(57)【要約】【課題】雑草の生育が抑制された畦を造成することができる方法を提供する。【解決手段】畦の造成に使用する土壌を採掘する地盤から、土壌の試料を採取する土壌採取工程、土壌の試料と、使用予定の固化材を混合して、混合物を得た後、混合物について固化後の強度を測定し、得られた測定値に基いて、雑草の生育を抑制するための固化材の種類及び量を定める固化材決定工程、及び、固化材決定工程で定めた固化材の種類及び量で、地盤に畦を造成する畦造成工程、を含む畦造成方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
畦の造成に使用する土壌を採掘する地盤から、土壌の試料を採取する土壌採取工程、
上記土壌の試料と、使用予定の固化材を混合して、混合物を得た後、上記混合物について固化後の強度を測定し、得られた測定値に基いて、雑草の生育を抑制するための固化材の種類及び量を定める固化材決定工程、及び、
上記固化材決定工程で定めた固化材の種類及び量で、地盤に畦を造成する畦造成工程、
を含むことを特徴とする畦造成方法。
【請求項２】
上記固化材が、軽焼酸化マグネシウム粉末である請求項１に記載の畦造成方法。
【請求項３】
上記固化材決定工程及び上記畦造成工程において、上記土壌の試料及び上記固化材に加えて、骨材を用いる請求項１又は２に記載の畦造成方法。
【請求項４】
上記固化材決定工程における上記固化後の強度が、一軸圧縮強さ、または、土壌硬度計を用いて得られる硬度である請求項１〜３のいずれか１項に記載の畦造成方法。
【請求項５】
上記畦造成工程で造成される畦が、既存の畦の代替物、または、新たに造成される畦である請求項１〜４のいずれか１項に記載の畦造成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畦造成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水田の畦は、水田に水を貯める目的で、通常、水田の中の泥土を盛り上げて造られる。また、畦自体が通路としての機能を有している。
畦に雑草が繁茂すると、例えば、斑点米の原因となるカメムシの侵入源となる等、病虫害の発生源となるとともに、日照や通風の確保が困難となる。また、畦から水田に侵入する雑草や、景観の悪化を防ぐ等の観点から、草刈作業を行って畦の管理を行う必要がある。しかし、平面のみならず斜面も有する畦を、刈払機等を用いて行われる草刈りは、容易な作業ではなく、高齢化が進んでいる地域では特に問題となっている。
水田の畦において、表面を硬化させて雑草の生育を抑制する目的でセメント系材料を用いた場合、セメントに起因するアルカリが稲の生育を阻害する恐れがあるほか、有機物の含有量の多い土壌の固化は難しくなるという問題がある。また、畦を解体する際には、セメントには微量元素などが含まれるため、解体した硬化層を作土として再利用することが困難であるという問題がある。
【０００３】
特許文献１には、地面に供給されて、水と反応して硬化し、地面に硬化層を形成して雑草の繁殖を防止する雑草繁殖防止材において、酸化マグネシウムと増量材を含み、酸化マグネシウムが水と反応して硬化するようにしてなることを特徴とする雑草繁殖防止材が記載されている。
また、特許文献２には、土壌表面に粉状のマグネシアを敷均しする工程と、上記マグネシアの上に表層土を敷均しする工程と、上記表層土の表面に散水を行う工程と、表層土を加圧する工程とを有することを特徴とする土壌の防草工法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４７３８８号公報
【特許文献２】特許第５９４０３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、雑草の生育が抑制された畦を造成することができる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、畦の造成に使用する土壌を採掘する地盤から、試料を採取する工程と、該試料と固化材を混合して混合物を得た後、該混合物について固化後の強度を測定し、得られた測定値に基いて固化材の種類及び量を定める工程、及び、該工程で定めた固化材の種類及び量で地盤に畦を造成する工程を含む畦造成方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
