熱帯作物・サトウキビの葉・サイレージベール

毎年収穫期に何百万トンもの廃棄物が焼却されているが、代わりに発酵させる方法をご紹介しよう。

タイ、ブラジル、インド、広西チワン族自治区全域で、サトウキビの葉や残渣を収穫、乾燥、切断、包装し、牛の飼料用サイレージとして利用する。

機会の規模:サトウキビの葉をサイレージ作物として利用する

収穫されたサトウキビ1トンごとに、葉の先端(緑の葉鞘と成長点)、枯れ葉、株分け後の切り株といった形で100~200kgの乾燥物質が残ります。世界のサトウキビ生産量は年間19億トンで、ブラジルが7億トン、インドが3億4000万トン、中国の広西チワン族自治区が8000万トン、タイが9000万トンとなっています。収穫期に発生する地上残渣の量は驚異的で、年間推定1億5000万~2億5000万トンの生バイオマスが、3~5ヶ月の収穫期間に集中し、製糖工場に隣接する数万ヘクタールの連続した区画で発生します。

ほとんどのサトウキビ栽培地域では、この残渣は2つの方法のいずれかで処理されます。1つは、機械収穫の直前に畑で焼却する方法(収穫前焼却。葉を取り除くことで収穫機の効率は向上しますが、サトウキビ栽培地域では深刻な大気汚染を引き起こします)、もう1つは、緑刈り後に土壌表面に残渣マルチとして残す方法(土壌有機物を改善しますが、分解時に廃熱が発生し、病原体を媒介する可能性があります)。どちらの方法も、新鮮な緑の葉に含まれる重要な飼料価値を捉えることはできません。この葉は、乾燥物質ベースで7~12%の粗タンパク質と50~60%の総消化性栄養素を含み、適切に萎凋させて包装すれば、確実に発酵して許容できるサイレージになります。

タイ、ブラジル、インド、中国広西省では、商業規模のサトウキビ葉サイレージ生産が実証されており、1ヘクタールのサトウキビから収穫した葉をベール状に梱包してラップすることで、800~2,000kgのサイレージ乾物が得られ、同等の市販粗飼料を購入する場合よりも大幅にコストが低いことが一貫して示されています。製糖工場の近くにある肉牛肥育場や酪農場(これら4か国のサトウキビ栽培地域では一般的です)にとって、サトウキビ葉サイレージは、地元で入手可能な最も低コストの発酵飼料オプションとなります。さまざまな飼料タイプにおけるサイレージベールシステムの仕組みの詳細については、当社の記事をご覧ください。 サイレージベーラーとは何か、そしてその仕組み 有益な技術的背景情報を提供する。

丸型ベーラーが、緑刈り後のサトウキビの残渣と葉を事前に細かく刻んで、サトウキビの葉サイレージベールを成形する。

サトウキビの葉について理解する:栄養成分と発酵特性

グリーン・トップスとドライ・トラッシュ ― 2つの異なる製品

サトウキビの収穫後に残る残渣は、単一の均一な物質ではなく、水分含有量、栄養価、発酵挙動が大きく異なる2つの成分の混合物です。緑の葉(各茎の先端部と、その頂部にある最も若い3~5枚の葉鞘)は、茎の先端から50~60cmのところで刈り取られ、収穫時の水分含有量は72~80%です。これらの緑の葉には、粗タンパク質が9~13%含まれており、発酵に適したWSC含有量で、水分含有量が60~65%までしおれると確実に発酵します。乾燥した残渣(茎の上で老化して乾燥した下部の枯葉)は、収穫時の水分含有量がわずか15~25%で、サイレージ混合物に構造繊維は加えますが、タンパク質はごくわずかです。

商業用サトウキビ収穫機が刈り取ったサトウキビの列に積み上げる、緑の葉と乾燥した残渣の混合物の平均水分含有量は、新鮮な葉と乾燥した残渣の比率、および収穫前の降雨量によって、50~68%の範囲になります。この混合物を収穫直後に(追加の乾燥処理なしで)ベールにすることは、特にブラジル北東部やタイ中央平原のような乾燥した収穫条件下では、多くの場合可能です。これは、緑の葉だけでは水分が多すぎる場合でも、残渣がベールの平均水分を許容範囲内のサイレージに調整してくれるためです。

材料 収穫時の水分量 粗タンパク質(DM) WSC(DM) 発酵行動
緑色のトップスのみ 72–80% 9–13% 8–14% 62~68%までしおれる必要がある
乾いたゴミのみ 15–25% 4–6% 3–6% 乾燥しすぎていて、サイレージだけでは不十分です。
ミックストップス+ゴミ 50–68% 6–10% 6–10% 良好 ― 多くの場合、すぐに梱包可能
葉っぱ+ゴミ+24時間しおれる 45–60% 7–10% 7–11% 最適なサイレージの範囲

