(57)【要約】【課題】埋土種子の蒸気加熱処理に要するエネルギーおよび水量を低減しつつ、埋土種子を発芽不能にさせることができる埋土種子の蒸気加熱処理方法およびシステムを提供する。【解決手段】地盤Ｇの対象範囲に挿入して設置された挿入管４の噴出孔４ａから蒸気Ｓを噴出しつつ、対象範囲の土中温度を測定し、この測定した土中温度に基づいて蒸気Ｓについての条件を調整することにより、対象範囲の地表ＧＳから所定深さＤまでの土中に存在している埋土種子Ｂを、予め設定された所定温度および所定時間で加熱して発芽不能にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤の対象範囲に挿入して設置された挿入管の噴出孔から蒸気を噴出しつつ、前記対象範囲の土中温度を測定して、この測定した土中温度に基づいて前記蒸気についての条件を調整することにより、前記対象範囲の地表から所定深さまでの土中に存在している埋土種子を、予め設定された所定温度および所定時間で加熱して発芽不能にすることを特徴とする埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項２】
前記対象範囲の周辺の水源の水を加熱して前記蒸気を発生させる請求項１に記載の埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項３】
前記所定深さを１０ｃｍ以上１００ｃｍ以下に設定し、前記所定温度を８５℃以上１００℃以下に設定し、前記所定時間を１分以上１０分以下に設定する請求項１または２に記載の埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項４】
前記対象範囲に前記挿入管が設置される挿入穴を予め形成しておく請求項１〜３のいずれかに記載の埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項５】
前記挿入穴に設置された前記挿入管の側面と前記挿入穴の内面とのすき間の上端を、前記地表に配置された蓋部材により塞いだ状態で前記蒸気を噴出する請求項４に記載の埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項６】
前記挿入管を前記地盤に押し込んで挿入する請求項１〜３のいずれかに記載の埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項７】
複数の前記挿入管を備えたアタッチメントを油圧ショベルのアームの先端部に取付け、前記アームを上下移動させることにより複数の前記挿入管を前記地盤に挿入する請求項６に記載の埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項８】
複数の前記挿入管と、それぞれの前記挿入管に設けられた移動機構とを備えたアタッチメントを油圧ショベルのアームの先端部に取付け、
前記移動機構により、前記アタッチメントの基部に対してそれぞれの前記挿入管を進退移動させることで、複数の前記挿入管を前記地盤に挿入する請求項６に記載の埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項９】
前記移動機構に接続された移動制御部により、それぞれの前記挿入管の前記地表からの挿入深さが一定になるように、前記移動機構によるそれぞれの前記挿入管の進退移動量を制御する請求項８に記載の埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項１０】
前記アタッチメントまたは前記油圧ショベルに搭載した蒸気発生装置から複数の前記挿入管に前記蒸気を供給する請求項７〜９のいずれかに記載の埋土種子の蒸気加熱処理方法。
【請求項１１】
蒸気を発生させる蒸気発生装置と、この蒸気発生装置に接続された挿入管と、前記蒸気発生装置を制御する蒸気制御部と、前記蒸気制御部に通信可能に接続された温度測定器とを備え、
前記蒸気発生装置が発生させた前記蒸気が、予め除草された地盤の対象範囲に挿入して設置された前記挿入管の噴出孔から噴出されつつ、前記蒸気制御部により、前記温度測定器が測定した前記対象範囲の土中温度に基づいて前記蒸気についての条件が調整されることにより、前記対象範囲の地表から所定深さまでの土中に存在している埋土種子を、予め設定された所定温度および所定時間で加熱して発芽不能にする構成であることを特徴とする埋土種子の蒸気加熱処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋土種子の蒸気加熱処理方法およびシステムに関し、さらに詳しくは、埋土種子の蒸気加熱処理に要するエネルギーおよび水量を低減しつつ、埋土種子を発芽不能にさせることができる埋土種子の蒸気加熱処理方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
堤防や河川敷などに繁茂するアレチウリなどの外来植物が問題になっており、河川管理者などにより外来植物の駆除作業が定期的に行われている。一般的には、刈取りや抜取りなどの除草作業を行うことによって外来植物を駆除しているが、土中に埋土種子が残っていると、その埋土種子が発芽して数か月後には再び外来植物が繁茂した状態に戻ってしまう。そのため、従来では年に数回程度、外来植物の除草作業を行う必要があり、多くの時間と労力を要していた。
