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日本農学会シンポジウム

水と農学

農業水利施設を利用する水草たち
嶺田拓也*〔キーワード〕：ため池，水路，絶滅危惧種，侵略的外来水草，農業依存種
1．はじめにては植物体が水面下に沈下してしまう小型抽水植物（タチモやハリイなど），植物全体が完全に水中に没する沈水植物（イトモやスブタなど），根を水底に固着させ，葉を水面に浮かべる浮葉植物（ヒシ

ため池や用水路，排水路など農作物を育てるためやアサザなど），根で水底に固定することなく，植に必要な水を貯水，そして引水・排水を目的に整備物体が水中か水面を浮遊する浮遊植物（ウキクサやされた施設は農業水利施設と呼ばれる．水田や畑地サンショウモなど）に分けられる（図 1）．また，たなどの農地では，作物以外の自生植物を雑草と呼ん

め池上流部などに見られる湿原には，シロイヌノヒでいるが，農業水利施設内にも意図せずに自生するゲなどのホシクサ属やジョウロウスゲなどスゲ属水草が見られる．国内の水田にみられる生物をリスを中心に湿生植物群落も形成されやすい．山間部のト化した「田んぼの生きもの全種リスト」（桐谷ら

ため池谷頭部の貧栄養湿地には，サギソウやミミカ2010）では，水田やその周辺環境（畦畔や水路など）キグサなど希少な植物を含む湿地植生が発達するに生育する 1,938 種の維管束植物を掲載しているが，こともある．

そのうちため池では 443 種，農業水路には 326 種が水田など農地に水を供給（灌漑）するため池は，報告されている．ため池や水路は水田と繋がってお年間を通じて大きく水位変動する．一般に，ため池り，水田雑草と共通する水生・湿生植物も多く見らの水位は水田の取水量が多い代かきから田植え時れる．さらに，シャジクモや緑藻，珪藻などの藻類期にかけて最も低下する．また水稲収穫後には，水も広義の“水草”と捉えると，農業水利施設には多質改善のために水を抜く池干しを行う場合も多い．

様な水草が生育する．これらの水草には，他の水辺

このような環境下では，ヒルムシロやキクモなど乾環境から姿を消しつつある絶滅危惧種が含まれる

燥に耐えうる機構を備えた陸生形を形成する水草

一方，大繁茂して利水や排水を妨げる侵略的外来種が見られやすい．一方，年間を通じて貯水されたたなど雑草性の高いものも報告されている．

め池に見られるエビモなどは特別な越冬器官を形

本報告では，人工的に整備・管理されてきた農業成しないため，冬期に乾燥してしまう池では生育し水利施設を利用して生活史を営んでいるさまざまにくい．従って，池干し等で冬期に乾燥しやすいたな水草について，その生態だけでなく，農業におけめ池では，種子で越冬する一年生植物や乾燥や低温る水利用とのかかわりも紹介したい．に耐性のある殖芽を形成するタヌキモやトリゲモ

2．ため池や水路に見られる水草を中心とした水草群落が形成される．
一方，流水環境を提供する用水路や排水路には，人工的に造成されたため池は，浅い水深の水田や水田やため池とは異なりある程度の流速にも対応

流水環境の用排水路と異なり，ある程度の深さの水できる水草が見られる．また，河川など取水源に生深を維持した止水環境である．ほとんどのため池は，育している植物やその種子などの流れ込みによる湧水池や水の溜まりやすい立地に築造され，ため池影響も強く受ける．コカナダモやオオカナダモなどに見られる水草は造成前から自生していた湿生植の外来水草を含め，クロモ，エビモなどが用水路を物や水草に由来することが多い．水草はその生活形通じて末端の用水路まで侵入する．湧水を起源とすから，茎や葉が水上に伸び常に植物体の一部が水上るような水路では，水質や水温が一定に保たれるたにある大型抽水植物（ヨシやガマなど），水深によっめ，冷水環境を好むバイカモなどが定着しやすい．

*農研機構 農村工学研究部門（Takuya Mineta）

0369-5247/21/\500/1 論文/JCOPY

嶺田：農業水利施設を利用する水草たち

図123

ため池や水路に見られる水草

また，灌漑期間のわずか 4～5 ヶ月程度しか通水さ

土砂等の堆積がないと根で水底に固着する水草はれない用水路などでは，短期間で成長し乾燥にも耐生育しにくくなる．

えうる機構を持った水草が見られる．一方，水位や流量の変動が大きくなりがちな排水路では，しっか3．ため池の管理と水草の多様性

り水底に根を張り流されにくい大型の抽水植物がため池に見られる水草の多様性は，各地で浮葉植浮草植物や沈水植物よりも定着しやすい．また，水物や沈水植物群落の衰退が報告されるなど減少傾路構造，とくに底質は水草の定着に大きく影響し，向にある．この要因の一つとして，耕作放棄の増加