糖含量と発酵基質

サトウキビは、定義上、糖度の高い作物です。成熟した茎に蓄積されるショ糖は、葉にはそれほど多くは存在しませんが、緑色の葉の組織には、活発に成長する葉組織から放出されるグルコース、フルクトース、構造糖の形で、相当量の水溶性炭水化物が含まれています。新鮮な緑色の葉のWSC含有量は通常8~14% DMで、一番刈りのライグラスに匹敵し、ホモ発酵性乳酸菌接種剤と組み合わせることで、密封されたベール内で14~21日以内にpHを3.8~4.5まで急速に低下させる、重要な発酵基質となります。

収穫物流:サトウキビ畑からベールまでを1日で

時間の制約:収穫期が短い

各栽培地域におけるサトウキビの収穫は、製糖工場の圧搾シーズンに合わせて4~6ヶ月の期間で行われます。タイの中央平原では11月から5月、広西チワン族自治区では11月から4月、ブラジル北東部の主要サトウキビ地帯では4月から11月、インドのマハラシュトラ州とウッタル・プラデーシュ州のサトウキビ地帯では10月から3月に収穫が行われます。これらの期間内で、個々の畑は製糖工場が定めたスケジュールに従って収穫され、農家または請負業者は通常、コンバインによる収穫後24~48時間以内に、サトウキビの穂先を集めて梱包する必要があります。これは、水分含有量が許容範囲を超えて乾燥したり、株出し栽培の準備作業によってサトウキビが廃棄されたりする前に行う必要があります。

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機械収穫後すぐに葉を採取する

トップカッターを備えた最新のサトウキビ収穫機は、刈り取った緑の葉を主茎とは別の側列に積み上げます。この側列には、品種と成熟度に応じて1ヘクタールあたり1~3トンの新鮮な葉が含まれており、積み上げ後24時間以内に回収して梱包する必要があります。高温乾燥条件下(タイの乾季、ブラジル北東部など)では、葉は畑に6~12時間放置すると75%から62%に萎れるため、当日​​梱包が可能になります。

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梱包前に、長い茎の先端を30~50mmの長さに切り詰める。

長さ40~80cm、直径10~15mmのサトウキビの穂先は、事前に細断せずにそのままベールにすることはできません。硬くて繊維質の茎はチャンバーの詰まりの原因となり、嫌気性条件の悪い低密度ベールになってしまいます。ベール用の列に集める前に、固定式または圃場設置型の飼料用チョッパーで30~50mmの長さに細断してください。

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水分が68%を超える場合は、さらに4~12時間畑での萎凋を待つ。

葉の先端部分が明らかに非常に新鮮な状態(鮮やかな緑色で、切り口から樹液が滴っている状態)であれば、梱包前に乾燥した場所でさらに4~12時間ほどしおれさせてください。高温乾燥条件下では、通常この工程は必要ありません。葉の水分は急速に失われます。湿度の高い条件下(タイの雨季の収穫、広西チワン族自治区の晩秋の収穫など)では、追加のしおれがより重要になります。

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ベーラーピックアップ時にLAB接種剤を塗布し、1時間以内に包装する

高水分牧草には、標準的な推奨量でホモ発酵性乳酸菌接種剤を散布してください。熱帯の気温(28~38℃)では、温帯気候よりも好気性劣化が早く始まるため、梱包後1時間以内に包装し、包装後はすぐに日陰に保管してください。

9YCM-850フィルム包装機がサトウキビのトップベールにサイレージストレッチフィルムを6層巻き付け、熱帯地域での保管用に白色フィルムを使用

地域的視点:タイ、ブラジル、インド、そして中国の広西チワン族自治区

タイ:商業用サトウキビトップサイレージのパイオニア

タイの中部平原とカンチャナブリ県は、ブラジル以外で最も発展した商業用サトウキビ葉サイレージ産業を擁している。スパンブリー県とナコンサワン県の複数の大規模肉牛肥育場経営者は、11月から4月の収穫期に専用のベール梱包・包装ラインを稼働させ、農場内の乳牛や肉牛用、および近隣の畜産農家への販売用に、シーズンごとに5,000~20,000ベールを生産している。タイ畜産局は、2016年以来、普及プログラムやベール梱包機器への補助金提供を通じて、サトウキビ葉サイレージの普及を支援している。