［１］  畦の造成に使用する土壌を採掘する地盤から、土壌の試料を採取する土壌採取工程、上記土壌の試料と、使用予定の固化材を混合して、混合物を得た後、上記混合物について固化後の強度を測定し、得られた測定値に基いて、雑草の生育を抑制するための固化材の種類及び量を定める固化材決定工程、及び、上記固化材決定工程で定めた固化材の種類及び量で、地盤に畦を造成する畦造成工程、を含むことを特徴とする畦造成方法。
［２］  上記固化材が、軽焼酸化マグネシウム粉末である前記［１］に記載の畦造成方法。
［３］  上記固化材決定工程及び上記畦造成工程において、上記土壌の試料及び上記固化材に加えて、骨材を用いる前記［１］又は［２］に記載の畦造成方法。
［４］  上記固化材決定工程における上記固化後の強度が、一軸圧縮強さ、または、土壌硬度計を用いて得られる硬度である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の畦造成方法。
［５］  上記畦造成工程で造成される畦が、既存の畦の代替物、または、新たに造成される畦である前記［１］〜［４］のいずれかに記載の畦造成方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の畦造成方法によれば、雑草の生育が抑制された畦を造成することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の畦造成方法について、工程ごとに詳しく説明する。
［土壌採取工程］
本工程は、畦の造成に使用する土壌を採掘する地盤から、土壌の試料を採取する工程である。該地盤は、特に限定されるものではなく、畦を造成する予定の場所（水田）の状況に応じて適宜定めればよいが、通常、畦を造成する場所の近傍の地盤である。
［固化材決定工程］
本工程は、土壌採取工程の後に行われる工程であって、前工程で採取した土壌の試料と、使用予定の固化材を混合して、混合物を得た後、該混合物について固化後の強度を測定し、得られた測定値に基いて、雑草の生育を抑制するための固化材の種類及び量を定める工程である。
【０００９】
使用予定の固化材の種類は、畦を造成する予定の場所（水田）の状況や、畦の造成に使用する土壌に応じて適宜定めればよい。中でも、有機物の含有量が多い土壌であっても容易に固化することができ、造成後の畦（畦を構成する土壌）から溶出するアルカリに起因して水田における稲の生育を阻害する恐れがなく、造成された畦を解体する際に、解体後の土壌を作土等として再利用することが容易となり、さらには、硫酸カルシウムや硫酸マグネシウムを含まず、硫化水素の発生の恐れがない等の観点から、軽焼酸化マグネシウム粉末が好適である。
軽焼酸化マグネシウムは、炭酸マグネシウムおよび水酸化マグネシウムの少なくとも１種を主成分とする鉱物を、６５０〜１，０００℃で焼成することで得られる軽焼マグネシアである。
【００１０】
炭酸マグネシウムを主成分とする鉱物の例としては、マグネサイト、ドロマイト等が挙げられる。この場合、鉱物中の炭酸マグネシウムの含有率は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上である。
水酸化マグネシウムを主成分とする鉱物の例としては、ブルーサイト等が挙げられる。この場合、鉱物中の水酸化マグネシウムの含有率は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上である。
焼成温度は、６５０〜１，０００℃、好ましくは７５０〜９００℃、より好ましくは８００〜９００℃である。該温度が６５０℃未満であると、軽焼マグネシアが生成しにくくなる。該温度が、１，０００℃を超えると、固化材の土壌を固化する性能が低下する場合がある。
【００１１】
軽焼酸化マグネシウム粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００〜１０，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは４，０００〜８，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは４，５００〜７，０００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、固化材の土壌を固化する性能がより向上する。該ブレーン比表面積が１０，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、固化材の製造にかかる労力を低減することができる。
