(57)【要約】【課題】植物の細根を切断したり傷つけたりすることなくエアレーションを行なえる土壌改良方法を提供する。【解決手段】改良しようとする土壌に穴あけ手段１によって立穴をあけ、しかる後、エアタンク９に貯めた圧縮エアをノズル管１０から一瞬に吹き出させる圧縮エア吹出手段３を使用して、圧縮エアを、前記立穴２内の所要深さ位置で穴壁部に対し吹き出させて空気爆発の衝撃を与えることにより、立穴２の周辺土壌を膨軟化させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の根圏範囲の固結化した土壌を改良する方法であって、
改良しようとする土壌に穴あけ手段によって立穴をあけ、しかる後、エアタンクに貯めた高圧圧縮エアをノズル管から一瞬に吹き出させる圧縮エア吹出手段を使用して、前記高圧圧縮エアを、前記立穴内の所要深さ位置で穴壁部に対し吹き出させて空気爆発の衝撃を与えることにより、前記立穴の周辺土壌を膨軟化させる土壌改良方法。
【請求項２】
前記圧縮エア吹出手段のノズル管には、前記立穴内での高圧圧縮エアの吹き出し時に立穴内のノズル管外周面沿いに吹き上がる圧縮エアを地上へ逃がさないように立穴内に閉じ込めるための略コーン形状のエア閉じ込め用キャップをノズル管に沿って移動可能に取り付けている請求項１に記載の土壌改良方法。
【請求項３】
前記圧縮エア吹出手段は、高圧圧縮エアを溜めるエアタンクと、管先端部に周方向一定間隔おきに複数のノズル孔を形成したノズル管と、前記エアタンクとノズル管との間に設けられた手動操作バルブと、エアタンクと共にノズル管を持ち上げ操作するためのハンドルとを備え、前記手動操作バルブによって、エアタンク内の高圧圧縮エアを必要量だけノズル管へ瞬時に排出させるようにした請求項１又は２に記載の土壌改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物（主に樹木）の植わった土壌の通気性を高めて植物の成長を促すために土壌を改良する土壌改良方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
土壌が固結、硬化すると、土壌の通気性、通水性が低下して、根の呼吸作用、養分吸収作用などが妨げられることから、そのような通気性、通水性を高めるために土壌中に高圧空気を注入するエアレーションによる土壌改良方法が例えば下記特許文献１に記載されている。これは、走行装置に、エアコンプレッサと、圧縮エアを蓄えるエアタンクと、エアタンクに蓄えられた圧縮エアを噴出する噴出ノズルとを備え、所定箇所で噴出ノズルを土壌中に貫入し、ノズル先端部から圧縮エアを一定時間、土壌中に噴出させることにより、土壌を改良する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６５５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された方法は、乾燥して固結、硬化した土壌に対しいきなり噴出ノズルを貫入することによりエアレーションを行なうから、植物の根、特に水分や養分を吸収する大切な細根（直径が約２ｍｍ以下の根）を切断したり傷つけたりするおそれがあった。そこで本発明は、そのような植物（主に樹木）の細根を切断したり傷つけたりすることなくエアレーションを行なえる土壌改良方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明は、植物の根圏範囲の固結化した土壌を改良する方法であって、
改良しようとする土壌に穴あけ手段１によって立穴をあけ、しかる後、エアタンク９に貯めた圧縮エアをノズル管１０から一瞬に吹き出させる圧縮エア吹出手段３を使用して、前記圧縮エアを、前記立穴２内の所要深さ位置で穴壁部に対し吹き出させて空気爆発の衝撃を与えることにより、前記立穴２の周辺土壌を膨軟化させることを特徴とする。
【０００６】