【０００３】
そこで、除草作業を効率的に行う方法として、蒸気を利用して除草を行う蒸気除草方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の蒸気除草方法では、蒸気除草範囲に蒸気ホースを配置して、蒸気除草範囲と蒸気ホースをシートで覆い、そのシートの上面に蒸気除草範囲を包囲するように錘を配置することで除草空間を形成する。そして、蒸気ホースに蒸気を供給して、蒸気ホースの蒸気噴出孔から蒸気を除草空間内に噴出し、除草空間内に蒸気を充満させることで植物の蒸気加熱処理を行う。
【０００４】
この蒸気除草方法では、シートで覆われた広い除草空間内に蒸気を充満させる必要があるため、多くのエネルギーと水量が必要となる。また、この方法では、地上の植物を壊死させることはできるが、埋土種子が分布している土中の温度を高くすることは難しい。それ故、土中に残る埋土種子を発芽不能にさせることは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−６０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、埋土種子の蒸気加熱処理に要するエネルギーおよび水量を低減しつつ、埋土種子を発芽不能にさせることができる埋土種子の蒸気加熱処理方法およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の埋土種子の蒸気加熱処理方法は、予め除草された地盤の対象範囲に挿入して設置された挿入管の噴出孔から蒸気を噴出しつつ、前記対象範囲の土中温度を測定して、この測定した土中温度に基づいて前記蒸気についての条件を調整することにより、前記対象範囲の地表から所定深さまでの土中に存在している埋土種子を、予め設定された所定温度および所定時間で加熱して発芽不能にすることを特徴とする。
【０００８】
本発明の埋土種子の蒸気加熱処理システムは、蒸気を発生させる蒸気発生装置と、この蒸気発生装置に接続された挿入管と、前記蒸気発生装置を制御する蒸気制御部と、前記蒸気制御部に通信可能に接続された温度測定器とを備え、前記蒸気発生装置が発生させた前記蒸気が、予め除草された地盤の対象範囲に挿入して設置された前記挿入管の噴出孔から噴出されつつ、前記蒸気制御部により、前記温度測定器が測定した前記対象範囲の土中温度に基づいて前記蒸気についての条件が調整されることにより、前記対象範囲の地表から所定深さまでの土中に存在している埋土種子を、予め設定された所定温度および所定時間で加熱して発芽不能にする構成であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、挿入管を地盤の対象範囲に挿入して設置した状態で、挿入管の噴出孔から蒸気を噴出することで、対象範囲の地表から所定深さまでの土中に存在している埋土種子を比較的少ない蒸気量で効率的に蒸気加熱することができる。さらに、対象範囲の土中温度を測定して、この測定した土中温度に基づいて蒸気についての条件を調節して、埋土種子を予め設定された所定温度および所定時間で加熱することで、埋土種子を発芽不能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の蒸気加熱処理方法を行っている状況を斜視で模式的に例示する説明図である。
【図２】図１の地盤の対象範囲に挿入して設置された状態の挿入管を断面視で模式的に例示する説明図である。
【図３】地盤の対象範囲を複数に区分けしたそれぞれの区画を上面視で模式的に例示する説明図である。
【図４】押し込んで挿入する仕様の挿入管を斜視で模式的に例示する説明図である。
【図５】本発明の蒸気加熱処理方法を油圧ショベルのアームに装着したアタッチメントを用いて行っている状況を断面視で模式的に例示する説明図である。
【図６】本発明の蒸気加熱処理方法を油圧ショベルのアームに装着した別のアタッチメントを用いて行っている状況を断面視で模式的に例示する説明図である。
【図７】本発明の蒸気加熱処理システムの実施形態を斜視で模式的に例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の埋土種子の蒸気加熱処理方法および蒸気加熱処理システムを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１および図２に示すように、本発明の蒸気加熱処理方法では、蒸気発生装置２と、蒸気発生装置２に接続された挿入管４と、土中の温度を測定する温度測定器７とを使用する。この実施形態では、さらに、蒸気発生装置２と挿入管４とを接続する連結管５と、蒸気発生装置２に接続されたポンプ１０および吸水管１１を使用する。
【００１３】
蒸気発生装置２は水Ｗを加熱することで蒸気Ｓを発生させ、その発生させた蒸気Ｓを挿入管４に供給する。この実施形態の蒸気発生装置２は、ポンプ１０および吸水管１１により、対象範囲の周辺の水源の水Ｗを吸水し、その吸水した水Ｗを加熱して蒸気Ｓを発生させる。対象範囲の周辺の水源としては、例えば、河川や、湖沼、ため池、上下水道などが挙げられる。蒸気発生装置２は、対象範囲の周辺の水源の水Ｗを加熱する構成に限定されず、例えば、貯水部に貯めた水Ｗを加熱する構成にすることもできる。蒸気発生装置２は、例えば、雨水を利用する構成にすることもできる。
