JP3529111B2 - 圃場土壌改良方法ならびにその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圃場土壌改良方法なら
びにその装置に関し、さらに詳しくは、保水性の悪い土
壌に対して保水性を向上させるように土壌を改良するに
適した圃場土壌改良方法ならびにその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圃場の断面的構造は、最も表面
に作土層があり、その下層に耕盤層があって、さらにそ
の下層に水分をまったく通さない心土層、概以上の三層
により構成されている。作物の生育には、作土層が常に
適度の水分を含んでいて、しかも十分な深さがあること
が理想的である。

【０００３】例えば一例を水田にとって説明すると、近
年米の生産調整により水田を畑圃場に転換することが行
われているが、畑作物は水稲と異なり浸水すると大きな
打撃を受けるため、転換された畑圃場は作土の表面水を
確実に排除できるものでなければならない。ところで、
水田とくに重粘土壌の水田にあっては、大型トラクタの
使用による踏圧や、代かきによって心土層が固結し、通
気性、透水性、保水性等の土壌物性が不良になり、ま
た、毎年繰り返されるロータリ耕によって、作土層が浅
くなり、その下層に難透水層である耕盤層が形成され
る。

【０００４】耕盤層の下側に暗渠を設けたものであって
も、多量の降雨があると地表の作土層には停滞水を生じ
て過湿状態になり、いわゆる泥濘状態になってしまい、
また逆に、長期間降雨がないと耕盤層が作土層から下の
下層部分の水分の吸い上げを阻害してしまい、作土層が
乾燥状態になって干害を生じることがある。

【０００５】従って、上述のような水田を畑圃場に転換
する場合には、透水性や保水性を不良にしている耕盤層
を破壊すると共に、さらにその下の心土層を膨軟状態に
することによって土壌の通気性、透水性を改良し、作土
深を畑作物に望ましい深さ、例えば、２０〜３０ｃｍに
することが必要である。

【０００６】このような見地から、従来では水田を畑圃
場に転換するには、心土破砕機で耕盤層を破壊すると共
に、心土層を膨軟にし、その後プラウで作土を耕起反転
する方法、あるいは心土耕プラウで作土層と耕盤層を一
緒に耕起反転すると共に、心土層を膨軟にする方法が採
用されている。

【０００７】また、作土層の表面水の排除を良好にする
ため、既設の暗渠と直交にトレンチャーで深さ５０ｃｍ
〜６０ｃｍの溝を掘り、人力で籾殻をその溝に投入し、
圃場の透水性を改良する方法が行われている。また、弾
丸暗渠掘削機の上部に籾殻入れホッパを取り付け、トラ
クタのＰＴＯ駆動によるブローワとの組合わせによっ
て、ホッパ内の籾殻を強制的に弾丸暗渠のり柱通過跡溝
に吹き込んで充填する籾殻充填弾丸暗渠施工機も知られ
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
おいて、心土破砕機で心土層を破砕する方法は、重粘土
壌の場合、犂柱が心土層と作土層の二つの層を同時に破
砕するために必要馬力が大きく、心土層が全体的に破砕
される結果、多量の水を含むようになってトラクタ等の
踏圧によって２〜３年で固結してしまい、その効果が無
くなるという問題点があった。

【０００９】また心土耕プラウを用いる方法は、プラウ
で作土層と耕盤層とを一緒に耕起反転することにより耕
盤を破壊できるが、心土破砕機の場合と同様に破砕され
た心土層の固結が早いという問題点があった。

【００１０】また、トレンチャーで溝を掘削し籾殻を人
力で投入する方法は、費用と手間が大きく、トレンチャ
ーの通過跡以外の耕盤層及び心土層を破砕できないの
で、別に耕盤層及び心土層を破砕することが必要になっ
てしまう問題があった。

【００１１】さらにまた、籾殻充填弾丸暗渠施工機は籾
殻暗渠の形成に対し、前記のトレンチャーに比べ費用と
手間を節減できるが、犂柱の通過部以外の耕盤層及び心
土層を破砕できないので、トレンチャーの場合と同様な
問題点があった。