請求項２は、請求項１に記載の土壌改良方法において、前記圧縮エア吹出手段３のノズル管１０には、前記立穴２内での高圧圧縮エアの吹き出し時に立穴２内のノズル管１０外周面沿いに吹き上がる圧縮エアを地上へ逃がさないように立穴２内に閉じ込めるための略コーン形状のエア閉じ込め用キャップ１５をノズル管１０に沿って移動可能に取り付けていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３は、請求項１又は２に記載の土壌改良方法において、前記圧縮エア吹出手段３は、高圧圧縮エアを溜めるエアタンク９と、管先端部に周方向一定間隔おきに複数のノズル孔１０ａを形成したノズル管１０と、前記エアタンク９とノズル管１０との間に設けられた手動操作バルブ１１と、エアタンク９と共にノズル管１０を持ち上げ操作するためのハンドル１２とを備え、前記手動操作バルブ１１によって、エアタンク９内の高圧圧縮エアを必要量だけノズル管１０へ瞬時に排出させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明によれば、樹木Ｔの根圏範囲にある土壌Ｓに対して、いきなり高圧噴出ノズルを貫入してエアレーションする従来の土壌改良方法とは異なり、その土壌Ｓに対し、先ず第１工程において、土壌Ｓの含有水分状態、土壌Ｓの硬さ、あるいは根ｒの太さやその量などに応じた適当な穴あけ手段１によって立穴２をあけるようにするから、樹木Ｔその他の植物の各根ｒから派生する細根を切断したり傷つけることがない。そして、第２工程において、第１工程で土壌Ｓにあけた立穴２内の所要深さ位置で穴壁部に対し吹き出させて空気爆発の衝撃を与えることによって、土壌Ｓ中に無数の亀裂や隙間１３が形成されるから、土壌Ｓの膨軟化を十分且つ有効に行なわせることができる。またこうして膨軟化された土壌Ｓの無数の亀裂や隙間１３には酸素をたっぷりと供給することができ、土壌Ｓは通気性に優れた土壌となり、樹木の根の成長をおおいに促進することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、圧縮エア吹出手段３のノズル管１０には、略コーン形状のエア閉じ込め用キャップ１５をノズル管１０に沿って移動可能に取り付けているから、高圧圧縮エアの吹き出し時に、所要深さまでノズル管１０が挿入された立穴２の上端部を、前記コーン形状のキャップ１５で閉塞して内部に空気を閉じ込めておくことによって、高圧圧縮エアの圧力がそれ程高くなくても、土壌Ｓを有効にほぐして、膨軟化することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、圧縮エア吹出手段３は、高圧圧縮エアを溜めるエアタンク９と、管先端部に周方向一定間隔おきに複数のノズル孔１０ａを形成したノズル管１０と、エアタンク９とノズル管１０との間に設けられた手動操作バルブ１１と、エアタンク９と共にノズル管１０を持ち上げ操作するためのハンドル１２とを備えたもので、穴あけ手段１によってあけた立穴２へのノズル管１０の挿入作業をハンドル１２によって的確に行なうことができ、そして手動操作バルブ１１によって、エアタンク９内の高圧圧縮エアを必要量だけノズル管１０へ瞬時に排出させることができるため、ノズル管１０先端部の各ノズル孔１０ａから高圧圧縮エアが吹き出す時に細根を切断したり傷つけるおそれがなく、土壌Ｓを十分にほぐして膨軟化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る土壌改良方法の実施形態を示すもので、(a) 及び(b) は第１工程を説明るす説明図である。
【図２】本発明の第２工程を説明するもので、(a) は土壌にあけた穴に圧縮エア吹出手段のノズル管を挿入している状態を示す説明図、(b) は立穴内に挿入したノズル管から圧縮エアを一瞬に吹き出させた状態を示す説明図である。
【図３】(a) は圧縮エア吹出手段ならびに圧縮エアの吹き出しによる空気爆発によって土壌が膨軟化した状態を示す説明図、(b) はノズル管先端部の拡大横断面図で、ノズル孔を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明すると、図１の(a) ，(b) は本発明に係る土壌改良方法の第１工程を示すもので、ここでは、樹木Ｔの根圏範囲（樹木Ｔの根ｒが存在する範囲）にある土壌Ｓが乾燥固結して硬化した状態にあることから、穴あけ手段として、高圧水を噴射する高圧水噴射ノズル１を使用し、この高圧水噴射ノズル１によって土壌Ｓに立穴２をあけながら、土壌Ｓ中に水を浸透浸潤させる場合を示す。
【００１３】
