間貯蔵後も V-SCORE評価点は75点以上（可）で，給与に支障はなかった。水分65％のものでは， 1カ月後で V-SCORE評価点96点（良）， 3カ月後は70点（可）， 6カ月後は56点（不可）と貯蔵期間の長期化とともに品質がかなり低下していた。

考　　察

　1 材料草の水分
　サイレージの発酵に関与する菌類の活性は，材料草の水分，サイロ内の酸素量，発酵温度，発酵エネルギー源となる糖の含有量等に大きな影響を受ける９）ことが知られている。一般の固定式サイロでは，詰め込み材料草の水分を天日予乾により70％程度に下げて密封調製することで，嫌気性菌である乳酸菌の活性を高め生成される乳酸により，pHを 4前後に下げて長期貯蔵を実現する８）。しかし，ラップサイロでは，使用するストレッチフィルムがわずかながら空気を透過する性質がある２）ことから，一般の固定式サイロとはやや異なった発酵の様相を呈していると考えられる。
　サイレージ調製後の初期段階では，主として材料草の呼吸作用により酸素が消費され内部は嫌気状態となり，有機酸生成菌等の嫌気性菌が活発に活動し，その結果として発生する CO２によりラップサイロ内部は嫌気状態が保たれる９）。しかし，発酵エネルギー源が減少し発酵活動が減退してくると，ラップサイロの内部と外界とのO２分圧差により，被覆フィルムを通してO２がサイロ内部に進入する１２）。このため， 60％以上の水分では好気性不良発酵菌の活動が活発化しサイレージの発酵品質を低下させると考えられる。一方，60％以下の水分では菌類の活性が低下し発酵菌等の活動全体が抑制されているため，O２進入が起こっても不良発酵が起こりにくく，比較的長期間，高い発酵品質を維持できると考えられる。このため，水分を40〜55％に調製し発酵全体を抑制すれば，発酵品質の低下が少なく長期貯蔵できるのではないかと考えられる。　　今回は，40％程度の水分域までしか検討していないが，20〜30％の水分では，乾草に近い状態でほとんど発酵が進まず，長期貯蔵ではカビが発生する可能性が高い５）との報告もあり，ラップサイレージの品質安定のためには水分40〜55％での調製がよいのではないかと考えられる。
　さらに，実際の調製に当たっては水分40％の方が発酵品質が良く，重量が軽いためハンドリングがよいので水分40％程度で調製する方が有利であろう。

　2 材料草の刈取りステージ　
　サイレージ発酵の進捗度合いは，乳酸発酵菌等のエネルギー源となる可溶性炭水化物の含有量にある程度比例し，材料草中に糖含量が 2％以上存在すると活発な乳酸発酵が行われ良質サイレージが調製できる８）と言われている。可溶性炭水化物含有量は草種，品種，栽培条件，刈取りステージ等によって異なる４）６）が，今回は刈取りステージを取上げ発酵品質との関連について検討を行った。
　一般の固定式サイロを利用したサイレージ調製では糖含量が多い材料草ほどpHが低くなり，長期貯蔵可能な良質サイレージとなりやすい。一方，ラップサイロでは，水分の項で述べたように発酵菌の水分活性を下げ発酵菌全体の活動を抑制して貯蔵すれば，多くの発酵エネルギーを必要とせず，可溶性炭水化物含量の多少の差が品質を大きく左右することにはならないと考えられる。このため，40〜55％の水分で調製した場合，刈取りステージによる品質の差は少なく，いずれも良品質で貯蔵できたと考えられる。　一方，65％の水分条件では発酵菌の活動が活発で，発酵基材である可溶性炭水化物含量の違いにより発酵品質に差がでたと考えられる。イタリアンライグラスでは刈取りステージが進むにつれ可溶性炭水化物含量が減少する４）ため，出穂期より開花期の方がやや品質が低くなったと考えられる。固定式サイロにおいては可溶性炭水化物含有量の低い材料草を高水分で調製する場合，糖類を添加することにより品質が改善できる４）ことが知られている。ラップサイレージにおいてもやむを得ず高水分で調製しなければならない場合，糖類の添加により固定式サイロと同様の効果が得られるか， 今後検討する必要がある。
　ラップサイロは40〜55％の適正な水分で調製された場合は，刈取りステージによる発酵品質に大きな差はないことが明らかになったが，発酵品質以外の消化率，蛋白質含有量等の栄養収量を考慮すると，可消化養分総量(ＴＤＮ)が最大となる出穂期に刈り取ることが望ましい。