ブラジル:エタノール工場と製糖工場との統合

世界最大のサトウキビ生産地であるブラジルのサンパウロ州では、サトウキビの葉や残渣が、製糖工場のボイラー(工場内で燃焼され、プロセスエネルギーとして利用される)の主要燃料源として長年使われてきた。ボイラーに必要な量を超える余剰の葉は、現在ではマトグロッソ・ド・スル州とミナスジェライス州の肉牛飼育業者によってサイレージとして梱包されるケースが増えている。これらの州では、大規模な肉牛飼育場と季節的な牧草不足が相まって、乾季(4月から9月)には低コストの発酵粗飼料に対する強い需要が生じている。

広西チワン族自治区:中国最大のサトウキビ栽培地帯

広西チワン族自治区は、中国国内のサトウキビ生産量の約601トンを占めています。2018年以降、同省全体で野焼き禁止規制が強化され、貧困削減プログラムによって広西チワン族自治区の山間部で肉牛や酪農が拡大するにつれ、サトウキビの葉サイレージが商業的に重要な飼料として浮上してきました。地元のベーラー業者は、9YG-1.25Aやより大型のベーラーを操作し、11月から3月の収穫期に複数の製糖工場や農場にサービスを提供しています。

その 9YG-1.25A 可変チャンバー式丸型ベーラー あらかじめ刻まれたサトウキビの葉を、混合した緑の葉と残渣の列に典型的な水分と密度レベルで処理します。収穫ピーク時に1日あたり50ベール以上を生産する高生産量の場合、 9YG-2.24D S9000 ビヨンド ラウンドベーラー 効率的な商業規模のサトウキビ葉サイレージ生産に必要な処理能力と広範囲なピックアップ範囲を提供します。

9YG-2.24D S9000 ラウンドベーラーの枠を超えた、熱帯地域における商業用サトウキビトップサイレージ作業向けの高処理能力ベーラー

熱帯気候における貯蔵、発酵品質、および給餌

ホワイトフィルムと遮光材の保管

熱帯地域で保管されるサトウキビの葉面サイレージには、白または銀色のサイレージ用ストレッチフィルムが強く推奨されます。収穫期のタイ、ブラジル、広西チワン族自治区の気温が30~38℃の場合、黒色のフィルムは太陽光を吸収し、ベールの中心部の温度を50~60℃まで上昇させます。これは乳酸菌を死滅させ、発酵が完了する前に好気性劣化を引き起こすのに十分な温度です。一方、同じ気温で白色のフィルムを使用した場合、ベールの中心部の温度は38~46℃となり、自家発酵性乳酸菌株にとって許容範囲内です。

日陰での保管(防水シート、開放型小屋、またはヤシの葉の覆いの下)は、ベールの中心部の温度をさらに6~12℃下げ、4つのサトウキビ生産地域すべてにおいて商業的な作業における標準的な方法となっています。熱帯の直射日光の下で保管されたベールは、同じバッチの日陰で保管されたベールよりも、給餌時の好気性腐敗率が著しく高く、これは14~28日間の活発な発酵期間中に日光にさらされることで生じる紫外線によるフィルムの劣化と内部の熱ストレスを反映しています。

発酵のタイムラインと開封手順

熱帯気候下では、サトウキビの葉のベールサイレージは急速に発酵します。pHは通常、周囲温度28~35℃で密閉されたベールでは10~16日以内に3.8~4.5まで低下しますが、温帯気候で​​は14~21日かかります。ベールは最低21日後に開封して給餌できます。十分に発酵したサトウキビの葉のサイレージは、清らかで甘酸っぱい香りがし、オリーブグリーンから黄緑色で、しっかりとした食感です。発酵不良(酪酸菌/クロストリジウム菌)では、タンパク質分解に特徴的な酸敗臭と褐色から黒色の変色が生じますが、これは適切な水分範囲で適切に萎凋され、接種されたサトウキビの葉のサイレージではまれです。

よくある間違い

❌ 事前にカットせずに長い葉を丸ごと梱包する

長さ40~80cmのサトウキビの葉をそのまま使用すると、ベールチャンバーが詰まり、密度が低く空気の隙間が大きくなるベールができ、発酵も不安定になります。標準的な丸型ベーラーでサトウキビの葉をサイレージ状に加工するには、30~50mmに事前に細かく切断することが必須であり、オプションではありません。

❌ 熱帯地域での保管に黒色フィルムを使用する

黒色のサイレージフィルムは、太陽光の吸収により、ベール中心部の温度を周囲温度より8~15℃上昇させます。熱帯地方の周囲温度が32~38℃の場合、ベール中心部の温度は50℃を超え、乳​​酸菌の発酵には致命的となり、活発な発酵段階における好気性腐敗の直接的な原因となります。熱帯地方のサトウキビベールには、必ず白色または銀色のフィルムを指定してください。