具体的に、高圧水噴射ノズル１は、図１の(a) ，(b) に示すように、管本体４と、この管本体４の下端部に設けられたノズル部５とからなり、管本体４はその外径が１〜２ｃｍ、長さが約１ｍである。この高圧水噴射ノズル１には管本体４の上端部に、ハンドル６が管本体４と直交するように固定され、またこの高圧水噴射ノズル１の上端部には、一端部が加圧ポンプ（図示せず）に接続された高圧ホース７の他端部が連結されていると共に、その連結部にはハンドル６の片側に、開閉弁（図示せず）を操作するレバー（図示せず）が取り付けてある。レバーは、常時はホース７側から管本体４内への高圧水の流入を阻止するように閉弁し、レバーを手で押さえることによって開弁して、高圧水が管本体４内に流入することによりノズル部５から噴射水を噴射させ、レバーを放せば、閉弁して高圧水の流入を阻止をするようになっている。
【００１４】
従って、第１工程を実施するにあたり、作業者Ｍは、図１の(a) に示すように、両手で高圧水噴射ノズル１のハンドル６を握って、管本体４を、根圏範囲にある土壌Ｓ中に貫入しつつ前記レバー操作により開弁して、管本体下端部のノズル部５から例えば２Ｍpaの高圧水を噴出させながら、図１の(b) に示すように土壌Ｓの所要深さまで立穴２を開けてゆくことにより、当初は固結化していた土壌Ｓ中に水が十分に浸透浸潤していって、土壌Ｓを団粒化する。この場合、土壌Ｓ中への管本体４の貫入作業及びノズル部５からの高圧噴射水の噴射作業は、立穴２の深さが根圏範囲内での任意深さ、例えば８０〜１００ｃｍまで続行する。
【００１５】
また、この第１工程で使用する高圧水噴射ノズル１は、固結化した土壌Ｓの性状により、高圧噴射水をノズル部５の先端孔から立穴長さ方向に噴射させる場合、あるいは噴射水をノズル部５の横孔から立穴長さ方向と直交する方向に噴射させる場合もあり、また噴射水をノズル部５の先端孔と横孔の両方から噴射させる場合もある。また噴射水は、流水状に噴射させる場合や霧状に噴射させる場合がある。従って、改良する土壌Ｓの条件によって高圧水噴射ノズル１の管本体４を適宜に取り替えて使用するようになっている。また、噴射水の圧力は適宜に調整可能である。
【００１６】
この実施形態では、改良しようとする土壌Ｓが、土壌Ｓが乾燥固結して硬化した状態にあることから、高圧噴射水を噴射する高圧水噴射ノズル１を使用して立穴２に穴をあけているが、第１工程での土壌Ｓへの穴あけは、高圧水噴射ノズル１に限らず、高圧エア噴射ノズルを使用してもよいし、また金属又は木製の棒体を土壌Ｓ中に打ち込むことによって穴あけできるし、また穴あけ用ドリルを使用して穴をあけることもできる。
【００１７】
即ち、第１工程での土壌Ｓへの穴あけ手段としては、高圧水噴射ノズルによるもの、高圧エア噴射ノズルによるもの、穴あけ用ドリルによるもの、そのような穴あけ用の道具によらない手によるものなどがあり、しかしてこれらの穴あけ手段は、土壌Ｓの含有水分状態、土壌Ｓの硬さ、また根の太さやその量などに応じて適宜に使い分けすることにより、必要な立穴２を、樹木Ｔその他の植物の各根ｒから派生する細根を切断したり傷つけることなく有効にあけることができる。
【００１８】
上記のように第１工程で穴あけ手段１によって土壌Ｓ中に立穴２をあけた後、第２工程を示す図２の(a) ，(b) から分かるように、エアタンク９に貯めた圧縮エアをノズル管１０から一瞬に吹き出させる圧縮エア吹出手段３を使用して、高圧圧縮エアを前記立穴２内の所要深さ位置で穴壁部に対し吹き出させて空気爆発の衝撃を与えることにより、立穴２の周辺土壌を膨軟化させるようにする。
【００１９】
第２工程に使用する圧縮エア吹出手段３は、図３に示すように、エアコンプレッサー（図示せず）からエアホース８を介して供給される高圧圧縮エアを溜めるエアタンク９と、管先端部に周方向一定間隔おきに複数のノズル孔１０ａ（図３の(b) 参照）を穿孔したノズル管１０と、前記エアタンク９とノズル管１０との間に設けられた手動操作バルブ１１と、前記エアタンク９と共にノズル管１０を持ち上げ操作するためのハンドル１２とを備えてなるもので、手動操作バルブ１１によって、エアタンク９に溜められた高圧圧縮エアを、全部ではなく、必要量（例えばタンク９内の全圧縮エアの１／２）だけ、ノズル管１０へ瞬時に排出させ、それによりノズル管１０の先端部のノズル孔１０ａから一瞬に（例えば０．１秒間）吹き出させて空気爆発させるようにしている。この実施形態では、ノズル管１０のノズル孔１０ａは、図３の(b) に示すように周方向に１２０°の間隔で３つ設けられている。