(57)【要約】      （修正有）【課題】農地の土壌流亡抑制のための方法及びそれに用いる施工装置を提供する。【解決手段】農地の土壌流亡を抑制するために土層内に堅密土堤を構築する方法であって、牽引車両を前進させつつ前記牽引車両に装着された耕耘機により堅密な未耕耘土壌１０を所定の耕耘深度で耕耘し、前進方向の所定の位置において前記耕耘機を地表面より上方に上昇させ、その状態で前記牽引車両を所定の距離だけ前進させた後、再度、前記耕耘機を前記耕耘深度まで下降させて耕耘を再開することにより、不耕起部分の堅密土堤１２を構築し、不耕起部分の堅密土堤１２は、前記耕耘機を上昇させた間の前進距離に相当する長さと前記耕耘機の幅とを有しかつ堅密な未耕耘土壌１０からなる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
農地の土壌流亡を抑制するために土層内に堅密土堤を構築する方法であって、
牽引車両を前進させつつ前記牽引車両に装着された耕耘機により堅密な未耕耘土壌を所定の耕耘深度で耕耘し、
前進方向の所定の位置において前記耕耘機を地表面より上方に上昇させ、その状態で前記牽引車両を所定の距離だけ前進させた後、再度、前記耕耘機を前記耕耘深度まで下降させて耕耘を再開することにより、不耕起部分の堅密土堤を構築し、
前記不耕起部分の堅密土堤は、前記耕耘機を上昇させた間の前進距離に相当する長さと前記耕耘機の幅とを有しかつ堅密な未耕耘土壌からなることを特徴とする堅密土堤の構築方法。
【請求項２】
農地の土壌流亡を抑制するために土層内に堅密土堤を構築する方法であって、
牽引車両を前進させつつ前記牽引車両に装着された耕耘機により堅密な未耕耘土壌を所定の耕耘深度で耕耘し、
前進方向の所定の位置において前記耕耘機を前記耕耘深度より浅い深度まで上昇させ、その状態で前記牽引車両を所定の距離だけ前進させつつ耕耘した後、再度、前記耕耘機を前記耕耘深度まで下降させて耕耘することにより、浅耕部分の堅密土堤を構築し、
前記浅耕部分の堅密土堤は、前記耕耘機を上昇させた間の前進距離に相当する長さと前記耕耘機の幅とを有しかつ堅密な未耕耘土壌である下層と浅耕部分である上層とからなることを特徴とする堅密土堤の構築方法。
【請求項３】
前記不耕起部分の堅密土堤又は前記浅耕部分の堅密土堤を、傾斜地に構築することを特徴とする請求項１又は２に記載の堅密土堤の構築方法。
【請求項４】
前記不耕起部分の堅密土堤又は前記浅耕部分の堅密土堤の構築前又は構築後に、耕耘機を用いて心土破砕又は土層改良を行うことにより、前記耕耘深度よりも深層まで堅密な未耕耘土壌を破砕した透水性の高い心土破砕溝を構築することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の堅密土堤の構築方法。
【請求項５】
前記耕耘機により前記耕耘深度で耕耘して前進する距離によって、前進方向において隣り合う２つの前記緊密土堤の間隔を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の緊密土堤の構築方法。
【請求項６】
前記耕耘機の前進方向に形成される１つの耕耘列と、前進方向に垂直な方向における隣の耕耘列との間の空き幅を零又は所定の値に設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の緊密土堤の構築方法。
【請求項７】
前進方向において隣り合う２つの前記緊密土堤の間隔及び／又は前進方向に垂直な方向において隣り合う耕耘列の間の空き幅を増減することにより、地表面に堅密土堤によるドット及び／又はラインからなる文字及び／又は絵を表現することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の緊密土堤の構築方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の緊密土堤の構築方法に用いられる、前記耕耘機を含む施工装置であって、
前記耕耘機が、耕耘するために幅方向に均等に配置された複数の部品からなる耕耘部分を有し、
前記耕耘部分の複数の部品のうちの一部を取り外すか又は短くすることにより、前記耕耘機の幅の範囲内において、耕耘される部分と、前記不耕起部分の緊密土堤又は前記浅耕部分の緊密部分とを同時に構築可能とすることを特徴とする施工装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の緊密土堤の構築方法に用いられる、前記耕耘機を含む施工装置であって、