【００１２】何れにしても、従来の改良工法によれば、
土壌の保水性を向上させるに、作土層をできるだけ厚く
して保水可能部分をできるだけ多くすることが試みられ
てはるが、ロータリ耕運機による耕耘が主流であるわが
国の農作業にあっては作土層を深くすることができない
ばかりか耕盤層の形成を助長してしまい、圃場環境の悪
化を招いているのが実情である。

【００１３】もともと、ロータリ耕運は作土層の下に極
めて透水性の悪い耕盤層を形成する傾向にあって、耕深
を深くしてもおのずと限界があり、しかも作土層の下層
に耕盤層を形成することには変わりはなく、耕盤層や、
心土層の保水性を改良するには不十分である。

【００１４】しかし、心土層の保水性を増加するために
幾つかの試みが実施されているが、例えば、北海道立上
川農業試験場において有材心土改良耕法が提案されてい
るが装置が大掛かりであり、トラクタの轍跡との関係で
十分に保水性能が向上しきれていないのが実状である。
これは、トラクタの轍が保水材を投入した後を通るの
で、その部分を踏み固めてしまい、せっかくの保水材が
十分な機能を発揮するに至らない問題を抱えている。

【００１５】そこで、本発明は、上記のいくつかの問題
点を解消し、圃場、さらには水田を畑作物に対し好適な
圃場に改良するために、施工が簡単で費用が安く、かつ
改良効果の持続性を高めることができる土壌改良耕工法
を提供すること、並びにその工法を一度に連続して実施
できる作業機を提供することはもちろんのこと、保水材
のもつ機能を十分に発揮することができるようにするこ
とを目的としている。

【００１６】言い換えると、本発明は耕盤層を破壊する
だけに止まらず、心土層に保水性に優れた有材心土材を
投入することにより土壌全体の保水性を向上させること
を目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述のような目的を解決
するために、本発明は、時系列的に、圃場の表面に有材
心土材を散布する工程と、その後に、ボトムによる耕起
反転する工程と、前記工程でボトムにより形成されたれ
き溝にディッチャなどの溝堀機により深溝を形成する工
程と、未耕地圃場の表面に散布された有材心土材をスク
レーパにより集めて前記深溝に集積収納する工程と、溝
堀機により形成された深溝の隣にボトムによりれき溝を
形成する工程とを経て、保水、通水、通気性の悪い心土
層に保水性のよい層を形成することで圃場全体の保水性
を向上させるようにしたことを特徴とするもので、心土
層に保水、通水、通気性のよい層を形成することで圃場
全体の保水性を向上させることができる。

【００１８】また、進行方向に沿って先頭から順にボト
ムにより形成されたれき底に深溝を形成する溝掘機と、
圃場表面に散布された有材心土材を集めて溝掘機により
形成された深溝に有材心土材を落下収納するスクレーパ
ブレードと、このスクレーパブレードの後方に配置した
ボトムとを備え、かつ、これらの作業幅方向に沿って反
転側から順に溝掘機、スクレーパブレード、さらに、ス
クレーパブレードの後方にボトムの配列であり、高さ方
向では圃場表面側からスクレーパブレード、ボトム、溝
掘機の順に配置された構成になっていることを特徴とす
るもので、これにより一工程で作業を完了することがで
き能率的な作業ができ、また、この作業装置を構成する
フレームの上下に溝堀機と、スクレーパブレードと、ボ
トムを装備して、リバーシブル使用できるように構成し
たことを特徴とするものであるから、圃場枕地において
作業機をリバースすることで連続した改良作業を行うこ
とができる。

【００１９】

【作用】従って、本発明によれば、ボトムにより形成さ
れたれき溝のれき底にディッチャのような溝掘機により
スリット状の深溝を形成し、予め圃場表面に散布してあ
るバーク堆肥や、火山灰、籾殻、木チップ、砂、発泡ス
チロ−ルのような吸水性や通気性に富む有材心土材をス
クレ−パブレ−ドにより掻き集めてれき溝の底に形成し
た深い溝中に落下させて収納するものである。