【００１４】
蒸気発生装置２の蒸気供給口には、連結管５が接続されている。連結管５は中途部分で複数に分岐していて、分岐したそれぞれの連結管５の管軸方向に一定の間隔をあけて複数の挿入管４が接続されている。連結管５は例えば、柔軟性を有する樹脂製のホースと、ホースどうしを連結する金具などを組み合わせて構成される。
【００１５】
図２に例示するように、挿入管４は有底の管体であり、挿入管４の側面には噴出孔４ａが挿入管４の管軸方向と周方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。挿入管４を形成する材料は特に限定されないが、例えば、塩化ビニルなどの樹脂や金属等で形成する。挿入管４は地盤Ｇの所定深さＤまで挿入して設置され、蒸気発生装置２から供給された蒸気Ｓをそれぞれの噴出孔４ａから噴出する。前述した所定深さＤは、駆除の対象となる植物の埋土種子Ｂが分布する最深の深さに基づいて設定する。
【００１６】
挿入管４の長手方向の長さは、所定深さＤに基づいて設定する。例えば、ウリ科の植物であるアレチウリの埋土種子Ｂの多くは地表ＧＳから約２５ｃｍまでの深さに分布しており、地表ＧＳから４０ｃｍ以上の深い範囲に、アレチウリの埋土種子Ｂが存在している可能性は極めて低い。それ故、アレチウリを駆除対象にする場合の所定深さＤと挿入管４の長手方向の長さは例えば、１０ｃｍ以上１００ｃｍ以下、好ましくは２５ｃｍ以上５０ｃｍ以下、より好ましくは３０ｃｍ以上４０ｃｍ以下に設定する。挿入管４の外寸の太さ（外径）は例えば、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下に設定し、噴出孔４ａの孔径は例えば、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定する。
【００１７】
挿入管４に設ける噴出孔４ａの数や配置、それぞれの噴出孔４ａの孔径は、蒸気発生装置２から挿入管４に供給される蒸気Ｓが、地表ＧＳから所定深さＤにかけて、挿入管４を中心にして放射状に均一に噴出されるように設定することが好ましい。この実施形態では、挿入管４の先部と中途部と後部の側面にそれぞれ、周方向に等間隔で４つの噴出孔４ａが形成されている。
【００１８】
なお、上記では、アレチウリの埋土種子Ｂを対象とする場合の挿入管４を例示したが、挿入管４の形状や寸法、噴出孔４ａの数や配置などは、上記で例示した形状や数値に限定されるものではなく、駆除の対象となる植物に応じて適宜決定できる。
【００１９】
挿入管４の後端部と連結管５との連結部分には、環状の蓋部材６が外嵌めされている。蓋部材６は、例えば、ゴムなどの樹脂で形成される。
【００２０】
温度測定器７は、地盤Ｇの対象範囲の土中温度を測定できるものであれば特に限定されない。温度測定器７による土中温度の測定結果は、地上から作業者が確認できるようになっている。具体的には、例えば、蒸気発生装置２の近傍に、温度測定器７によって測定された土中温度を表示する表示機器を設けることもできる。
【００２１】
次に、本発明の埋土種子Ｂの蒸気加熱処理方法の作業手順を説明する。
【００２２】
地盤Ｇの対象範囲に挿入管４と温度測定器７を設置する。具体的には、地盤Ｇの対象範囲に挿入管４を設置する挿入穴Ｈを形成する。挿入穴Ｈは例えば、作業員がアースドリルなどを用いて形成する。挿入穴Ｈの地表ＧＳからの深さは所定深さＤに設定し、挿入穴Ｈの穴径は挿入管４の外寸の太さよりも数ｍｍ程度大きく設定するとよい。この実施形態では、地盤Ｇの対象範囲に一定の間隔をあけて複数の挿入穴Ｈを形成している。隣り合う挿入穴Ｈどうしの離間間隔は例えば、０．５ｍ〜１．５ｍ程度に設定する。
【００２３】
次いで、図２に例示するように、それぞれの挿入穴Ｈに挿入管４を挿入して設置し、挿入穴Ｈに設置した挿入管４の側面と挿入穴Ｈの内面とのすき間の上端を、地表ＧＳに配置された蓋部材６によって塞いだ状態にする。温度測定器７も同様に地盤Ｇの対象範囲に挿入して設置する。温度測定器７は、隣り合う挿入管４どうしの間の中間位置に配置するとよい。温度測定器７の挿入深さは所定深さＤの土中温度を測定できる深さに設定するとよい。なお、対象範囲の地表ＧＳに植物が繁茂している場合には、挿入管４と温度測定器７の設置作業を行う前に、予め対象範囲の除草を行っておくとよい。
【００２４】
次いで、蒸気発生装置２により水Ｗを加熱して蒸気Ｓを発生させて、その発生させた蒸気Ｓを地盤Ｇに挿設したそれぞれの挿入管４に供給する。この実施形態の蒸気発生装置２は、ポンプ１０および吸水管１１によって吸水した対象範囲の周辺の水源の水Ｗを加熱して蒸気Ｓを発生させている。蒸気発生装置２が発生させた蒸気Ｓは、連結管５を介してそれぞれの挿入管４に供給され、それぞれの挿入管４のそれぞれの噴出孔４ａから土中に蒸気Ｓが噴出される。これにより、対象範囲の地表ＧＳから所定深さＤまでの土中に存在している埋土種子Ｂを蒸気加熱する。蒸気Ｓによって対象範囲の土が加熱されることで、土中温度と埋土種子Ｂの温度は概ね同じ温度になる。