前記耕耘機を昇降させるために伸縮可能な昇降用シリンダーと、地表面と接する接地タイヤ又は接地板とを有することを特徴とする施工装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載の緊密土堤の構築方法に用いられる、前記耕耘機を含む施工装置であって、
測位情報技術を用いた走行により取得した測位情報又は既存の数値標高モデルデータである地形データを取得する手段と、
前記地形データを基に測位及び地理情報解析システムにより、地形と自身の位置及び堅密土堤の適切な配置位置を含む解析結果を得るために解析する手段と、
前記堅密土堤を構築するために、走行位置に合わせて自動で前記耕耘機の上下及び／又は耕耘の深度を調整する手段と、を有することを特徴とする施工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌流亡抑制のために土層内に堅密土堤を構築する方法及び施工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、集中豪雨が多発することから、傾斜農地において表面流水により表土が流出する土壌流亡が多発している。それにより、農業生産活動における支障や地域の公共用水域の水環境に悪影響が生じている。農業者は、肥沃な表土の流出を抑制して生産性を永続的に維持するために土壌流亡抑制対策を実施している。また、土壌流亡抑制は、地域の水源となる公共用水域の水質保全対策、河川や海などの水域の環境保全としても必要である。
【０００３】
土壌流亡抑制対策としては、農地を不耕起状態として作物栽培する不耕起栽培方法、等高線方向に耕耘や作物の栽培畝を配置する等高線栽培方法、作物や緑肥を作付けするなどして土壌面を裸地状態にしない被覆対策、圃場内に溝を堀って直接傾斜方向に水が流れないようにする集水方法、圃場の外側に流出する土砂を濾過する植生の緩衝帯対策、流出した土砂を沈殿させる沈砂地設置対策などがある。しかしながら、対応可能な時期や手間などの実行性、効果発現程度などの点でそれぞれ欠点があり、要求を満たしていないのが現状である。
【０００４】
斯かる土壌流亡抑制対策の具体例は特許文献１〜４及び非特許文献１〜４がある。
特許文献１は、土壌表面に有機質機材に添加した菌糸を含む資材を散布して菌糸の繁殖により土壌を拘束する土壌侵食防止工法を開示する。特許文献２は、柔細胞を主体とした植物体の一部で土壌表面を被覆する土壌流出防止方法を開示する。特許文献３は、水性樹脂エマルジョンと水溶性高分子とを含む土壌侵食防止剤を散布することを開示するが、資材の散布は耕耘することで効果がなくなり、長期的な対応ができない。特許文献４は、シートにより強制的に降雨や凍結融解の影響を緩和する方法を開示するが、シート類は、農地では作物栽培の耕耘作業等に支障がある。これらの従来技術は、コスト面と労力面から毎回の施工が困難である。
【０００５】
非特許文献１は、土木的手法として圃場勾配緩和、承水路や排水路の設置、暗渠の設置、農地管理として畦畔の設置、等高線栽培、グリーンベルト等、耕耘・営農対策としてマルチング、カバークロップ、ミニマムティレッジ（省耕起・不耕起）、輪作、間作、有機物投入を開示する。実際の畑作地帯では、基盤整備事業での圃場勾配緩和、暗渠や排水路の整備が行われるが、費用負担が大きいため、全ての農地には適用できない。これら改善を行ったとしても土壌流亡の抜本的対策とならない。また、輪作や有機物投入の効果は限定的である。さらに、等高線栽培は、極緩傾斜地で実施できるが急傾斜地では機械作業が不可能なため実施できない。間作は有効であるが、輪作体系により畑作が行われるため地表面を植物で被覆できずに裸地になる時期がある。グリーンベルト、マルチング、カバークロップは最も効果的であるが、収益性とコスト面、輪作の作業体系の面から実施困難な場合が多い。ミニマムティレッジ（省耕起・不耕起）は湿潤気候の日本では雑草繁茂の課題から導入は極めて困難である。
【０００６】