使用予定の固化材の量（土壌１ｍ３あたりの質量）は、固化材の種類や、畦を造成する予定の場所（水田）の状況や、畦の造成に使用する土壌に応じて適宜定めればよいが、例えば、造成された畦の強度をより向上する観点から、好ましくは５０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは８０ｋｇ／ｍ３以上、特に好ましくは１５０ｋｇ／ｍ３以上である。
【００１２】
土壌の試料と、使用予定の固化材を混合する手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、各種のミキサ（例えば、パドルミキサ、強制撹拌型ミキサ、パン型ミキサ、ロータリーハンマミキサ、４軸直列混合式ミキサ等）が挙げられる。
得られた混合物について固化後の強度の例としては、一軸圧縮強さ、土壌硬度計を用いて得られる硬度等が挙げられる。
一軸圧縮強さは、「ＪＩＳ  Ａ  １２１６：２００９（土の一軸圧縮試験方法）」に準拠して測定することができる。
一軸圧縮強さの測定値は、好ましくは３００ｋＮ／ｍ２以上、より好ましくは３５０ｋＮ／ｍ２以上、特に好ましくは４００ｋＮ／ｍ２以上である。該測定値が３００ｋＮ／ｍ２以上であれば、畦における雑草の生育を十分に抑制することができると判断できる。
【００１３】
土壌硬度計を用いて得られる硬度は、例えば、山中式土壌硬度計を用いて得ることができる。
山中式土壌硬度計を用いて得られる硬度（カタサ指数）の測定値は、好ましくは３０ｍｍ以上、より好ましくは３５ｍｍ以上、特に好ましくは４０ｍｍ以上である。該硬度（カタサ指数）が３０ｍｍ以上であれば、畦における雑草の生育を十分に抑制することができることと判断できる。
【００１４】
本工程において、実際に畦を造成する前に、畦の造成に使用する土壌の試料を用いて得られた測定値を得た後、該測定値に基いて、雑草の生育を抑制するための固化材の種類及び量を定めることで、畦造成工程（後述）において造成された畦の強度を、雑草の生育を十分に抑制しうる強度にすることができる。
【００１５】
造成作業にかかる労力を低減する観点から、畦造成工程（後述）において、畦の造成に使用する土壌（本工程で、畦を造成する対象である地盤から、土壌の試料として採取された土壌と同じもの）は、通常、水田付近の土壌である。該土壌は、粒径が０．０７５ｍｍ以下である粘土・シルト（細粒分）に分類される土粒子の割合が多い一方で、粒径０．０７５ｍｍ〜２ｍｍの細砂・中砂・粗砂（砂）に分類される土粒子の割合が少ない場合が多い。このような土壌を用いた場合、造成された畦の強度が小さくなる場合がある。
固化材の量をより多くすることなく、造成された畦の強度をより大きくする目的で、畦造成工程において、畦の造成に使用する土壌及び固化材に加えて、骨材を用いてもよい。
【００１６】
畦造成工程で骨材を加える場合、本工程において、土壌の試料と固化材と骨材を混合して得られた混合物の強度の測定値に基づいて、固化材の種類及び量、並びに、骨材の種類及び量を定める。
使用予定の骨材の種類は、畦を造成する予定の場所（水田）の状況や、畦の造成に使用する土壌に応じて適宜定めればよく、特に限定されるものではない。具体的には、珪砂、山砂、鋳物砂等が挙げられる。
骨材は、造成された畦の強度をより大きくする観点から、好ましくは粒度が０．４２５ｍｍ〜２．３６ｍｍである粒子（粒体）が６０質量％以上であり、かつ、粒度が２．３６ｍｍを超える粒子が５質量％以下である粒度分布を有するものであり、より好ましくは粒度が０．５ｍｍ〜２．３６ｍｍである粒子が６０質量％以上であり、粒度が２．３６ｍｍを超える粒子が１質量％以下である粒度分布を有するものである。
なお、上記粒度の値は、篩の目開き寸法に対応する値である。
上記粒度分布を有する骨材（珪砂）としては、例えば、市販の３号珪砂５０質量部と４号珪砂５０質量部を混合すること等によって容易に作製することができる。
【００１７】
骨材の量は、畦を造成する予定の場所（水田）の状況や、畦の造成に使用する土壌に応じて適宜定めればよく、特に限定されるものではない。例えば、畦を造成する対象である地盤から採取される土壌と骨材の合計１００質量％中の骨材の割合は、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは２〜２５質量％、特に好ましくは３〜１５質量％である。該割合が１質量％以上であれば、造成された畦の強度をより大きくすることができる。該割合が５０質量％以下であれば、材料にかかるコストを低減することができる。
【００１８】
［畦造成工程］
