JPH0695865B2 - 圃場底部の止水層形成方法とそのための２段式止水層形成機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は農地造成用土木方法とそれを実施するために
使用される土木機械に係わり、特に漏水性の高い土壌に
おいて、米麦などの普通作物の根が活動する約1mの深さ
の有効土層のさらに下の層で漏水を防止し、一方、その
また下層からの地下水や湧出水の上昇を防ぎ、その上の
土壌水分の精密制御を容易ならしめる圃場基盤整備方法
とそれに使用される土木機械に関するものである。

（従来の技術） 乾田状態の普通水田では、農家が必要のたびに入水した
圃場表層の作土層（厚さ15cm±5cm位）で耕起、代掻き
作業を反覆し、表層数cm位の土壌粒子の分散をはかり、
鋤床層の孔隙をふさいで粘閉現象をおこさせ、湛水をは
かることが行われている。したがって透水性の高い水田
ほど代掻き作業回数を多くする。そしてこのことは既に
約一千年来の伝統的な水田農業技術となって全国的に普
及されている。

また、床締めという湛水方法もあるが、これは鋤床層の
孔隙を重転圧でつぶして漏水を防止して湛水をはかる方
法である。

さらにまた、漏水田における地下1m位までの根圏域内の
土壌水分を精密制御する水田造成に、約1mの土を全部掘
り出し、底部と側部にビニールなどの止水物質を敷設
し、再び埋め戻すというビニール水田造成の試みがされ
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところで米麦の根は本来地下約1mの下層まで伸長しうる
ものである。代掻き作業は漏水を防ぎ湛水ができると同
時に、田面均平化や有機物のすき込みや地力窒素の発
現、田植えがし易くなるなどの利点がある反面、土壌の
物理性（構造と透水性）が不良となり、また、土壌の化
学性（作土の還元化）の悪化を招くなど、水稲根の伸長
と生育を阻害するという欠点がある。さらにこの農作業
は非常にエネルギーを消費する上に、毎年実施しなけれ
ばならない苦汗的な農作業労働である。

床締め湛水方法は漏水防止がなされるが、その反面土の
硬化を招き（山中式硬度計の読みで26以上になると根の
伸長困難）、根の伸長を阻害するので、これまた適切な
方法とは言えない。

さらにまたビニールを使用するビニール水田造成は、作
土と心土（作土の下0.8〜1m位）とを選別、分離して掘
り上げるための置き場やもと通りの埋め戻しのために
は、莫大な手間と経費を必要とする。

従って本発明の目的は、漏水防止に必要十分な透水係数
を確保でき、かつ作土構造の破壊や、作物根の伸長を阻
害する代かき作業や床締めをすることなく、しかも安価
で短時間かつ省力的に、地面下0.8〜2m位の地点に土質
に適応する各種止水材（石灰類、セメント類、鉱滓類、
ベントナイト類、アスファルト類、撥水性物質類など）
からなる止水層（不透水層）を形成する方法およびそれ
を実施するための止水層形成機械を提供せんとするもの
である。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の圃場底部の止水層形成
方法は、深さ0.8〜2mの圃場底部に止水層を形成するに
あたり、作土と心土とが混合しないよう上下２段に分離
して掘削前進し、掘削した土を作土および心土別々に後
方に転送して後方に原形の土層を復旧して埋め戻しする
と同時に、心土が掘削された掘削部最底部に止水材を散
布・攪拌・転圧および／または吹き付け処理をして、所
定の透水係数を保つ難透水層または不透水層の被膜を形
成することを特徴とするものである。

また前記止水層形成方法を実施するための圃場底部の２
段式止水層形成機械は、クローラー型推進装置であっ
て、かつ、当該推進装置が、圃場内作土および心土を作
土および心土の順に前進しながら別々に分けて掘削する
作土掘削用回転シャベルおよび心土掘削用回転シャベル
と、前記別々に分けて掘削された作土および心土を混合
しないように後方に運び、前記推進装置の後方で運ばれ
てきた心土および作土を心土および作土の順に埋め戻し
するための心土用コンベアおよび作土用コンベアと、作
業の前半において心土が掘削された掘削部最底部に止水
材を散布・攪拌・転圧および／または吹き付け処理をし
て止水層を形成するための噴射吹付機、攪拌機および転
圧ローラーとを具えたことを特徴とするものである。

（実施例） 以下添付図面を参照し実施例により本発明を詳細に説明
する。

第１図は本発明の目的を達成するための止水層形成機械
１の一実施例であるが、機械の説明により本発明方法も
明らかにされる。

第１図示機械本体は、クローラー型推進装置２、作土用
および心土用の上下二段に分けられた掘削用回転シャベ
ル3,4、別々に分けて掘削された作土10と心土11を混合
しないように、掘削されると同時にそのまま後方（矢印
９と反対方向）に運ぶためのコンベヤー5,6、および掘
削された土の排土板の裏側で石灰類、セメント類、鉱滓
類、ベントナイト類、アスファルト類または撥水性物質
類のいずれか１つまたはそれらの組合せからなる止水材
を散布するための噴射吹付機７、噴射された止水材を土
壌と混ぜるための撹拌機12、被膜として止水層を形成さ
せるための転圧用ローラー８から成り立っている。

作業を実施する際は、圃場の一端に例えば深さ1.2m、幅
3m、長さ3mのスタート用の穴を設けて機械本体を設置
し、以後は機械本体１が方向９に推進移動しながら目的
とする作業を行ってもよいし、作土用掘削からはじまる
一連の作業のなかで機械本体が心土の掘削された底部に
次第におりていき、目的とする作業に引き続いて移るこ
ともできる。