実際的な営農での対策として、非特許文献３は、草生帯およびソバ栽培導入による営農的赤土流出防止対策を開示する。ソバ栽培導入とその残渣を活用したマルチ設置には有効であるが、実施に手間がかかることから大規模な農業地域での導入は難しい。非特許文献４は、テラス承水路等の導入による大規模傾斜畑圃場における土壌流出抑制を開示するが、テラス承水路は農業における潰れ地の発生や農作業の支障、雑草の発生・繁茂地点となる、耕耘後に再構築するまで効果が消失するなどの課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３６０２０６号公報（土壌侵食防止工法）
【特許文献２】特開２００４−３５０５４７号公報（土壌侵食防止方法）
【特許文献３】特開２０１６−２０４２９０号公報（凍結融解安定性に優れる土壌侵食防止剤）
【特許文献４】特開平１０−６０９０１号公報（土壌侵食防止用シート状物）
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「沖縄県における農地からの赤土等流出防止に関する自治体の対策と農家の対応」http://www.jstage.jst.go.jp/article/arp1982/21/3/21_3_232/_pdf
【非特許文献２】2011年3月発行「大雨から農地を守るために」（オホーツク総合振興局東部耕地出張所）http://www.okhotsk.pref.hokkaido.lg.jp/file.jsp?id=225105
【非特許文献３】2007年9月発行「草生帯およびソバ栽培導入による営農的赤土流出防止対策」https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsidre2007/75/9/75_9_817/_pdf/-char/ja
【非特許文献４】「テラス承水路等の導入による大規模傾斜畑圃場における土壌流出抑制」http://www.naro.affrc.go.jp/project/results/laboratory/nilgs/2015/nilgs15_s34.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
土壌流亡抑制の課題は、耕耘時や播種後から生育初期、収穫後、冬期の前後の時期に地表面が裸地になり、その時期に土壌流亡が発生することである。この時期に対応できる技術は提案されていない。
【００１０】
以上の現状に鑑み、本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を解消できる農地の土壌流亡抑制のための方法及びそれに用いる施工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成すべく、本発明は、以下の構成を提供する。
（１）本発明の一態様は、農地の土壌流亡を抑制するために土層内に堅密土堤を構築する方法であって、
牽引車両を前進させつつ前記牽引車両に装着された耕耘機により堅密な未耕耘土壌を所定の耕耘深度で耕耘し、
前進方向の所定の位置において前記耕耘機を地表面より上方に上昇させ、その状態で前記牽引車両を所定の距離だけ前進させた後、再度、前記耕耘機を前記耕耘深度まで下降させて耕耘を再開することにより、不耕起部分の堅密土堤を構築し、
前記不耕起部分の堅密土堤は、前記耕耘機を上昇させた間の前進距離に相当する長さと前記耕耘機の幅とを有しかつ堅密な未耕耘土壌からなることを特徴とする。
（２）本発明の別の態様は、農地の土壌流亡を抑制するために土層内に堅密土堤を構築する方法であって、
牽引車両を前進させつつ前記牽引車両に装着された耕耘機により堅密な未耕耘土壌を所定の耕耘深度で耕耘し、
前進方向の所定の位置において前記耕耘機を前記耕耘深度より浅い深度まで上昇させ、その状態で前記牽引車両を所定の距離だけ前進させつつ耕耘した後、再度、前記耕耘機を前記耕耘深度まで下降させて耕耘することにより、浅耕部分の堅密土堤を構築し、
前記浅耕部分の堅密土堤は、前記耕耘機を上昇させた間の前進距離に相当する長さと前記耕耘機の幅とを有しかつ堅密な未耕耘土壌である下層と浅耕部分である上層とからなることを特徴とする。
（３）上記いずれかの態様において、前記不耕起部分の堅密土堤又は前記浅耕部分の堅密土堤を、傾斜地に構築することを特徴とする。
（４）上記いずれかの態様において、前記不耕起部分の堅密土堤又は前記浅耕部分の堅密土堤を構築する前又は構築した後に、耕耘機を用いて心土破砕又は土層改良を行うことにより、前記耕耘深度よりも深層まで堅密な未耕耘土壌を破砕した透水性の高い心土破砕溝を構築することを特徴とする。