【００２５】
蒸気加熱を行っている間は、温度測定器７によって対象範囲の土中温度を測定する。作業員は、温度測定器７によって測定された対象範囲の土中温度に基づいて、対象範囲の土中温度が予め設定された所定温度になるように、蒸気発生装置２を操作して挿入管４に供給する蒸気Ｓについての条件を調整する。対象範囲の土中温度が予め設定された所定温度になる条件を満たしていれば、蒸気発生装置２により蒸気Ｓを一定の条件で挿入管４に供給することもできる。前述した蒸気Ｓについての条件とは、例えば、挿入管４に供給する蒸気Ｓの温度や流量や圧力、挿入管４に蒸気Ｓを断続的に供給する場合の蒸気Ｓを供給するタイミングなどである。
【００２６】
そして、作業員は、温度測定器７によって測定された対象範囲の土中温度に基づいて、対象範囲の土中温度が所定温度以上に維持された経過時間を計測し、その経過時間が予め設定された所定時間に達した後、蒸気発生装置２による蒸気Ｓの供給を停止させる。これにより、対象範囲の地表ＧＳから所定深さＤまでの土中に存在している埋土種子Ｂを、予め設定された所定温度および所定時間で蒸気加熱して発芽不能にする。以上により、埋土種子Ｂの蒸気加熱処理が完了する。
【００２７】
なお、土中に蒸気Ｓを噴出して蒸気加熱を行うと、蒸気Ｓの噴出を終えた後にもしばらくの間は、土中温度は蒸気Ｓを噴出していたときの温度と同程度の温度に維持された状態となる。それ故、対象範囲の土中温度を予め設定した所定温度以上で所定時間以上維持できるのであれば、蒸気発生装置２による蒸気Ｓの供給を予め設定された所定時間よりも短い時間で停止させてもよい。即ち、埋土種子Ｂの温度（土中温度）を所定温度以上に維持する所定時間と、蒸気発生装置２による蒸気Ｓの供給時間は必ずしも一致していなくてもよい。
【００２８】
前述した所定温度および所定時間は、駆除の対象とする植物の種子を蒸気加熱する実験を予め行ない、種子が発芽不能となる温度とその温度による加熱時間の条件を特定することで設定できる。ウリ科の植物のアレチウリの場合には、本発明の発明者らの実験によれば、種子を８５℃以上で５分以上或いは９０℃以上で２分以上加熱すると、種子がほぼ確実に不活化し発芽不能な状態となることが確認されている。それ故、アレチウリを駆除の対象とする場合には、所定温度を例えば、８５℃以上１００℃以下に設定し、所定時間を例えば、１分以上１０分以下、好ましくは２分以上１０分以下、より好ましくは２分以上５分以下に設定する。なお、前述した所定温度および所定時間の数値範囲は、アレチウリの埋土種子Ｂに適した数値範囲を例示したものであり、所定温度および所定時間は、駆除の対象とする植物の特徴に応じて適宜決定できる。
【００２９】
蒸気加熱処理を完了した後には、それぞれの挿入管４と温度測定器７を地盤Ｇから引き抜いて回収する。他の領域の蒸気加熱処理を行なう場合には、挿入管４と温度測定器７の設置位置を変更して、前述した作業手順と同様の手順で埋土種子Ｂの蒸気加熱処理を行なう。
【００３０】
このように、本発明によれば、挿入管４を地盤Ｇの対象範囲に挿入して設置した状態で、挿入管４の噴出孔４ａから蒸気Ｓを噴出することで、対象範囲の地表ＧＳから所定深さＤまでの土中に存在している埋土種子Ｂを比較的少ない蒸気量で効率的に蒸気加熱できる。さらに、対象範囲の土中温度を測定して、この測定した土中温度に基づいて蒸気Ｓについての条件を調節して、埋土種子Ｂを予め設定された所定温度および所定時間で加熱することで、埋土種子Ｂを発芽不能にすることができる。これに伴い、蒸気加熱処理を終えた後の植物の駆除に要する労力を大幅に低減できる。
【００３１】
蒸気加熱する地表ＧＳからの所定深さＤを１０ｃｍ以上１００ｃｍ以下に設定し、埋土種子Ｂを蒸気加熱する所定温度を８５℃以上１００℃以下に設定し、その所定温度で蒸気加熱する所定時間を１分以上１０分以下に設定すると、蒸気加熱処理に要するエネルギーおよび水量を少なく抑えつつ、アレチウリの埋土種子Ｂを概ね発芽不能にさせることができる。所定深さＤを２５ｃｍ以上５０ｃｍ以下、より好ましくは３０ｃｍ以上４０ｃｍ以下に設定し、所定温度を８５℃以上１００℃以下に設定し、所定時間を２分以上１０分以下、より好ましくは２分以上５分以下に設定すると、アレチウリの埋土種子Ｂをより確実に発芽不能にさせるには有利になる。さらに、前述した数値範囲に設定することで、蒸気加熱処理に要するエネルギーおよび水量を過不足ない必要最小限に抑えることができる。
【００３２】
この実施形態のように、対象範囲に挿入管４が設置される挿入穴Ｈを予め形成しておくと、挿入管４を地盤Ｇに挿入して設置する際に、挿入管４の噴出孔４ａに土砂が詰まることを回避するには有利になる。
【００３３】
挿入穴Ｈに設置された挿入管４の側面と挿入穴Ｈの内面とのすき間の上端を、地表ＧＳに配置された蓋部材６により塞いだ状態で蒸気Ｓを噴出すると、噴出孔４ａから噴出した蒸気Ｓが挿入管４の側面と挿入穴Ｈの内面とのすき間から直接地上に放出することを抑制できる。これにより、蒸気Ｓのロスを少なくして埋土種子Ｂをより効率的に蒸気加熱することができ、埋土種子Ｂの蒸気加熱処理に要するエネルギーおよび水量を低減するには有利になる。なお、蓋部材６は任意に設けることができる。