　3 貯蔵場所
　西南暖地の高温多雨条件下でラップサイレージを屋外に長期間貯蔵した場合，直射日光，気温及び降雨等の気象条件が発酵品質に影響を与えると考え試験を行ったが，今回の試験では，屋内と屋外の貯蔵場所が発酵品質に与える影響はほとんどなく，調製時の水分条件の違いがほぼ発酵品質を決定していた。ラップサイロの内部温度は貯蔵全期間にわたって，屋外の方が高かったが，両者の発酵品質評価点（ V-SCORE）を比較してみるとほとんど差がないことから，この程度の温度差はラップサイレージの発酵には大きな影響を与えていないと考えられた。　しかし，屋外に貯蔵したものは，直射日光があたる表層部が深さ約 5cmにわたり褐変化しているのが観察された。これは強い太陽光により上表面の温度が上昇したため，蛋白質変性が起こっている１０）　と考えられる。この表層部の温度はストレッチフィルムの色によって異なる１）との報告もあるが，西南暖地の強い太陽光線下での試験報告はほとんどない。このため，今後この損失を防止する方法として，ストレッチフィルムの色，遮光シートによる被覆効果等について検討する必要がある。

　4　貯蔵期間
　ラップサイレージはどのような条件で調製・貯蔵した場合に長期貯蔵が可能であるのか，また，天候の急変等によりやむを得ず高い水分で調製せざるを得なかった場合，どの程度の期間まで給与可能な品質が保持できるのか検討を行った。
　ラップサイロは，水分を40％程度で調製すれば，発酵品質のよいサイレージとなり（第 3表），発酵品質の劣化はほとんどなく， 6カ月程度の長期貯蔵も可能である。
　また，55％では 6カ月後の V-SCOREは75点とやや低下するものの給与に支障のない品質で貯蔵できる。
　しかし，65％の水分で調製した場合は期間の長期化とともにVBN/TN及び酪酸の増加がみられ 3カ月程度で発酵品質が低下し始め， 6ヶ月で V-SCOREは56点（不可）となる。この発酵品質の低下は，水分の項で述べたように被覆フィルムを透過するO２によると考えられるが，現在使用されている低濃度ポリエチレンをベースとするストレッチフィルムでは，このO２の透過を減少させることは困難である。このため，60％以上の水分で調製したものはできるだけ 3カ月以内に給与することが望ましいと考えられる。
　以上のことから，今回の試験においてラップサイレージの発酵品質に最も大きな影響を及ぼす要因は水分であることが明らかになった。
　水分を40〜55％に予乾して調製すれば，発酵品質が良く 6カ月程度の長期貯蔵が可能なラップサイレージとなる。水分40〜55％の範囲内では，40％の方が発酵品質が良く，重量が軽いためハンドリングが容易であることからできるだけ40％の水分に調製するのが良いと考えられる。
　刈取りステージの違いによる発酵品質には大きな差はなかったが，飼料価値という点から，イタリアンライグラスは出穂期に調製することが望ましい。
　貯蔵場所は，40〜55％の適正水分で調製されていれば屋外，屋内のどちらでも発酵品質に大きな差はない。しかし，夏期に屋外で長期貯蔵する場合は，ストレッチフィルムの色や遮光シートを掛ける等の表層部の変質防止対策について検討すべきであろう。
　また，貯蔵期間は，水分40〜55％で調製されたものは 6カ月程度の長期貯蔵が可能である。しかし，65％の水分では品質低下が早く 3カ月程度が貯蔵の限界であると考えられた。

引　用　文　献

1)糸川信弘・本田善文・加藤明治(1992)ロールベールサイレージ体系の現状と課題．畜産の研究46(2):263〜2 70.
2)糸川信弘・本田善文・小林亮英(1995)ラップサイロの特性および調製貯蔵条件と発酵品質．日草誌40(4):47　8〜487.
3)大桃定洋・田中治・北本宏子(1993)高速液体クロマトグラフィーによるサイレージ中の有機酸の定量．草地試研報48:51〜55.
4)鎌田隆義(1991)サイレージの発酵および好気的変敗の制御に関する研究．島根県畜試研報26:8〜11.
5)佐藤明子(1993)公共牧野からのラップサイレージ流通 について．牧草と園芸41(10):1〜5.
6)田村良文・石田良作・渡辺好昭(1982)イタリアンライ グラスにおける非構造性炭水化物の品種個体間差．日草誌28(1):20〜26.
7)本田善文(1992)ロールベール収穫作業体系の現状．関東草飼研誌16(1):42〜54.
8)森本宏(1985)飼料学.養賢堂,東京：pp327. 9)吉田則人・高野信雄(1989)最新サイレージ調製と給与の決め手.デーリーマン社,札幌:pp30.
10)ＬINGVALL.Ｐ and Ｈ.ＩINDBERG(1989)High quality　silages by wrapping big bales. British Grassland　Society.BIG BALE SILAGE, Proceeding of a conference on 16 　　　　February 1989 at the Natinal Agricultural Center:5.1〜5.9.
11)自給飼料品質評価研究会編(1994)粗飼料の品質評価ガイドブック．日本草地協会,東京：pp82〜87.
12)ＰITT.Ｒ.Ｅ(1986)Dry matter losses due to oxygen filtration in silos．J.Agric.Engng Res.35 ：193〜205