（５）上記いずれかの態様において、前記耕耘機により前記耕耘深度で耕耘して前進する距離によって、前進方向において隣り合う２つの前記緊密土堤の間隔を設定することを特徴とする。
（６）上記いずれかの態様において、前記耕耘機の前進方向に形成される１つの耕耘列と、前進方向に垂直な方向における隣の耕耘列との間の空き幅を零又は所定の値に設定することを特徴とする。
（７）上記いずれかの態様において、前進方向において隣り合う２つの前記緊密土堤の間隔及び／又は前進方向に垂直な方向において隣り合う耕耘列の間の空き幅を増減することにより、地表面に堅密土堤によるドット及び／又はラインからなる文字及び／又は絵を表すことを特徴とする。
（８）上記いずれかの態様の緊密土堤の構築方法に用いられる、前記耕耘機を含む施工装置であって、前記耕耘機が、耕耘するために幅方向に均等に配置された複数の部品からなる耕耘部分を有し、
前記耕耘部分の複数の部品のうちの一部を取り外すか又は短くすることにより、前記耕耘機の幅の範囲内において、耕耘される部分と、前記不耕起部分の緊密土堤又は前記浅耕部分の緊密部分とを同時に構築可能とすることを特徴とする。
（９）上記いずれかの態様の緊密土堤の構築方法に用いられる、前記耕耘機を含む施工装置であって、前記耕耘機を昇降させるために伸縮可能な昇降用シリンダーと、地表面と接する接地タイヤ又は接地板とを有することを特徴とする。
（１０）上記いずれかの態様の緊密土堤の構築方法に用いられる、前記耕耘機を含む施工装置であって、測位情報技術を用いた走行により取得した測位情報又は既存の数値標高モデルデータである地形データを取得する手段と、
前記地形データを基に測位及び地理情報解析システムにより、地形と自身の位置及び堅密土堤の適切な配置位置を含む解析結果を得るために解析する手段と、
前記堅密土堤を構築するために、走行位置に合わせて自動で前記耕耘機の上下及び／又は耕耘の深度を調整する手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
農地の土壌流亡抑制のために本発明により土層内に構築される堅密土堤は、農作業の耕耘管理を利用した技術であり、農業者が取り組み易いという特徴がある。特に、新たな高価な機材が不要であることから、低コストかつ簡潔に対策を講じることが可能である。従来の心土破砕溝などの透水性改善のための様々な技術に加え、さらに本発明により土壌流亡抑制の効果を上乗せすることができる。またさらに、ＩＣＴ施工や精密農業などの技術革新により、トラクター等の牽引車の制御が高度化すれば、ドットやライン形状の不耕起部分を形成することが容易に実現できる。それにより、丘陵地でのパッチワーク模様が表現され、土壌の保全と美しい農地景観による地域振興が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（イ）〜（ニ）は、耕耘機による不耕起部分の堅密土堤の構築方法を説明する側方図である。
【図２】図２（イ）〜（ニ）は、耕耘機による浅耕部分の堅密土堤の構築方法を説明する側方図である。
【図３】図３は、傾斜地に所定の長さで、（イ）は不耕起部分の堅密土堤を、（ロ）は浅耕部分の堅密土堤をそれぞれ構築した例を示している。
【図４】図４は、傾斜地に所定の長さで、（イ）は不耕起部分の堅密土堤を、（ロ）は浅耕部分の堅密土堤をそれぞれ構築した例を示し、その土層内の透水性の抑制効果を示している。
【図５】図５は、傾斜地に所定の長さで、（イ）は不耕起部分の堅密土堤を、（ロ）は浅耕部分の堅密土堤をそれぞれ構築したさらに別の例を示し、その土層内の透水性の抑制効果及び深層への浸透効果を示している。
【図６】図６は、耕耘機Ｒにより構築した不耕起部分の堅密土堤又は浅耕部分の堅密土堤の一例の平面図である。
【図７】図７は、湾曲した地形の斜面に、不耕起部分の堅密土堤又は浅耕部分の堅密土堤を構築した例を示す。
【図８】図８は、堅密土堤の構築方法の別の例を示す。
【図９】図９は、堅密土堤の構築方法のさらに別の例を示す。
【図１０】図１０は、牽引車両に装着される耕耘機の実施例を示す。
【図１１】図１１は、牽引車両に装着される耕耘機のさらに別の実施例を示す。
【図１２】図１２は、位置情報システムを用いた堅密土堤の構築方法の例を示す。
【図１３】図１３は、位置情報システムを利用して地形や位置に対応した不耕起部分の堅密土堤又は浅耕部分の堅密土堤を構築するシステムの構成例を示す。