本工程は、固化材決定工程の後に行われる工程であって、固化材決定工程で定めた固化材の種類及び量で、地盤に畦を造成する工程である。
畦を造成する方法の一例としては、畦の造成に用いる土壌を採掘した後、得られた土壌と固化材決定工程で定めた種類及び量の固化材を混合した後、得られた混合物を、地盤（畦を造成する場所）に運搬した後、混合物を敷き均し、締め固める方法が挙げられる。
畦の造成に用いる土壌は、土壌採取工程において試料を採取した地盤から採掘される土壌である。
採掘手段としては、特に限定されるものではなく、採掘場所と畦を造成する場所の状況に応じて任意の手段を用いればよく、例えば、油圧シャベル、ホイールローダー等が挙げられる。
土壌を採掘した後、該土壌を、畦を造成する場所に運搬する手段の例としては、ダンプカー、ブルトーザー等が挙げられる。
【００１９】
土壌と固化材の混合手段としては、土壌と固化材を均一に混合できるものであれば特に限定されるものではなく、バックホウ、自走式土質改良機等が挙げられる。
なお、畦造成工程において骨材を用いる場合、固化材決定工程で定めた種類及び量の骨材と、上記土壌と、上記固化材を混合する。骨材の混合方法は、特に限定されるものではなく、土壌と固化材と骨材を同時に混合してもよく、土壌と骨材を混合した後に、固化材と混合してもよい。
【００２０】
上記混合物を、畦を造成する場所に運搬した後、混合物を敷き均し、締め固めることで、畦を造成することができる。
混合物を敷き均す方法は、特に限定されるものではなく、例えば、バックホウ等が挙げられる。また、自走式土質改良機を用いて各材料を混合することは、混合と敷き均しが同時に実施されるため、より好ましい。
締固めの方法は、造成部分の強度が十分に発現する方法であれば特に限定されるものはなく、例えば、バックホウ、ハンドガイドローラー、ダンパー、またはランマーを用いて転圧する方法が挙げられる。
【００２１】
畦造成工程で造成される畦は、既存の畦の代替物、または、新たに造成される畦である。
既存の畦の代替物の造成方法の一例としては、上幅３０ｃｍ、高さ３０ｃｍ、法面勾配１：１の台形を有する既存の畦（標準的な大きさの畦）の上面を、混合物（採掘した土壌と固化材の混合物）で被覆した後、敷き均し、締め固めることで、上幅５０ｃｍ、高さ１００ｃｍ、法面勾配１（水平方法）：１（高さ方向）の台形を有する新たな畦（既存の畦の代替物）を造成する方法等が挙げられる。上記既存の畦が、長辺５００ｍ、短辺１００ｍの長方形の区画を囲むように造成されている場合、新たな畦を造成するためには、１４００ｍ３程度の土壌が必要である。
また、雑草の生育をより抑制する観点から、既存の畦を混合物で被覆する前に、予め、既存の畦の表面を剥ぎ取ることが好ましい。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１）土壌；火山灰質粘性土に分類される関東ローム、含水比：１２５％、湿潤密度：１．３５ｇ／ｃｍ３
（２）固化材Ａ；軽焼酸化マグネシウム粉末（マグネサイトを８５０℃で焼成して得られた軽焼マグネシアの粉砕物）、ブレーン比表面積：５，５００ｃｍ２／ｇ
（３）固化材Ｂ；高炉セメントＢ種、太平洋セメント社製、ブレーン比表面積３，９００ｃｍ２／ｇ
（４）骨材；セメント強さ試験用標準砂（珪砂）、０．５ｍｍ〜２．３６ｍｍである粒子の割合：６２質量％以上、２．３６ｍｍを超える粒子の割合：１質量％以下
【００２３】
［実施例１〜６、比較例１］
上記土壌と表１に示す種類及び量の材料を使用し、「ＪＧＳ  ０８２１−２００９（安定処理土の締固めをしない供試体作製方法）」に準拠して、供試体を作製した。供試体の作製において、ホバート社製の竪型ミキサに各材料を同時に投入し、１０分間混合した後、７日間密封養生した。養生後の供試体について、「ＪＩＳ  Ａ  １２１６（土の一軸圧縮試験方法）」に準拠して、一軸圧縮強さの測定を行った。
結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2019176755.tif 000002
【００２５】
表１から、実施例１〜６における供試体の一軸圧縮強さは、４５８ｋＮ／ｍ２以上であり、雑草の生育を十分に抑制することができる一軸圧縮強さ（３００ｋＮ／ｍ２）より大きいことがわかる。
一方、比較例１（固化材：高炉セメントＢ種）における供試体の一軸圧縮強さは、２５０ｋＮ／ｍ２であり、３００ｋＮ／ｍ２よりも小さいことがわかる。
また、実施例１〜３間の比較、および、実施例４〜６間の比較から、土壌に骨材を添加することで、供試体の一軸圧縮強さがより大きくなることがわかる。