【００３４】
蒸気発生装置２に供給する水Ｗを貯水する貯水部を設けることもできるが、対象範囲の周辺の水源の水Ｗを加熱して蒸気Ｓを発生させる構成にすると、作業現場に貯水部を搬送する作業や貯水部に水を貯める作業が不要になるため、作業者の軽労化を図ることができる。
【００３５】
対象範囲の地上や土中には虫などの生物が生息している。そのため、上述した蒸気加熱処理は、対象範囲に生息している生物を死滅させる可能性が低い条件で行なうことが好ましい。具体的には、例えば、対象範囲の地表ＧＳをシートなどで覆わずに開放した状態で土中の蒸気加熱処理を行なうと、地上に存在する生物が蒸気加熱を行っている加熱エリアの外側に退避することが可能となる。それ故、対象領域に生息している生物を死滅させる可能性を低くするには有利になる。
【００３６】
また、例えば、蒸気加熱処理を行う加熱エリアと、その加熱エリアにいる生物が退避可能な退避エリアとを設定して、加熱エリアと退避エリアの位置を変えながら対象範囲を複数回に分けて蒸気加熱処理を行なうと、対象領域に生息している生物を死滅させる可能性を低くするにはより有利になる。
【００３７】
具体的には、例えば、図３に例示するように、対象範囲を上面視で複数の区画Ａ１〜Ａ５に区分けし、区画Ａ１、Ａ３、Ａ５を加熱エリアとし、区画Ａ１および区画Ａ３の間の区画Ａ２と、区画Ａ３および区画Ａ５の間の区画Ａ４を、区画Ａ１、Ａ３、Ａ５にいる生物が退避できる退避エリアとして、１回目の蒸気加熱処理を行なう。そして、１回目の蒸気加熱処理を完了した後に、区画Ａ２、Ａ４を加熱エリアとし、区画Ａ１、Ａ３、Ａ５を退避エリアとして２回目の蒸気加熱処理を行なう。
【００３８】
また、例えば、対象範囲の一方端側から他方端側に向かって区画Ａ１、区画Ａ２、区画Ａ３、区画Ａ４、区画Ａ５と順次、時間間隔をあけて蒸気加熱処理を行なう。また、例えば、対象範囲の中央から外側に向かって区画Ａ３、区画Ａ２および区画Ａ４、区画Ａ１および区画Ａ５という順番で順次、時間間隔をあけて蒸気加熱処理を行う。
【００３９】
本発明の蒸気加熱処理方法は例えば、図４に例示するような方法で行うこともできる。この実施形態では、挿入管４を地盤Ｇに押し込んで挿入する仕様にしている。その他の構成は、先に例示した実施形態と概ね同じある。
【００４０】
この実施形態の挿入管４は先端４ｂが尖った形状になっている。さらに、挿入管４の後端部に着脱可能な連結具８が設けられている。連結具８の側部には連結管５を接続可能な接続口８ａが設けられている。挿入管４の上端部が連結される連結具８の下部には接続口８ａと連通した通気口が形成されている。連結具８の上部は、連結管５を地盤Ｇに押し込む際に使用する押し込み用ハンドル９を着脱可能な構成になっている。具体的には、連結具８の上部に係合溝８ｂが形成されていて、その係合溝８ｂに押し込み用ハンドル９の下端部に設けられた係合部９ａを係合させると、連結具８に対して押し込み用ハンドル９が固定される。
【００４１】
この実施形態の場合には、挿入管４の上部に連結具８を連結し、連結具８の上部に押し込み用ハンドル９を取付ける。そして、作業者は、地盤Ｇの対象範囲に挿入管４の先端４ｂを挿し込み、押し込み用ハンドル９に上から体重を掛けることで、挿入管４を地盤Ｇに押し込んで挿入する。次いで、連結具８から押し込み用ハンドル９を取り外して、連結具８の接続口８ａに連結管５を接続する。以上により、挿入管４の設置が完了する。その後の蒸気加熱処理方法の作業手順は、先に示した実施形態と同じである。
【００４２】
この実施形態のように、挿入管４を地盤Ｇに押し込んで挿入する構成にすると、予め地盤Ｇに挿入穴Ｈを形成する必要がないので、挿入管４の設置に要する作業時間を短縮するには有利になる。連結具８の上部に押し込み用ハンドル９が着脱可能な構成にすると、同じ押し込み用ハンドル９で複数の挿入管４の設置作業を行えるので、挿入管４の設置作業を少ない工具で効率的に行うことができる。挿入管４と連結具８とを分離可能な構成にすると、挿入管４の内部に土砂が詰まった場合に挿入管４のメンテナンスが行い易くなる。
【００４３】
本発明の蒸気加熱処理方法は例えば、図５に例示するような方法で行うこともできる。
【００４４】
この実施形態では、油圧ショベル２０のアーム２１の先端部に複数の挿入管４と温度測定器７を備えたアタッチメント１３を取付けている。また、蒸気発生装置２に供給する水Ｗを貯水する貯水部１２を設けている。その他の構成は、図１に例示した実施形態と概ね同じある。
【００４５】
アタッチメント１３を構成する箱型の基部１４は、油圧ショベル２０のアーム２１の先端部に対して着脱可能な構成になっている。アタッチメント１３の下部に、基部１４の下端面から下方に突出するように複数の挿入管４が互いに一定の間隔をあけて固定されている。それぞれの挿入管４は基部１４に着脱可能に連結されている。それぞれの挿入管４と蒸気発生装置２は連結管５で接続されている。
【００４６】
基部１４の下部にはさらに、基部１４の下端面から下方に突出するように温度測定器７が固定されている。この実施形態では、温度測定器７で測定された土中温度が、蒸気発生装置２の近傍に配置された表示機器７ａと、油圧ショベル２０の運転席のオペレータが見える位置に配置された表示機器７ａとにそれぞれ表示される構成になっている。この実施形態では、蒸気発生装置２と貯水部１２を地面に載置しているが、蒸気発生装置２や貯水部１２を油圧ショベル２０に搭載する構成にすることもできる。