【００２０】

【実施例】次に、本発明の方法を実施する上で便利な装
置のうちリバ−シブル形式ではなく、スタンダ−ド形式
の実施例を添付した図面に沿って説明すると共に、その
装置の使用を説明することで併せてその方法を説明す
る。まず添付図面の図１は、本発明による土壌改良装置
の側面図であり、符号１０は装置を構成するフレームを
示し、このフレーム１０の前端部にはアッパリンクを取
り付けるマスト１１、ロアリンクを取り付けるフロント
フレ−ム１２が設けてあり、後で説明するボトムの作業
進行方向の前位置にコ−ルタ１３が配置されている。ま
た、後で述べるディッチャ３１の前方位置にもコ−ルタ
１４が配置されている。

【００２１】そして、前記フレ−ム１０より下側には、
作業進行方向に沿ってれき土反転側から順にディッチャ
３１、スクレ−パブレ−ド４１、ボトム２１が配置され
ており、これらを作業進行方向先頭からの順では、ディ
ッチャ３１、スクレ−パブレード４１、その後ろにボト
ム２１が配置されていて、作業深さ方向では、スクレ−
パブレード４１が最も上、言い換えると、圃場Ｋの表面
に接触できる位置にあり、ボトム２１はれき溝Ｒを形成
する高さにあり、ボトム２１により形成されたれき溝Ｒ
の底にスリット状の深溝Ｓを形成するディッチャ３１が
それぞれ配置されている。

【００２２】まず、ボトム２１は従来知られているボト
ムプラウに用いられるものと同様であって、前記フレ−
ム１０に対して犂柱２２を介して取り付けられており、
このボトム２１を形成するランドサイド２３が密着する
れき溝Ｒの壁Ｒ₁ の線上にディッチャ３１がホルダ３２
を介して前記フレ−ム１０に対して取り付けられ、ディ
ッチャ３１を形成するチゼル３３の高さ方向の位置は深
溝Ｓの底に相当する位置にある。

【００２３】このディッチャ３１は心土層３を掘削する
前記チゼル３３に連続して掘削した土を溝の外部に排出
する撥土板３４を持っている。

【００２４】さらに、スクレ−パブレ−ド４１は圃場Ｋ
の表面に散布されたバ−ク堆肥や火山灰などの保水性に
富む有材心土材Ｚを掻き集める機能をもつもので、ホル
ダ４２を介して前記フレ−ム１０に取り付けられてい
て、その作業幅は掻き集めた有材心土材Ｚの量が深溝Ｓ
を満たすことができるようになっている。

【００２５】したがって、本発明の圃場改良装置を作業
対象圃場で運転すると、図３、図５、図６、図７に示す
ように、前の工程においてボトム２１でれき溝Ｒが形成
されており、このれき溝Ｒのれき底をトラクタの轍Ｔが
通過することになり（図５）、一旦踏圧が加えられる
が、轍跡をディッチャ３１などで代表する溝堀機が通過
ことになり、轍跡を柔らかくすることができるととも
に、後述するように、作土層１と耕盤層とはともにボト
ム２１によりれき土Ｈとなって反転させられ、深溝Ｓに
集積収納されている有材心土材Ｚの上側に反転させられ
る。

【００２６】即ち、図３に示すように、反転れき土Ｈが
反転させられた後には、ディッチャ３１が移動するので
れき底に深溝Ｓが形成され、この深溝Ｓから排出させら
れた土Ｙはれき底に山脈状になって盛り上げられる。

【００２７】さらに、図７に示すように、前記ディッチ
ャ３１が通過した後の深溝Ｓには、この深溝Ｓに隣り合
った圃場表面に散布されている有材心土材Ｚをが掻き集
めながら、移動することになるので、掻き集められた有
材心土材Ｚはの端部からその有材心土材Ｚを深溝Ｓ中に
落下させることで満たされる。

【００２８】そして、図７、図８において示すように、
前記スクレーパブレード４１が通過した後ろをボトム２
１が移動するので、有材心土材Ｚが深溝Ｓに集積収納さ
せられた部分が前記ボトム２１により反転させられて、
有材心土材Ｚを満たしてある深溝Ｓ上にれき土Ｈが反転
させられる。

【００２９】このとき、ボトム２１が反転する部分は耕
盤層２から上の作土層１を共々反転し、スクレ−パブレ
−ド４１により掻き集められなかった有材心土材Ｚの一
部は反転れき土Ｈの下側になり、堆肥として機能するこ
とになる。