【図１４】図１４は、不耕起部分の堅密土堤を構築することにより地表面にドットやラインによる文字や絵を表す例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１（イ）〜（ニ）は、耕耘機による不耕起部分の堅密土堤の構築方法を説明する側方図である。先ず、（イ）に示すように、牽引車両Ｔを前進させつつ、牽引車両Ｔに装着した耕耘機Ｒによって、堅密な未耕耘土壌１０を所定の耕耘深度Ｄで耕耘して耕耘層１１を形成していく。次に、（ロ）に示すように、前進方向の所定の位置において、耕耘機Ｒを地表面より上方の位置に上昇させることにより、耕耘しない不耕起部分１２の形成を開始し、その状態で、所定の距離だけ牽引車両Ｔを前進させる。これにより、堅密な未耕耘土壌１０のままの不耕起部分が、耕耘機Ｒの幅（前進方向に垂直な方向の長さ）で形成されていく。不耕起部分の表面は、繁茂状態又は枯死状態の植物体１４で被覆されている。続いて（ハ）に示すように、再度、耕耘機Ｒを所定の耕耘深度Ｄまで下降させて耕耘を再開する。これにより（ニ）に示すように、耕耘機Ｒを上昇させた間の前進距離に相当する長さＢと、耕耘機Ｒの幅とを有する堅密な未耕耘土壌１０からなる不耕起部分の堅密土堤１２が構築される。堅密土堤１２は、土層内の透水性を抑制する機能を有する。
【００１５】
ここでの土層内の透水性は、主として地表面に平行な方向への透水性であり、土壌流亡が生じる場合の土壌の移動方向に相当する。
【００１６】
図２（イ）〜（ニ）は、耕耘機による浅耕部分の堅密土堤の構築方法を説明する側方図である。先ず、（イ）に示すように、牽引車両Ｔを前進させつつ、牽引車両Ｔに装着した耕耘機Ｒによって、堅密な未耕耘土壌１０を所定の耕耘深度Ｄで耕耘して耕耘層１１を形成していく。次に、（ロ）に示すように、前進方向の所定の位置において、耕耘機Ｒを地表面より下方でかつ耕耘深度Ｄより浅い深度まで上昇させ、浅く耕耘する浅耕部分１１’の形成を開始する。（ハ）に示すように、その状態で所定の距離だけ牽引車両Ｔを前進させつつ耕耘する。これにより、所定の深度までの堅密な未耕耘土壌１０とその上の浅耕部分１１’とからなる浅耕部分の堅密土堤１３が、耕耘機Ｒの幅（前進方向に垂直な方向の長さ）で形成されていく。所定の距離だけ前進させた後、（ニ）に示すように、再度、耕耘機Ｒを所定の耕耘深度Ｄまで下降させ、さらに牽引車両Ｔを前進させつつ耕耘する。これにより、耕耘機Ｒの前進距離に相当する長さＢ’と耕耘機Ｒの幅を有し、下層が堅密な未耕耘土壌１０であり上層が浅耕部分１１’である堅密土堤１３が構築される。堅密土堤１３は、土層内の透水性を抑制する機能を有する。
【００１７】
図３は、傾斜地に所定の長さＢ、Ｂ’で、（イ）は不耕起部分の堅密土堤１２を、（ロ）は浅耕部分の堅密土堤１３をそれぞれ構築した例を示している。堅密土堤１２の地表面に存在する繁茂状態又は枯死状態の植物体１４は、そのまま残存させている。これらの堅密土堤１２、１３により、土層内の透水性を抑制することができる。
【００１８】
図４は、傾斜地に所定の長さＢ、Ｂ’で、（イ）は不耕起部分の堅密土堤１２を、（ロ）は浅耕部分の堅密土堤１３をそれぞれ構築した例を示し、その土層内の透水性の抑制効果を示している。降雨時に傾斜地の上方側から流下してくる水Ｗを不耕起部分の堅密土堤１２又は浅耕部分の堅密土堤１３の上方に停滞させ、土壌中の水Ｗを深層に浸透させる機能を高める。これにより、地表の水Ｗの地中への浸透を促進して、土壌流亡の発生を抑制することができる。
【００１９】
図５は、傾斜地に所定の長さＢ、Ｂ’で、（イ）は不耕起部分の堅密土堤１２を、（ロ）は浅耕部分の堅密土堤１３をそれぞれ構築したさらに別の例を示し、その土層内の透水性の抑制効果及び深層への浸透効果を示している。図５の例では、耕耘深度Ｄよりもさらに深層に心土破砕溝１５が構築されている。心土破砕溝１５は、堅密土堤１２、１３の構築前又は構築後に、耕耘機Ｒを用いて心土破砕又は土層改良を行うことによって堅密な未耕耘土壌１０を破砕した透水性の高い部分である。心土破砕溝１５は、地中に向かって延在している。降雨時に堅密土堤の上方側から流下してくる水Ｗを不耕起部分の堅密土堤１２又は浅耕部分の堅密土堤１３の上方に停滞させると共に、心土破砕溝１５を通して土壌中の水Ｗを深層に浸透させる機能を高めている。これにより、地表の水Ｗの地中への浸透を促進して、土壌流亡の発生を抑制することができる。