【００４７】
この実施形態のようにアタッチメント１３を用いて蒸気加熱処理を行なう場合には、作業者が油圧ショベル２０のアーム２１の先端部にアタッチメント１３を取付ける。次いで、作業者が油圧ショベル２０を操作して、アーム２１を上下移動させることで、アタッチメント１３を地盤Ｇに向かって押し付けるようにして、複数の挿入管４および温度測定器７を地盤Ｇの所定深さＤまで挿入する。以上により、挿入管４および温度測定器７の設置が完了する。その後の蒸気加熱処理方法の作業手順は、先に例示した実施形態と同じである。
【００４８】
この実施形態のように、油圧ショベル２０のアーム２１の先端部に取付け可能なアタッチメント１３を用いると、挿入管４および温度測定器７の設置作業を少ない工数で容易に行うことができる。それ故、作業時間の短縮や作業者の軽労化を図るには有利になる。アタッチメント１３の基部１４に対して、それぞれの挿入管４が着脱可能な構成にすると、挿入管４の内部や噴出孔４ａに土砂が詰まった場合にも、挿入管４を容易に交換できるので、アタッチメント１３のメンテナンスをより行い易くなる。この実施形態のように、蒸気発生装置２の近傍に表示機器７ａを設けると作業性が向上する。また、油圧ショベル２０の運転席のオペレータが見える位置に表示機器７ａを設けると作業性が向上する。なお、この実施形態では、蒸気発生装置２の近傍と油圧ショベル２０の運転席にそれぞれ表示機器７ａを設けているが、例えば、蒸気発生装置２の近傍のみに表示機器７ａを設けることもできるし、油圧ショベル２０の運転席のみに表示機器７ａを設けることもできる。
【００４９】
この実施形態では、アタッチメント１３に温度測定器７が設けられている場合を例示したが、アタッチメント１３に温度測定器７が設けられていない構成にすることもできる。その場合には、例えば、作業者がアタッチメント１３とは別に温度測定器７を地盤Ｇの対象範囲に設置する。
【００５０】
アタッチメント１３は例えば、図６に例示するような構成にすることもできる。
【００５１】
この実施形態では、油圧ショベル２０のアーム２１の先端部に取付けられるアタッチメント１３に、蒸気発生装置２と貯水部１２とが搭載されている。さらに、このアタッチメント１３には、基部１４に対してそれぞれの挿入管４を挿入管４の長手方向に進退移動させる移動機構１５と、基部１４に対して温度測定器７を温度測定器７の長手方向に進退移動させる移動機構１６と、移動機構１５、１６によるそれぞれの挿入管４および温度測定器７の進退移動量を制御する移動制御部１７とが搭載されている。蒸気発生装置２、貯水部１２、移動機構１５、１６、および移動制御部１７は、基部１４の内部に収容されている。さらに、基部１４の下端部に、それぞれの挿入管４と温度測定器７の側面に付着した土砂を除去するスクレーパー１８が設けられている。その他の構成は、図５に例示した実施形態と概ね同じである。
【００５２】
図６に例示するように、この実施形態のそれぞれの挿入管４に設けられている移動機構１５は、挿入管４の側面に当接した状態で回転駆動する複数の滑車で構成されていて、それらの複数の滑車を回転駆動させることで、基部１４に対して挿入管４を進退移動させる構成になっている。温度測定器７に設けられている移動機構１６も同様の構造で基部１４に対して温度測定器７を進退移動させる構成になっている。
【００５３】
移動制御部１７は、それぞれの挿入管４と温度測定器７に設けられている移動機構１５、１６を制御して、それぞれの挿入管４と温度測定器７の地表ＧＳからの挿入深さが一定になるように、それぞれの挿入管４と温度測定器７の進退移動量を制御する。移動制御部１７は、それぞれの挿入管４の先端４ｂと温度測定器７の先端が地表ＧＳに接地したことを測定する接地測定機構を有していて、前述した制御を接地測定機構の測定データと予め設定された所定深さＤに基づいて行う。接地測定機構は例えば、挿入管４の先端４ｂや温度測定器７の先端が地表ＧＳに押し付けられ始める際に移動機構１５、１６に作用する抵抗力を測定するロードセルで構成される。接地測定機構は他にも例えば、挿入管４の先端４ｂや温度測定器７の先端に設けた接触センサなどで構成することもできる。
【００５４】
移動制御部１７に移動機構１５、１６の制御を開始させる以前のそれぞれの挿入管４と温度測定器７の初期位置は、挿入管４および温度測定器７の基部１４の下端面に対する突出長さが短い状態に設定されている。
【００５５】
この実施形態では、蒸気発生装置２の操作を作業者が端末機器（コントローラ）を用いて遠隔操作できる構成になっている。また、移動制御部１７に移動機構１５、１６の制御を開始させる指示と、それぞれの挿入管４と温度測定器７を初期位置に戻させる指示と、挿入管４および温度測定器７を挿入する所定深さＤの設定とを、作業者が端末機器を用いて遠隔操作できる構成になっている。また、この実施形態では、温度測定器７によって測定された土中温度が端末機器の表示画面に表示される構成になっている。なお、図５に例示した実施形態のように、例えば、温度測定器７によって測定された土中温度が表示機器７ａに表示される構成にすることもできる。