機械本体が実施する作業は第１図からも明らかなよう
に、機械の前進方向でまず圃場表土（原則として鋤床層
も含む）を作土用掘削機３で取り除き、と同時にこれを
作土用コンベヤー５により後送する。次に圃場深部の心
土を心土用掘削機４で掘削してこれを作土同様心土用コ
ンベヤー６により後送する。

心土の取り除かれた掘削部の底部には噴射吹付機７より
止水材が散布され、同時に撹拌機12により、所定量の深
さの土壌と撹拌され、撹拌機12につづく転圧用ローラー
８により噴射された止水材を被膜として止水層を形成す
る。或いは又必要に応じ別に設けた吹付機（図示せず）
により掘削側壁部または底部に止水被膜を形成する。

このとき止水材料は伴送するタンク車から圧送管を通じ
て供給され作業を連続することができる。

止水層は機械本体１の、方向９への前進につれその後部
に順次に形成されるが、形成された止水層の上には心土
用コンベヤー６により後送された心土が、その上には作
土用コンベヤー５により後送された作土が積み上げられ
順次に原形の土層が復旧される。

またこの機械は１端から他端までの直線作業、他端での
転回などの指令はブースからの人手によることを原則と
する。

（発明の効果） 圃場底部止水層の形成と同時に側壁浸透防止膜の形成に
より、全国各地域に広く分布している漏水田、すなわち
老朽化水田、砂質漏水田、火山灰土壌水田、泥炭水田な
どの漏水を防ぎ生産力向上に寄与する。

このように代掻き作業を行わず水田に湛水が可能とな
る。その上籾穀暗渠と弾丸暗渠を組み合わせた、既成の
組合せ暗渠とこの止水層形成の両者の施設化により排
水、湛水調節自在水田の造成ができる。かくして漏水が
防止されて地下潅漑と地下排水が確実容易となり、国内
のあらゆる水田で、最も低コストの水稲栽培である乾田
直播栽培が容易に実施できるようになる。

またさらに、土壌水分精密制御が達成されるようになる
ので、水稲のみならずあらゆる作物の主要根群域へその
作物の生育時期別に常に適正土壌水分を保持させること
ができ、良質な高収量が約束される。またあらゆる栽培
作物にその最適土壌水分の常時調節が可能になるととも
に、用水や肥料養分、除草剤の無駄な流亡が防止され
る。

日本の水田面積288万haのうち、透水性の大なるものは3
3.6％の97万ha、透水性の極く大なるものは5.8％の17万
haあり、この両者は、もちろん本発明の効果が直接もた
らされる対象である。しかしさらにその他の壌質埴土、
埴土質土壌など、土壌構造や亀裂が発達している水田及
び、河川、クリーク、排水路横に位置する水田などは代
かき作業がなければ、縦、横に漏水するので、一般の乾
田でも相当な面積に漏水防止の効果がある。また、水田
でなくとも泥炭層や砂丘地や水分の保持が不可能で不毛
とされている砂漠地も本発明の適応対象となる。

（参考文献） （１）滝島康夫、佐久間宏：土壌の圧縮および硬度が水
稲の根系発達ならびに生育におよぼす影響に関する研
究、農技研報告、Ｂ−21,255-328（1969） （２）井手一浩：浅層弾丸暗渠による水稲の乾田直播栽
培と麦作の改善に関する研究、東京農大提出学位論文１
−121（1982） （３）井手一浩：水田の土壌構造発達のための新しい耕
作法、佐賀農試研報、20,63-81（1980） （４）特許第797480号「地中耕起・地表不耕起作溝条播
方式による作物栽培法」

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明止水層形成機械の実施例を示す図であ
る。 １……機械本体、２……クローラー型推進装置 3,4……それぞれ作土用および心土用掘削回転シャベル 5,6……それぞれ作土用および心土用コンベヤー ７……噴射吹付機、８……転圧用ローラー ９……機械移動方向、10……作土 11……心土、12……撹拌機 13……止水層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−96321（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圃場底部に止水層を形成するにあたり、作
   土と心土とが混合しないよう上下２段に分離して掘削前
   進し、掘削した土を作土および心土別々に後方に転送し
   て後方に原形の土層を復旧して埋め戻しすると同時に、
   心土が掘削された掘削部最底部に止水材を散布・撹拌・
   転圧および／または吹き付け処理をして、所定の透水係
   数を保つ難透水層または不透水層の被膜を形成すること
   を特徴とする圃場底部の止水層形成方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の形成方法において、前記止
   水材が石灰類、セメント類、鉱滓類、ベントナイト類、
   アスファルト類、または撥水性物質類のいずれか１つま
   たはそれらの組合せであることを特徴とする圃場底部の
   止水層形成方法。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の形成方法におい
   て、前記所定の透水係数が10^-5cm/sec以下であることを
   特徴とする圃場底部の止水層形成方法。
4. 【請求項４】クローラー型推進装置であって、かつ、当
   該推進装置が、圃場内作土および心土を作土および心土
   の順に前進しながら別々に分けて掘削する作土掘削用回
   転シャベルおよび心土掘削用回転シャベルと、前記別々
   に分けて掘削された作土および心土を混合しないように
   後方に運び、前記推進装置の後方で運ばれてきた心土お
   よび作土を心土および作土の順に埋め戻しするための心
   土用コンベアおよび作土用コンベアと、作業の前半にお
   いて心土が掘削された掘削部最底部に止水材を散布・撹
   拌・転圧および／または吹き付け処理をして止水層を形
   成するための噴射吹付機、撹拌機および転圧ローラーと
   を具えたことを特徴とする圃場底部の２段式止水層形成
   機械。