【００２０】
図６は、耕耘機Ｒにより構築した不耕起部分の堅密土堤１２又は浅耕部分の堅密土堤１３の一例の平面図である。ここでは、前進方向に沿った１つの耕耘列に複数の堅密土堤１２、１３が構築されている。さらに、前進方向とは垂直な方向に複数の耕耘列が構築されている。牽引車両Ｔの走行中に耕耘機Ｒを上下する操作により、所定の位置に所定の長さＢの不耕起部分の堅密土堤１２又は所定の長さＢ’の浅耕部分の堅密土堤１３を構築できる。例えば１つの耕耘列において、１つの堅密土堤１２、１３を構築した後、次の堅密土堤１２、１３の構築を開始するまでに、耕耘機Ｒを耕耘深度Ｄで前進させつつ耕耘する距離は、前進方向において隣り合う２つの堅密土堤１２、１３の間隔となる。
【００２１】
また、牽引車両Ｔの前進方向に沿った１つの耕耘列と、前進方向に垂直な方向における隣の耕耘列との間隔を増減することによって、所定の空き幅Ｃを設けた堅密土堤を構築できる。空き幅Ｃは、零又は所定の値とすることができる。
【００２２】
図７は、湾曲した地形の斜面に、不耕起部分の堅密土堤１２又は浅耕部分の堅密土堤１３を構築した例を示す。このような地形の場合、堅密土堤１２、１３を斜面の中間地点と下部に構築することが望ましい。また、傾斜方向において隣り合う堅密土堤１２、１３の間隔は、斜面の傾斜や長さの程度により調整することが望ましい。最適には、急傾斜ほど、不耕起部分の堅密土堤１２の長さＢ又は浅耕部分の堅密土堤１３の長さＢ’を小さくすると共に、これらの堅密土堤１２、１３を、斜面の上部に比較的近い位置から、より密な間隔で構築することが好ましい。
【００２３】
図８は、堅密土堤１２、１３の構築方法の別の例を示す。この例では、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳなどのＧＮＳＳ、トータルステーション等の位置情報システムＧ又は既知の地形の数値情報を利用する。ここでは、牽引車両Ｔが位置情報システムＧを搭載している。位置情報システムＧ又は既知の地形の数値情報により圃場の地形データが得られる。得られた地形データに基づいて圃場の起伏を示す等高線Ｅを把握し、例えば、等高線Ｅに対して概ね垂直な方向に牽引車両Ｔを走行させながら堅密土堤１２、１３を配置する。図示の例では、堅密土堤１２、１３が、ほぼ等高線Ｅに沿った配置となるように構築されている。
【００２４】
図９は、堅密土堤１２、１３の構築方法のさらに別の例を示す。この例では、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳなどのＧＮＳＳ、トータルステーション等の位置情報システムＧ又は既知の地形の数値情報を利用する。ここでは、牽引車両Ｔが位置情報システムＧを搭載している。これらにより得られた地形データに基づいて圃場の起伏を示す等高線Ｅを把握し、例えば、等高線Ｅに対して概ね平行な方向に牽引車両Ｔを走行させながら堅密土堤１２、１３を配置する。その場合、牽引車両Ｔを直進させずに、等高線Ｅに沿ったカーブを描くように走行させることもできる。隣り合う耕耘列の間の空き幅Ｃも適宜変更することができる。
【００２５】
図１０は、牽引車両Ｔに装着される耕耘機Ｒの実施例を示す。（イ）は、耕耘機Ｒの通常の状態を示している。この場合、耕耘するための複数のロータリー刃１６が幅方向に均等に配置されて取り付けられている。（ロ）は中央部の一部のロータリー刃を取り外した例を示す。この場合、ロータリー刃の無い部分は未耕耘土壌１０のままとなり不耕起部分の堅密土堤１２が構築される。（ハ）は中央部の一部のロータリー刃を短くした例を示す。この場合、ロータリー刃の短い部分により浅耕部分の堅密土堤１３が構築される。
【００２６】
図１０に例示した構成は、ロータリー刃以外の部品を具備する耕耘部分にも適用可能である。耕耘機Ｒの耕耘部分をこのように変更することにより、耕耘機Ｒの幅の範囲内において、その一部に不耕耘部分の堅密土堤１２又は浅耕部分の堅密土堤１３を構築できる。この例では、牽引車両Ｔの前進方向と同じ方向に延在する堅密土堤１２、１３を中央に構築でき、その両側が耕耘層１１となる。図示の例では、１本の堅密土堤１２、１３を構築できるが、耕耘機Ｒの複数箇所のロータリー刃を取り外すか又は短くすることにより、複数本の堅密土堤１２、１３を構築することもできる。
