(57)【要約】【課題】水田に散布される除草剤・殺虫剤・殺菌剤等の水稲用農薬の系外流出を防止する、低コストで、より確実なシステムを提供すること。【解決手段】代掻き（しろかき）、田植えが完了した水田に農薬４０が散布された後、モミガラ成形炭粉末１０が、均一に散布される。農薬４０は田面水２０中で溶解・拡散されて、一部は水田表層土３０に吸着され、再び田面水２０内に脱着される。田面水は灌漑水を水田に流入させたり大量降雨が発生すると表面流出が起こり河川に流出するが、モミガラ成形炭粉末１０は、水田表層土３０上に沈殿して膜状に覆い、その多孔質構造により、水田表層土３０から脱着されようとする農薬４０’、及び田面水に含有される農薬４０”を、吸着して保持する。モミガラ成形炭粉末１０は、農薬４０の効果を下げることなく、その河川への流出汚染を防止する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
農薬を散布した後の水田に、モミガラ成形炭粉末を散布し、水田表層土の上に沈殿させることを特徴とする、
水稲用農薬の系外流出防止システム。
【請求項２】
前記モミガラ成形炭粉末の粒径が０．２５〜０．５ｍｍである、請求項１の水稲用農薬の系外流出防止システム。
【請求項３】
前記モミガラ成形炭粉末の焼成温度が６００〜７００℃である、請求項１又は２の水稲用農薬の系外流出防止システム。
【請求項４】
前記モミガラ成形炭粉末が窒素雰囲気下で焼成されたモミガラ成形炭を粉砕したものである、請求項１から３のいずれかの水稲用農薬の系外流出防止システム。
【請求項５】
前記モミガラ成形炭粉末が比重１〜１．５ｍｇ／ｌのモミガラ成形棒を焼成・粉砕したものである、請求項１から４のいずれかの水稲用農薬の系外流出防止システム。
【請求項６】
モミガラ成形棒を焼成・粉砕し粉末とした、水稲用農薬の系外流出防止材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水田で用いられる除草剤・殺虫剤・殺菌剤等の農薬（以下、単に「農薬」という。）による河川水の汚染等を防止するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水田での農薬の系外流出、特に表面流出による河川水の汚染が問題となっている。これは、水田の田面水が排水路を介して河川水に繋がっているため、水田で使用された農薬は田面水に溶解し、不適切な水管理や大量の降雨等により、河川に流入しやすいからである。
【０００３】
特に、通常、５月初旬に一斉に散布される水稲用一発処理除草剤は、散布直後から河川水中で検出され、５月中旬に濃度ピーク（数〜数１０ｐｐｂ）が出現し、６月下旬まで約２ヶ月間検出される等、その河川への流出が明らかになっているが、この流出汚染により、河川の一次生産者である緑藻の増殖が５月中旬に完全に阻害され、６月下旬になるまで回復しないことが確認され、大きな問題となっている。
また、田植え時に殺虫剤・殺菌剤を箱苗処理して水田に施用する方法が、現在一般的に用いられているが、この殺虫剤・殺菌剤も河川を汚染する原因となっており、問題となっている。
【０００４】
これに対し、従来より、流出量の削減方法としては、農薬散布後（少なくとも４日間）の止水管理により、河川に繋がる田面水の水田外への流出防止が現場で指導されている。しかし、実際には水管理労力軽減のため、かけ流し管理が横行し多量の田面水が流出している。それ以外に、大量の降雨によるオーバーフローやずさんな畦畔及び水尻管理による漏水により、田面水の流出防止による流出量の削減は殆ど実効を奏して来なかった。
【０００５】
これに対し、このような河川水の汚染を惹起する除草剤を全く用いない水田雑草の発生防止剤が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３１５９１４号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７８１０９号公報
【０００７】
これは、粉末状活性炭からなる防止剤を田面水に添加することにより、田面水透過光を減衰させて、水田表層土からの雑草発生を防止しようとするものであり、これにより、河川水を汚染する農薬を用いずに、水田の雑草の発生を或る程度抑えることが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記したような水田雑草の防止剤を用いても、大雨が降った場合等には、粉末状の炭が水田外に流れ出てしまうので、その度に何度も防止剤を添加しなければならないという問題がある。
また、粉末状活性炭からなる防止剤を水田水に添加すると、水田水が真っ黒になってしまうので、米生産者に、作柄に影響するのではないかという心理的不安感を与えるという問題もある。