【００３０】これらの作業は、圃場に予め有材心土材Ｚ
を散布しておくだけで、その後装置の移動により有材心
土材Ｚを掻き集めて連続的に心土に掘削形成されている
深溝Ｓに収納させることができ、心土の中に保水性の良
い部分を確実に形成することが可能になる。

【００３１】本発明による作業では、一作業工程が終了
したところの圃場断面の状態は図4に示すところで、心
土層３中には一定の間隔で有材心土材Ｚのベルト状の壁
が形成される。言い換えると、保水性の悪い心土層中３
の内部に水分を多量に含むことができる部分が形成され
ることになる。

【００３２】とくに、本発明の作業装置によれば、フレ
ーム１０の上下に溝堀機、スクレーパ、ボトムを装備す
ることで、リバーシブル形式の作業装置とすることでき
る。これにより、圃場の枕地においても上下反転するだ
けで連続した作業を行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の圃場土壌改良方法ならびにその装置によれば、保水材
を散布した圃場に対して作業機である装置をトラクタに
より牽引した場合、トラクタの走行跡いわゆる轍跡は心
土層に深溝を形成すると共に、これに保水材を集積収納
するので、保水材による保水機能に富んだ部分を形成す
ることができ、その上をトラクタの轍が通らないので保
水機能に富んだ部分を圧縮して保水機能を低下すること
がない。

【００３４】また、雨量が多く、作土層の表面に水が溜
るようなことがあっても、圃場における心土層の保水性
能が向上しているので、流出以前に耕盤を通過した雨水
は心土層にまで達して保水することができ、また作物の
根を心土層にまで生育させることができ、保水材のもつ
水分を吸水することで旱魃に強い作物にすることができ
収量の増加を図ることができるなどの効果があり、リバ
−ス形式に応用することもできて作業の能率化にも寄与
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施に適した装置の側面図である。

【図２】 本発明の実施に適した装置の各部材の配置を
示す平面図である。

【図３】 本発明の実施した圃場の一部断面図である。

【図４】 本発明の実施した作業終了状態における圃場
の一部断面図である。

【図５】 作業開始時の圃場の一部断面図である。

【図６】 作業開始後のオ−プナが通過した後の圃場の
一部断面図である。

【図７】 作業開始後のスクレ−パが通過した後の圃場
の一部断面図である。

【図８】 作業開始後のボトムが通過した後の圃場の一
部断面図である。

【符号の説明】

１ 作土層 ２ 耕盤層 ３ 心土層 １０ フレ−ム ２１ ボトム ３１ ディッチャ ４１ スクレ−パブレ−ド Ｒ れき溝 Ｈ れき土 Ｓ 深溝 Ｚ 有材心土材 Ｔ トラクタの轍

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時系列的に、圃場の表面に有材心土材を
   散布する工程と、その後に、ボトムによる耕起反転する
   工程と、前記工程でボトムにより形成されたれき溝にデ
   ィッチャなどの溝堀機により深溝を形成する工程と、未
   耕地圃場の表面に散布された有材心土材をスクレーパに
   より集めて前記深溝に集積収納する工程と、溝堀機によ
   り形成された深溝の隣にボトムによりれき溝を形成する
   工程とを経て、保水、通水、通気性の悪い心土層に保水
   性のよい層を形成することで圃場全体の保水性を向上す
   るようにしたことを特徴とする圃場土壌改良方法。
2. 【請求項２】 進行方向に沿って先頭から順にボトムに
   より形成されたれき底に深溝を形成する溝堀機と、圃場
   表面に散布された有材心土材を集めて溝堀機により形成
   された深溝に有材心土材を落下収納するスクレーパブレ
   ードと、このスクレーパブレードの後方に配置したボト
   ムとを備え、かつ、これらの作業幅方向に沿って反転側
   から順に溝堀機、スクレーパブレード、このスクレーパ
   ブレードの後方にボトムの配列であり、高さ方向では圃
   場表面側からスクレーパブレード、ボトム、溝堀機の順
   に作業位置が次第に深くなっている作業機を配置した構
   成になっていることを特徴とする圃場土壌改良装置。
3. 【請求項３】 作業装置を構成するフレームの上下に溝
   堀機と、スクレーパブレードと、ボトムを装備して、リ
   バーシブル使用できるように構成したことを特徴とする
   請求項２記載の圃場土壌改良装置。