【００２７】
図１１は、牽引車両Ｔに装着される耕耘機Ｒのさらに別の実施例を示す。（イ）では、耕耘機Ｒに伸縮自在の昇降用シリンダー１７と、その下端に地表面と接する昇降用の接地タイヤ１８と設けている。（ロ）では、昇降用シリンダー１７と、その下端に地表面と接する接地板１９を設けている。（ハ）は、（イ)に示す耕耘機Ｒを用いて、昇降用シリンダー１７の収縮状態で所定の耕耘深度Ｄの耕耘層１１を形成している状況を示す。（ニ）は、（イ）に示す耕耘機Ｒを用いて、昇降用シリンダー１７の伸張状態で不耕起部分の緊密土堤１２を構築している状況を示す。（ロ）に示す耕耘機Ｒを用いる場合も同様である。
【００２８】
図１２は、位置情報システムＧを用いた堅密土堤１２、１３の構築方法の例を示す。位置情報システムＧは、牽引車両Ｔの搭載しているＧＰＳやＧＬＯＮＡＳＳなどのＧＮＳＳやトータルステーション又は既知の地形の数値情報などである。これらに基づいて圃場の地形を把握して、牽引車両Ｔに設けられた耕耘制御用トラクター操作システムにより自動で又は、位置情報システムを参考に手動で不耕起部分の堅密土堤１２又は浅耕部分の堅密土堤１３を構築する開始位置と終了位置を操作できる。（イ）は開始位置を示す。（ロ）は堅密土堤１２の構築中を示す。
【００２９】
図１３は、位置情報システムを利用して地形や位置に対応した不耕起部分の堅密土堤１２又は浅耕部分の堅密土堤１３を構築するシステムの構成例を示す。不耕起部分の堅密土堤１２又は浅耕部分の堅密土堤１３を構築する場合、牽引車両の走行中の耕耘機の上下の操作により所定の長さＢ、Ｂ’と幅で、又は、牽引車両の走行列の間隔を増減することにより所定の空き幅Ｃで構築できる。別の例として、耕耘機のロータリー刃１６を変えることでも構築できる。
【００３０】
地形に合わせて最適な位置に堅密土堤１２、１３を構築すること、又は、事前に設定したドットやラインによる文字や絵を耕耘部分と不耕起部分により地表面に構築することは、例えば以下のように行うことができる。測位情報技術を用いてトラクター走行により取得した測位情報又は既存の数値標高モデルデータである地形データを自動収集するか手動入力する。地形データを測位及び地理情報解析システムにより解析する。解析結果は、地形と自身の位置及び堅密土堤の適切な配置位置を含み、それらは表示システムに逐次表示することができる。その後、トラクターの走行位置に合わせて耕耘制御用トラクター操作システムを介して自動で三点リンク、ヒッチ、昇降用シリンダーを操作することにより、耕耘機の上下や耕耘深度を調整することによって堅密土堤１２、１３を構築する。別の例として、表示システムへの表示を目視確認するオペレーターの操作又は指示を介して三点リンク、ヒッチ、昇降用シリンダーを手動操作することにより、耕耘機の上下や耕耘深度を調整することにより、堅密土堤１２、１３を構築する。この結果、最適な位置に堅密土堤１２、１３を構築できる、
【００３１】
図１４は、不耕起部分の堅密土堤１２を構築することにより地表面にドットやラインによる文字や絵を表す例を示す。不耕起部分の堅密土堤１２を、耕耘機の上下の操作を調整することによって所定の長さＢと幅で構築することにより、自由に地表面にドットやラインを配置し、文字や絵を表すことが可能である。浅耕部分の緊密土堤１３の場合も、浅耕部分の深度によっては耕耘層と視覚的に区別することが可能であり、文字や絵を表すことが可能となる。
【００３２】
以上述べた通り、本発明では、牽引車両に装着したロータリー、ハロー、チゼル、カルチ、プラウなどの耕耘機を用いて堅密な未耕耘土壌を所定の耕耘深度で耕耘しながら前進しつつ農地を面的に耕耘する。農地の所定の位置において耕耘機を地表面より上方に、又は、より浅い深度まで上昇させることにより、耕耘しない不耕起部分又は浅耕部分の形成を開始し、その状態で所定の長さに亘って牽引車両を走行させ、その後、耕耘機を再度、所定の耕耘深度まで降下させて耕耘を再開する。これにより、全体的に堅密な未耕耘土壌からなる不耕起部分の緊密土堤、又は、部分的に緊密な未耕耘土壌を有する浅耕部分の堅密土堤が、所定の長さと耕耘機の幅とをもって構築される。
【００３３】
構築された堅密土堤は、耕耘した土層内を傾斜に沿って流下してきた地表水を停止又は滞留させることにより、流水の流速を減衰させて地下浸透を促進させ、地表水の量を減少させる。地表水が減少する結果、土壌流亡を抑制することができる。このような緊密土堤は、極めて簡単に実施でき、かつ顕著な土壌流亡抑制効果を発揮することができる。