【０００９】
本発明は、上述の問題を解決することができる除草剤・殺虫剤・殺菌剤等の水稲用農薬の系外流出防止システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、農薬を散布した後の水田に、モミガラ成形炭粉末を散布し、水田表層土の上に沈殿させることを特徴とする水稲用農薬の系外流出防止システムよって前記課題を解決した。
【００１１】
前記モミガラ成形炭粉末の粒径は、０．２５〜０．５ｍｍが好適である。
【００１２】
【作用】
本発明によれば、散布されたモミガラ成形炭粉末が沈殿して水田表層土の表面を膜状に覆う。モミガラ成形炭粉末は、その多孔質構造により、水田表層土から脱着しようとする農薬を吸着し、水田からの河川への流出を効果的に防止する。しかも、農薬の効果も維持される。
また、水田の水が外に流れ出ても、水田表層土を膜状に覆っているモミガラ成形炭粉末は水と一緒に流出することがないので、何度も添加する必要が無く、農作業の労力・時間の節約が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図１に基づき説明する。モミガラ成形炭粉末１０は、代掻き（しろかき）、田植えが完了した水田に農薬４０が散布された１日後、均一に散布される。農薬４０は田面水２０中で溶解・拡散されて、一部は水田表層土３０に吸着され、再び田面水２０内に脱着される。田面水は灌漑水を水田に流入させたり大量降雨が発生すると表面流出が起こり河川に流出する。
【００１４】
散布されたモミガラ成形炭粉末１０は約１２時間をかけて、沈殿し、水田表層土３０の表面を膜状に覆う。モミガラ成形炭粉末１０は、その多孔質構造により、水田表層土３０から脱着されようとする農薬４０’や田面水に含有される農薬４０”を効率的に吸着する。
かくして、モミガラ成形炭粉末１０が水田内に散布された農薬４０を吸着して保持するので、農薬４０の効果を下げることなしに、その河川へ流出汚染を防止することが出来る。
【００１５】
なお、モミガラ成形炭粉末の製造方法は、例えば、特開２００１−３８２０１号公報に開示されているような方法によることができ、本発明の主題ではないので、詳細な説明は省略する。要するに、モミガラを擂り潰しながら、固形化減容することでモミガラ成形棒を製造し、そのモミガラ成形棒を炭化炉で炭化（焼成）させ、粉砕機にかけて粉末にするものである。
【００１６】
ここで、モミガラ成形炭粉末は、粒径が０．２５〜０．５ｍｍで、焼成温度が６００〜７００℃のものがＢＥＴ比表面積が大きく、吸着効果が高いことが実験により確認されている。また、粒径の下限を０．２５ｍｍとすることで、モミガラ成形炭粉末の沈殿を確実にし、オーバーフローによる水田外への流出を防ぐことが出来る。
なお、モミガラ成形棒は、通常、固形燃料として製造されるものであるが、特に、窒素雰囲気下で、比重が１〜１．５ｍｇ／ｌのモミガラ成形棒を焼成し、粉砕して製造されたモミガラ成形炭粉末が、ＢＥＴ比表面積が大きく、吸着力が高いとともに、確実に沈殿させることができるので、本発明に好適であることが確認された。
【００１７】
ここで、モミガラ成形炭粉末の粒径は、「ふるい分け法」による。ふるい目寸法はＪＩＳ規格によって決められたものを用いて、０．２５〜０．５ｍｍの粒径のモミガラ成形炭粉末とは、ふるい目寸法が０．５ｍｍのふるいを通過しないモミガラ成形炭と、ふるい目寸法が０．２５ｍｍのふるいを通過するモミガラ成形炭の合計の重量が、全体の重量の３％以下であるものを指す。
【００１８】
モミガラ成形炭は、約７割が炭素、約２割がシリカ、約１割がカリウム等のその他の無機物であるので、農薬吸着効果の他に、無機肥料として稲の発育に好影響を及ぼす効果もある。
【００１９】
次に、図２の表に、モミガラ成形棒の比重とモミガラ成形炭粉末の比表面積の関係を示す。これによると、５００℃で炭化させたモミガラ成形炭粉末よりも、６５０℃で炭化させたモミガラ成形炭粉末の方が、比重に関係なく比表面積が上回ることが分かる。
【００２０】
図３に、モミガラ成形炭の焼成温度と粉末の比表面積の関係を示す。これによると、粒径が０．５〜１．０ｍｍと０．２５〜０．５ｍｍのいずれの場合も、６００℃の焼成温度で最大のＢＥＴ比表面積を有することが分かる。
なお、図３で、左側と中央の図形が五角形になっているのは菱形と正方形が上下方向に一部重なっているためであり、右側の図形が正方形であるのは、その中に菱形が隠れてしまっていることを意味している。
これから、本発明は、焼成温度６５０℃のモミガラ成形炭を用いると好適であることが分かる。
【００２１】
【実施例】