【００５６】
この実施形態のアタッチメント１３を用いる場合には、作業者が油圧ショベル２０のアーム２１の先端部にアタッチメント１３を取付ける。次いで、作業者が油圧ショベル２０を操作して、アタッチメント１３の基部１４の下端面を地表ＧＳの直上まで移動させて、油圧ショベル２０のアーム２１をその位置で停止させた状態にする。
【００５７】
次いで、作業者は端末機器を操作して、移動制御部１７に所定深さＤを入力して設定し、移動制御部１７に移動機構１５、１６の制御を開始させる指示を出す。すると、移動制御部１７は、それぞれの移動機構１５、１６を制御して、それぞれの挿入管４と温度測定器７を地表ＧＳに向かって移動させる。そして、接地測定機構によりそれぞれの挿入管４の先端４ｂと温度測定器７の先端が地表ＧＳに接地したことが測定されると、移動制御部１７は、それぞれの移動機構１５、１６を個々に制御して、それぞれの挿入管５と温度測定器７をその接地測定機構が測定した接地位置から設定された所定深さＤに対応する所定の進退移動量だけ地中に挿入する方向に移動させる。これにより、それぞれの挿入管４と温度測定器７の地表ＧＳからの挿入深さが所定深さＤに統一された状態になる。以上により、挿入管４および温度測定器７の設置が完了する。
【００５８】
次いで、作業者は端末機器を操作して、蒸気発生装置２による蒸気Ｓの供給を開始させる。その後の蒸気加熱処理方法の作業手順は、先に示した実施形態と同じである。
【００５９】
蒸気加熱処理が完了した後には、作業者は端末機器を操作して移動制御部１７に挿入管４および温度測定器７を初期位置に戻す指示を出す。すると、移動制御部１７はそれぞれの移動機構１５、１６を制御して、それぞれの挿入管４と温度測定器７を基部１４の内部に収容する方向に移動させて、それぞれの挿入管４と温度測定器７を地盤Ｇから引き抜き、初期位置に戻す。挿入管４および温度測定器７が初期位置に戻る際には、基部１４の下端部に設けられたスクレーパー１８によってそれぞれの挿入管４と温度測定器７の側面に付着した土砂が除去される。
【００６０】
この実施形態のように、アタッチメント１３に蒸気発生装置２と貯水部１２とを搭載した構成にすると、油圧ショベル２０の移動可能な範囲が連結管５の制約を受けないため、蒸気加熱処理の作業性を向上させるにはより有利になる。油圧ショベル２０に蒸気発生装置２および貯水部１２を搭載した場合にも同様の効果を奏することができる。
【００６１】
アタッチメント１３に移動機構１５、１６を設けると、アタッチメント１３が対向する地表ＧＳの起伏に合わせて、基部１４に対するそれぞれの挿入管４と温度測定器７の進退移動量を個々に調整することが可能になる。そのため、アタッチメント１３が対向する地表ＧＳの起伏が大きい場合にも、それぞれの挿入管１４と温度測定器７を所定深さＤまでより確実に挿入できる。
【００６２】
さらに、移動制御部１７を設けて、それぞれの挿入管４と温度測定器７の進退移動量の調整を自動制御化すると、挿入管４および温度測定器７の挿入深さをより精度よく調整できる。それ故、それぞれの挿入管１４と温度測定器７を所定深さＤまで確実に挿入するにはより有利になる。また、作業者がそれぞれの挿入管４と温度測定器７の挿入深さを調整する必要がなくなるので、作業時間の短縮や作業者の軽労化を図るにはより有利になる。
【００６３】
例えば、移動制御部１７が、挿入管４を地盤Ｇに挿入する際の移動機構１５、１６に作用する抵抗力を測定して、その測定した抵抗力が一定以上の場合にその抵抗力が大きい挿入管４の挿入を中止する制御を行う構成にすることもできる。このようにすると、例えば、挿入管４の挿入位置に石などがある場合にも、挿入管４が損傷することを回避できる。
【００６４】
アタッチメント１３にスクレーパー１８を設けると、挿入管４や温度測定器７の側面に付着した土砂が基部１４の内部に入り込むことを防止できるので、基部１４の内部に収容された機器（移動機構１５、１６など）の故障を回避するには有利になる。
【００６５】
なお、この実施形態では、アタッチメント１３に温度測定器７および移動機構１６が設けられている場合を例示したが、例えば、アタッチメント１３に温度測定器７および移動機構１６を設けずに、温度測定器７をアタッチメント１３とは別に地盤Ｇの対象範囲に設置することもできる。
【００６６】
本発明の蒸気加熱処理方法は図７に例示するような蒸気加熱処理システム１を用いて行うこともできる。
【００６７】
本発明に係る実施形態の蒸気加熱処理システム１は、蒸気Ｓを発生させる蒸気発生装置２と、この蒸気発生装置２に接続された挿入管４と、蒸気発生装置２を制御する蒸気制御部３と、蒸気制御部３に通信可能に接続された温度測定器７とを備えている。蒸気発生装置２、挿入管４、および温度測定器７の構成は先に例示した実施形態と同様である。この実施形態では、図１で例示した実施形態の、蒸気発生装置２、挿入管４、連結管５、蓋部材６、温度測定器７、ポンプ１０、および吸水管１１に加えて蒸気制御部３を備えた蒸気加熱処理システム１を例示している。
【００６８】