⚠ 乾季に刈り取った刈り草を24時間以上畑に放置すること

ブラジル北東部とタイの乾季の収穫条件下では、緑の葉は畑に投入されてから18~24時間以内に水分含量が75%から50%未満まで乾燥することがあります。水分含量が50%を下回ると、発酵の進行が遅くなり、一部のバッチではサイレージのpH値が5.0を超えることがあります。水分含量を常に監視し、条件が許せば当日中にベール化してください。

激しく燃えたゴミと緑の葉を混ぜる

収穫前の部分的な野焼きがまだ行われている地域(機械収穫が不完全なタイやブラジルの一部の農場など)では、最上段の刈り株に混入した焼却残渣が灰分含有量(乾物換算で12%以上)を増加させ、乳酸菌の活性を阻害する燃焼生成物を混入させることで、サイレージの品質を低下させます。発酵を最適に行うには、緑刈りされた畑からサトウキビの葉を調達してください。

よくある質問

1ヘクタールあたり、サトウキビの葉面サイレージを何ベール生産できますか?+
サトウキビの葉は、品種、成熟度、収穫物中の葉と乾燥した残渣の割合によって、1ヘクタールあたり1.5~3.5トンの乾物収量が得られます。水分含量60%、密度170kg DM/m³の混合サトウキビ葉を1.25mの丸型ベールにした場合、重量は約480~580kgになります。1ヘクタールあたりのベール数は3~7個と予想され、サイレージ用に栽培された作物よりは少ないものの、葉は収穫副産物であるため、直接コストはほぼゼロです。
サトウキビの葉面サイレージを作るには、トラクターの何馬力が必要ですか?+
丸型ベーラーは、水分含量55~65のプレチョップ済みサトウキビの葉を処理する場合、55~75馬力が必要です。プレチョッパーまたは飼料収穫機は、より高い出力を必要とする機器であり、設計にもよりますが、通常80~150馬力です。圃場を走行する飼料収穫機ではなく、固定式のチョッパーを使用する商業的な作業では、チョッパーは専用のトラクターまたは電気モーターで駆動できるため、ベーラー・トラクターは定格速度でベール作業に専念できます。
サトウキビの葉サイレージは、肉牛のTMR(完全混合飼料)において、トウモロコシサイレージの代替として使用できますか?+
サトウキビの穂先サイレージは、肉牛のTMRシステムにおける発酵粗飼料源として、トウモロコシサイレージを部分的に代替することができます。TMR乾物量の20~35%の割合で、サトウキビの穂先サイレージは高エネルギー飼料と併用することで、許容範囲内の発酵粗飼料を提供します。ただし、集約的な肥育飼料において、トウモロコシサイレージよりも高い割合でサトウキビの穂先サイレージを代替すべきではありません。サトウキビの穂先サイレージはデンプンとエネルギー含有量が低いため(ME 8.5~9.5 MJ/kg DMに対し、トウモロコシサイレージは10.5~11.5 MJ/kg DM)、高生産性の肥育プログラムにおける増体目標が低下する可能性があるためです。
サトウキビの葉には接種剤が必要ですか、それとも自然に発酵しますか?+
水分含量が58~65%のサトウキビの葉は、ほとんどの条件下で接種剤なしでも十分な水溶性炭水化物(WSC)含有量を有​​しており、サトウキビ植物本来の高い糖含量は葉組織にも及んでおり、そのレベルは一番刈りのライグラスに匹敵します。ただし、熱帯地域では、気温の上昇によってあらゆる微生物プロセスが促進され、初期の好気性段階が温帯地域よりも活発になるため、乳酸菌接種剤の使用を強く推奨します。接種剤の費用は、バッチの失敗に対する保険としての価値に比べれば、ベールあたり低額です。
市販されているサトウキビの葉面サイレージベールには市場性があるのだろうか?+
はい、タイ、ブラジル、そして広西チワン族自治区では、サトウキビの葉をベール状に梱包したものが、同じ地域内のサトウキビ農家と畜産農家の間で商業的に取引されています。タイでは、収穫期に請負業者がベール梱包サービスを提供し、地元の牛肉・酪農農家が1ベールあたり80~150タイバーツで即座に購入しています。ブラジルのマットグロッソ・ド・スル州では、肥育場経営者がサトウキビ農家と年間供給契約を交渉し、葉を1ベールあたり15~30ランドで購入することがよくあり、これは同等のトウモロコシサイレージの生産コストを大幅に下回っています。

エバーパワー社製ラウンドベーラー(熱帯地域仕様)—タイ、広西チワン族自治区、ブラジル全域でのサトウキビの葉面サイレージ生産に最適

EverPower Baling Machinery Australia Pty Ltd · チャールトン工業団地

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