また、手動操作バルブ１１には、図３に示すように、バルブ操作用ハンドル１４がハンドル取付台１６に回転可能に設けてあって、このハンドル１４を瞬時に開閉回転操作することにより、エアタンク９内の高圧圧縮エアを所要量だけ瞬時に排出するように開弁又は閉弁することができる。また、ハンドル１２は、図３の(a) に示すように、エアタンク９の上端部にこのエアタンク９の左右幅より長く突出するように設けられた金属製のパイプ状のもので、その一端部内には、エアタンク９に圧縮エアを供給するエアホース８が挿入されている。このハンドル１２によって、エアタンク９及びノズル管１０を容易に持ち上げ操作できると共に、立穴２へのノズル管１０の挿入作業を的確に行なうことができる。
【００２０】
上記圧縮エア吹出手段３において、エアタンク９からノズル管１０への高圧圧縮エアの排出及びその停止を司るバルブとして、自動操作バルブではなく、手動操作バルブ１１を使用した理由は、自動操作バルブによると、エアタンク９に溜まった高圧圧縮エアの全部が一瞬にノズル管１０へ排出されて、ノズル管１０の先端部のノズル孔１０ａより一瞬に吹き出されることから、植物（主に樹木）の細根を切断したり傷つけるおそれがあるが、手動操作バルブ１１の場合には、エアタンク９内の高圧圧縮エアを何回かに分割してノズル管１０へ一瞬に排出させることが可能となる、つまり高圧エアを必要量（少量）だけ、一瞬に排出させることが可能となるため、細根を切断したり傷つけるおそれがない、ということによるものである。
【００２１】
また図３の(a) に示すように、上記圧縮エア吹出手段３のノズル管１０には、前記立穴２内での高圧圧縮エアの吹き出し時に立穴２内のノズル管１０外周面沿いに吹き上がる圧縮エアを地上へ逃がさないように立穴２内に閉じ込めるための略コーン形状のエア閉じ込め用キャップ１５が、ノズル管１０に沿ってスライド自在に取り付けられている。この図３の(a) において、１５ａ，１６ｂはエア閉じ込め用キャップ１５の中心部を縦貫するノズル管挿通孔で、この挿通孔１５ａ，１６ｂよりノズル管１０に嵌め込んで取り付ける。このキャップ１５は、ノズル管１０に嵌め込んだだけでは抜け落ちてしまうため、ハンドル１２等の適当箇所から垂下した紐（図示せず）によって常時ノズル管１０の下端側に位置するように吊り下げておく。
【００２２】
しかして、第２工程の実施にあたって、作業者Ｍは、図２の(a) に示すように、両手で圧縮エア吹出手段３のハンドル１２を持って、ノズル管１０を、第１工程であけた立穴２内に挿入する。ノズル管１０の下端部が立穴２の底部付近に位置した状態で、手動操作バルブ１１を開放操作することにより、即ち、例えば０．８Ｍpaに圧縮されてエアタンク９に溜まった例えば３０リットルの圧縮エアのうち、例えば１／２の１５リットルがノズル管１０に排出されるようにバルブ操作用ハンドル１４を瞬時に開閉操作することによって、ノズル管１０の先端部の各ノズル孔１０ａから高圧圧縮エアが一瞬に吹き出して空気爆発する。この空気爆発の衝撃により、土壌Ｓには図３に示すように無数の亀裂や隙間１３が形成される。このような亀裂や隙間１３の形成により、立穴２の周辺土壌Ｓが有効に膨軟化され、こうして膨軟化された土壌Ｓの無数の亀裂や隙間１３には酸素がたっぷりと供給されることになる。このように土壌Ｓが膨軟化されることによって、土壌Ｓは通気性に優れた土壌となり、樹木の根の成長を促進することができる。
【００２３】
また第２工程の実施においては、ノズル管１０を立穴２の底部付近まで挿入する時に、エア閉じ込め用のコーン形状キャップ１５をノズル管１０沿いに下方へスライドさせて、立穴２の上端部に押し込んで立穴２の上端部を閉塞した状態とし、そして高圧圧縮エアの吹き出し時にキャップ１５が飛び上がらないように、キャップ１５を足で踏みつけておく（図２の(b) 参照）。このように高圧圧縮エアの吹き出し時に立穴２の上端部をコーン形状のキャップ１５で閉塞して内部に空気を閉じ込めておくことにより、高圧圧縮エアがそれ程高くなくても、土壌Ｓを有効にほぐして膨軟化することができる。
【００２４】