【００３４】
具体的には、特に土壌流亡が発生しやすい、農地表面が裸地又は裸地に近い条件となる時期又はその前に、汎用的な農業用トラクターなどの牽引車両に装着したロータリーなどの耕耘機を用いて堅密土堤を構築する。その時期は、例えば、収穫後、緑肥すき込み後、播種後から生育初期、収穫後から冬期、雪解け時から農作業時期までの時期である。
【００３５】
堅密土堤の構築において必要な場合は、地形データの収集と地理情報システムと地理解析システム等を活用する。それに替えて、それらを用いずに、牽引車両の走行と耕耘機の作業の簡単な操作により堅密土堤を構築することもできる。堅密土堤を配置する、農地のごく一部の所定の位置は、例えば、播種作業や農薬散布、機械除草などの農作業に支障とならない位置とすることが好ましい。
【００３６】
本発明により、従来対応できなかった裸地又は裸地に近い農地条件に対して、農作業の支障とならず、簡易にかつ高い自由度で実行できる土壌流亡抑制対策を実現できる。
【００３７】
以下に、本発明の実施例及び比較例を示す。なお、説明の便宜のため、図面に用いた符号を用いる場合がある。
【００３８】
［実施例］
表１は、本発明の不耕起部分の堅密土堤１２を、ロータリー耕耘機を用いて構築した場合における土壌流亡抑制効果を示している。第１の処理区では、先ず、心土破砕溝１５を等高線方向に配置し、その後、不耕起部分の堅密土堤１２を配置した（図５参照）。第２の処理区では、不耕起部分の堅密土堤１２を構築せず心土破砕溝１５のみを配置した。これらを対比することにより土壌流亡抑制効果を判断した。
【００３９】
・試験場所：北海道美瑛町留辺蘂の傾斜８．５度の畑圃場
・土壌条件：灰色台地土
・圃場条件：２０１６年８月  心土破砕実施、エン麦播種
２０１６年１０月  緑肥すき込みのためにロータリー耕耘機により耕耘し、第１の処理区では、地形に対応して不耕起部分の堅密土堤１２を構築した。斜面１９０ｍの中間位置に、長さＢが１ｍ、幅が２０ｍの不耕起部分の堅密土堤１２を構築した。第２の処理区では、不耕起部分の堅密土堤１２を構築せず、心土破砕溝１５のみを配置した。
・土壌流亡量測定期間：２０１６年１０月〜２０１７年５月の融雪終了後まで
【００４０】
【表１】
2020059988.tif 000003
【００４１】
土壌流亡率の削減率は、後述する比較例の場合の土壌流亡量の削減率を０％として算出した。心土破砕溝１５のみの第２の処理区では、土壌流亡量の削減率が１７％であったのに対し、第１の処理区では、不耕起部分の堅密土堤１２を一ヵ所に構築しただけで５２％の土壌流亡量の削減率が得られた。この結果から、不耕起部分の堅密土堤１２の土壌流亡抑制効果が高いことが判る。
【００４２】
［比較例］
表２は、比較例であり、本発明の不耕起部分の堅密土堤１２を構築せず、かつ、心土破砕溝１５も構築しない対照区の試験圃場の土壌流亡量の結果を示す。
・試験場所：北海道美瑛町瑠辺蘂の傾斜８．５度の畑圃場
・土壌条件：灰色台地土
・圃場条件：２０１６年８月    エン麦播種
２０１６年１０月  ロータリー耕耘機により緑肥すき込みのため耕耘
・土壌流亡量測定期間：２０１６年１０月〜２０１７年５月の融雪終了後まで
【００４３】
【表２】
2020059988.tif 000004
【符号の説明】
【００４４】
Ｂ      不耕起部分の堅密土堤の長さ
Ｂ’    浅耕部分の堅密土堤の長さ
Ｃ      空き幅
Ｄ      耕耘深度
Ｅ      等高線
Ｇ      位置情報システム
Ｒ      耕耘機
Ｔ      牽引車両
Ｗ      水
１０    未耕耘土壌
１１    耕耘層
１１’  浅耕部分
１２    不耕起部分の堅密土堤
１３    浅耕部分の堅密土堤
１４    植物体
１５    心土破砕溝
１６    ロータリー刃
１７    昇降用シリンダー
１８    昇降用接地タイヤ
１９    昇降用接地板
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020059988.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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