本発明の効果を確認すべく、以下のような実験を行った。
なお、実施例、比較例ともに以下の条件を共通とした。
・水田ライシメータの面積：４ｍ２
・２００２年５月７日：耕耘、施肥、代掻き
・５月９日：田植え（快晴）
・５月１４日：ハヤテ粒剤１２ｇ（プレチラクロール（ＰＴＣ）１．５％、イマゾスルフロン（ＩＭＳ）０．３％、ジメタメトリン（ＤＩＭＥＴ）０．２％含有）の均一散布（３ｇ／ｍ２）
・水管理は止水管理で行い、水位が２．５ｃｍ以下になると水位が５ｃｍになるまで給水した。
・表面流出水を採取するため、定期的に給水量を増加させ強制排水（排水口の高さは地表から７．５ｃｍ）させた。
【００２２】
実施例では、これに加えて、農薬散布１日後の５月１５日に、モミガラ成形炭粉末２００ｇ（６５０℃炭化、粒径０．２５−０．５ｍｍ）を均一に散布した（５０ｇ／ｍ２）。
比較例は、その他には特に何もせず、上で述べた水管理のみによって農薬の系外流出防止を行った。
【００２３】
この実施例・比較例の農薬の田面水中及び流出水中の残留量を、田面水と表面流出水のサンプリングを行うことで測定した。
田面水は農薬散布後７週目まで定期的に採取され（１００〜１０００ｍｌ）、前処理後、田面水中の３種類の農薬濃度がＨＰＬＣで定量される。
表面流出水は、農薬散布後５週目まで強制排水又は大量の自然降雨で発生した全量が採取され、前処理後、流出水中の３種類の農薬濃度がＨＰＬＣで定量される。
【００２４】
実験結果をまとめたものを、図４〜１０に示す。
図４〜６は、農薬散布後の経過日数ごとの実施例と比較例の田面水中の農薬残留量を示しているが、これを見ると、成形炭粉末添加後２週間は、実施例の農薬残留量が比較例の約５０％まで減少しており、本発明が表層土から田面水中への農薬脱着防止に絶大な効果があることが分かる。
【００２５】
また、図７〜１０は、農薬散布後の経過日数ごとの水田からの農薬の積算流出量を示しているが、これを見ると、実施例での流出量は、比較例での流出量に対して、プレチラクロールで４５．５％、イマゾスルフロンで４５．６％、ジメタメトリンで６３．４３％、３農薬全体で４８．５％減少しており、本発明が農薬の流出抑制に大きな効果を上げることが確認された。
図４〜１０を総合すると、本発明によれば、従来と比べると、系外への流出農薬の量をほぼ半減させることができることを意味するから、農薬に従来と同等の薬効を果たさせるには、約半分の量の使用ですむことになる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、水田表層土の上に沈殿させたモミガラ成形炭粉末が、膜状に水田表層土を覆って水田表層土中の農薬を保持するので、農薬の効果を下げることなしに、水田からの河川への流出を効果的に防止することができる。モミガラ成形炭粉末は、その多孔質構造により、田面水中の農薬も吸着して、水田からの農薬の河川への流出を効果的に防止することができる。
そして、一旦散布されたモミガラ成形炭粉末は、沈殿しているから、水田の水が外に流れ出ても、一緒に流出することがないので、何度も散布する必要が無くなり、農作業の労力・時間を節約することが可能となる。
さらに、モミガラは、稲作に伴って、世界中で大量に発生するが、本発明のような用途に使用されることでその有効利用を図り、稲作における資源のリサイクルを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の概要説明図。
【図２】モミガラ成形棒の比重とモミガラ成形炭粉末の比表面積の関係を示すグラフ。
【図３】モミガラ成形炭の焼成温度と粉末の比表面積の関係を示すグラフ。
【図４】実験における田面水中のプレチラクロールの濃度を示すグラフ。
【図５】実験における田面水中のイマゾスルフロンの濃度を示すグラフ。
【図６】実験における田面水中のジメタメトリンの濃度を示すグラフ。
【図７】実験におけるプレチラクロールの積算流出量を示すグラフ。
【図８】実験におけるイマゾスルフロンの積算流出量を示すグラフ。
【図９】実験におけるジメタメトリンの積算流出量を示すグラフ。
【図１０】実験における３農薬の流出量の合計を示すグラフ。
【符号の説明】
１０　モミガラ成形炭粉末
２０　田面水
３０　水田表層土
４０　農薬（除草剤・殺虫剤・殺菌剤）
【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】
2004115430.tif 000009
【図８】
2004115430.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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