この発明による土壌改良方法は、上記したように、改良しようとする土壌Ｓに対し、いきなり高圧噴出ノズルを貫入してエアレーションを行なう従来の土壌改良方法と異なり、その土壌Ｓに対し、先ず第１工程で、土壌Ｓの含有水分状態、土壌Ｓの硬さ、あるいは根ｒの太さやその量に応じた適当な穴あけ手段１によって立穴２をあけるようにするから、樹木Ｔその他の植物の各根ｒから派生する細根を切断したり傷つけることがない。そして、第２工程において、第１工程で土壌Ｓにあけた立穴２内の所要深さ位置で穴壁部に対し吹き出させて空気爆発の衝撃を与えることによって、土壌Ｓ中に無数の亀裂や隙間１３が形成されるから、土壌Ｓの膨軟化を十分且つ有効に行なわせることができる。また、こうして膨軟化された土壌Ｓの無数の亀裂や隙間１３には酸素をたっぷりと供給することができて、土壌Ｓは通気性に優れた土壌となり、樹木の根の成長をおおいに促進することができる。
【００２５】
また、樹木Ｔの根圏範囲にある土壌Ｓが乾燥固結して硬化した状態にある場合は、この実施形態のように、穴あけ手段として、高圧水を噴射する高圧水噴射ノズル１を使用し、この高圧水噴射ノズル１によって土壌Ｓに立穴２をあけるようにすれば、土壌Ｓ中に水を十分に浸透浸潤させて、土壌水分量を高めることができるから、図１に示すような樹木Ｔの各根ｒから派生した細根を切断したり傷つけることがない。また土壌Ｓは、上記のような水の浸透浸潤によって団粒化することができる。
【００２６】
そして、第２工程においては、第１工程で土壌Ｓにあけた立穴２内の所要深さ位置で穴壁部に対し吹き出させて空気爆発の衝撃を与えることにより、土壌Ｓ中に無数の亀裂や隙間１３を生起させるから、土壌Ｓの膨軟化を十分且つ有効に行なわせることができる。
【００２７】
また第２工程で用いる圧縮エア吹出手段３は、高圧圧縮エアを溜めるエアタンク９と、管先端部に周方向一定間隔おきに複数のノズル孔１０ａを形成したノズル管１０と、前記エアタンク９とノズル管１０との間に設けられた手動操作バルブ１１と、エアタンク９と共にノズル管１０を持ち上げ操作するためのハンドル１２とを備え、手動操作バルブ１１によって、エアタンク９内の高圧圧縮エアを必要量だけノズル管１０へ瞬時に排出させるようにするため、ノズル管１０先端部の各ノズル孔１０ａから高圧圧縮エアが吹き出す時に細根を切断したり傷つけるおそれがなく、土壌Ｓを十分にほぐして膨軟化することができる。因みに、自動操作バルブを用いた場合は、エアタンク９に溜まった高圧圧縮エアの全部が一瞬にノズル管１０へ排出されて、ノズル管１０の先端部のノズル孔１０ａより一瞬に吹き出されるようになるため、土壌Ｓを十分にほぐすことはできるが、樹木等の細根を切断したり傷つけるおそれがある。
【００２８】
また、この発明の土壌改良方法において、第１工程で穴あけ手段として高圧水噴射ノズル１を使用する場合に、高圧水噴射ノズル１から噴射させる水は、普通の水でもよいが、その水に薬液を含ませることもできる。その薬液としては、団粒化促進剤、土壌浸透活性剤、肥料及び栄養剤などを含むものが好ましい。
【００２９】
上記のように第１工程で穴あけ手段として高圧水噴射ノズル１を使用する場合に、高圧噴射水に薬液を含ませることによって、土壌Ｓの団粒化を促進することができ、透水性、通気性、保水性、保肥性を向上させることができ、また樹木Ｔの根の有効な育成を図ることができる。
【００３０】
以上説明した実施形態では、樹木の植わっている土壌の改良についての説明であるが、本発明の土壌改良方法は、樹木に限らず、農作物にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｓ            土壌
１            高圧水噴射ノズル
２            立穴
３            圧縮エア吹出手段
４            管本体
５            ノズル部
６            ハンドル
７            高圧ホース
８            エアホース
９            エアタンク
１０          ノズル管
１０ａ        ノズル孔
１１          手動操作バルブ
１２          ハンドル
１３          土壌に形成された亀裂や隙間
１４          バルブ操作用ハンドル
１５          エア閉じ込め用キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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