蒸気制御部３は、蒸気発生装置２と温度測定器７に通信可能に接続されている。蒸気制御部３は、温度測定器７が測定した対象範囲の土中温度に基づいて、蒸気発生装置２から挿入管４に供給する蒸気Ｓについての条件を調節する制御を行う。蒸気制御部３は、土中に存在している埋土種子Ｂを蒸気加熱する所定温度と、その所定温度で蒸気加熱を継続する所定時間を設定できるようになっている。
【００６９】
次に、この蒸気加熱処理システム１を用いた蒸気加熱処理方法の作業手順を説明する。地盤Ｇの対象範囲に挿入管５および温度測定器７を設置するまでの作業は先に示した実施形態と同じである。蒸気加熱処理システム１を用いる場合には、挿入管５および温度測定器７の設置作業が完了した後に、蒸気制御部３に埋土種子Ｂを蒸気加熱する所定温度と所定時間を入力して設定し、蒸気制御部３を操作して蒸気発生装置２の制御を開始させる。すると、蒸気制御部３の制御により、蒸気発生装置２は水Ｗを加熱して蒸気Ｓを発生させ、それぞれの挿入管４に蒸気Ｓを供給する。
【００７０】
温度測定器７は、対象範囲の土中温度を逐次測定して、その土中温度の測定データを蒸気制御部３に逐次入力する。蒸気制御部３は、温度測定器７から入力された土中温度の測定データに基づいて、対象範囲の土中温度が予め設定された所定温度になるように、蒸気発生装置２から挿入管４に供給する蒸気Ｓについての条件の調整を行う。
【００７１】
そして、蒸気制御部３は、温度測定器７から入力される測定データに基づいて、対象範囲の土中温度が所定温度以上に維持された経過時間を計測し、その経過時間が予め設定された所定時間に達すると、蒸気発生装置２による蒸気Ｓの供給を停止させる。これにより、対象範囲の地表ＧＳから所定深さＤまでの土中に存在している埋土種子Ｂを、予め設定された所定温度および所定時間で蒸気加熱して発芽不能にする。以上により、埋土種子Ｂの蒸気加熱処理が完了する。
【００７２】
この実施形態のように、蒸気制御部３を備えた蒸気加熱処理システム１を用いると、蒸気発生装置２から挿入管４に供給する蒸気Ｓについての条件の調節を自動制御化できるので、作業者の軽労化を図るには有利になる。
【００７３】
図７で例示する実施形態では、図１で例示した実施形態に蒸気制御部３を加えた蒸気加熱処理システム１を例示したが、例えば、図４や、図５、図６に例示したそれぞれの実施形態に蒸気制御部３を加えた蒸気加熱処理システム１にすることもできる。図５や図６に例示した実施形態のようなアタッチメント１３を備えた蒸気加熱処理システム１にする場合には、例えば、蒸気制御部３を地面に載置する構成にすることもできるし、蒸気発生装置２に蒸気制御部３を搭載した構成にすることもできる。また、例えば、蒸気制御部３を油圧ショベル２０に搭載した構成にすることもできるし、蒸気制御部３をアタッチメント１３に搭載して端末機器で蒸気制御部３を遠隔操作可能な構成にすることもできる。
【００７４】
上記で例示した実施形態では、蒸気発生装置２に連結管５を介して複数の挿入管４を接続している場合を例示したが、例えば、蒸気発生装置２に１本の挿入管４が接続された構成にすることもできる。また、例えば、蒸気発生装置２と挿入管４とを直接接続した構成にすることもできる。
【実施例】
【００７５】
アレチウリの種子が不活化し発芽不能な状態となる蒸気の温度とその温度による加熱時間の検討を行った。具体的には、室内試験機を使用して複数のアレチウリの種子を蒸気加熱する実験を、蒸気の温度とその温度による加熱時間の条件設定を変えて複数回行った。そして、それぞれの条件設定で蒸気加熱処理した種子と、蒸気加熱処理を行なっていない種子の発芽実験を行ない、蒸気加熱処理の条件設定と種子の発芽率との関係を検討した。発芽実験では、シャーレに湿らせた濾紙を敷いて、その濾紙の上に複数の種子を並べ、２５℃に保った恒温装置内（暗下）で濾紙に適宜給水しつつ１週間種子の観察を行った。
【００７６】
前述した実験を行った結果、蒸気加熱処理を行なっていない種子の平均発芽率は約７０％であり、７０℃の蒸気で５分間蒸気加熱を行った種子の平均発芽率は約８２％であった。８０℃の蒸気で５分間蒸気加熱を行った種子の平均発芽率は約４０％であり、８５℃の蒸気で５分間蒸気加熱を行った種子の平均発芽率は０％であった。また、９０℃の蒸気で２分間蒸気加熱を行った種子の平均発芽率は０％であった。この実験結果から、アレチウリの種子に対して８５℃以上の蒸気で５分間以上、或いは、９０℃以上の蒸気で２分間以上蒸気加熱を行うと、種子が不活化し発芽不能な状態になることがわかった。
【符号の説明】
【００７７】
１  蒸気加熱処理システム
２  蒸気発生装置
３  蒸気制御部
４  挿入管
４ａ  噴出孔
４ｂ  先端
５  連結管
６  蓋部材
７  温度測定器
７ａ  表示機器
８  連結具
８ａ  接続口
８ｂ  係合溝
９  押し込み用ハンドル
９ａ  係合部
１０  ポンプ
１１  吸水管
１２  貯水部
１３  アタッチメント
１４  基部
１５、１６  移動機構
１７  移動制御部
１８  スクレーパー
２０  油圧ショベル
２１  アーム
Ｇ  地盤
ＧＳ  地表
Ｂ  埋土種子
Ｈ  挿入穴
Ｓ  蒸気
Ｗ  水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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