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農業および園芸

第 96 巻第1号（2021 年）や灌漑体系の変更等によるため池の利用頻度の低棄による利水用途の消失を招きやすいので，管理放下や管理放棄が考えられている．農業水利施設であ棄されがちである．そのような小規模ため池におけるため池では，通常，貯水や利水機能維持のため，る水草多様性の減少が懸念される．

池干しだけでなく，堤体や池周辺の草刈りや枝落と

4．利水の障害となる水草し，取水の障害となるような水草の刈取り（藻刈り），泥上げ，そして取水施設・余水吐きの点検・補修な

1）農業水利施設を経由して拡散する侵略的外来水どが行われている．しかし，農地が休耕・放棄され，草灌漑水源としての需要がなくなると，これらの管理南米原産のヒユ科の多年生水草ナガエツルノゲ作業も行われなくなるか，頻度は低くなる．香川県

イトウ（Alternanthera philoxeroides）は中空の茎が仲多度地域において，ため池の管理頻度と水草相と1m 以上も伸長し節から活発に発根・分枝することの関係を解析したところ，藻刈りや泥上げ作業は沈で，日当たりの良い肥沃な水辺に大群落を形成する．

水植物や浮遊植物種数に負の影響を与えている可

世界各地の水辺に侵入し，水辺生態系に大きな影響能性が示されたが，抽水植物や浮葉植物の種数に対を与えているだけでなく，開放水面に大繁茂し水路しては正の相関が認められた（表 1，嶺田ら 2006）．

閉塞など水利上の問題を引き起こす侵略的外来水

石川県の中山間地の小規模なため池群における管草として知られている．日本には 1989 年に侵入が理と水草相に関する調査でも同様の結果が得られ，確認されて以降，現在では茨城県以西の各地で報告利水が維持され，藻刈りや池干しなどの管理作業がされている．外来生物のなかでも特に生態系や人体，毎年のように実施されているため池では，沈水植物

農林水産業に悪影響を及ぼすおそれがあるものとが抑えられ抽水植物や浮葉植物が多くなり，藻刈りして 2005 年には栽培・保管・運搬が原則禁止されや池干しが実施されず利水頻度も低い（1～3 回程度る「特定外来生物」（環境省）に指定された．伸長/年）と抽水植物や浮葉植物に加え，沈水植物群落した茎は千切れやすく，茎断片に節が含まれていれも増加する傾向が示された．従って，沈水植物を含ば 1～2cm 程度でも容易に萌芽し漂着先で定着する．

む多様な水草の維持には藻刈りなどの攪乱の頻度

また，ゴボウ状に伸びた根の断片も不定芽を形成しを下げつつ適度なため池利用や管理が必要であるやすく増殖源となる．本種が流域全体に定着する千ことがうかがわれた．しかし，利水が消失し維持管

葉県印旛沼では湖沼や河川域だけでなく，用排水路理も全くなされなくなってしまうと，土砂や落葉のや用排機場にも侵入し通水や排水に支障をきたし堆積により陸化が進行し，沈水植物や浮葉植物が消ている．加えて，排水機場ではポンプ稼働時に大量え，わずかな抽水植物のみとなりやすい．に漂着するナガエツルノゲイトウによって，治水上一方，ため池に出現する絶滅危惧植物の種数とたの問題となっており，スクリーンに付着するナガエめ池の規模を見てみると，貯水量 5 千ｔ未満の小規ツルノゲイトウの処理に多大な労力やコストをか模な池でミクリやイトモ，スブタなど多くの絶滅危けている．また，流域内の水田内や畦畔にも侵入し惧種が生育していた（嶺田・日鷹 2002）．とくに中ており，水田内でまん延すると水稲にもたれかかる

山間地の小規模な池ほど受益面積が少なく，耕作放ように伸長し生育競合だけでなく，コンバインによ表1

香川県仲多度地域におけるため池内管理内容と水生植物相の関係（嶺田・石田・廣瀬・松森 2006 より）維持管理内容確認種数
抽水植物種数取水施設の軽微な補修
0.21
0.19
余水吐きの軽微な補修
0.34**
0.33**
堤体周辺の軽微な補修
0.25*
0.28*
堤体や池周辺の草刈り
0.08
0.00
池内の草刈り0.39**
0.33**
水抜き
0.25*
0.26*
泥上げ
0.48**
0.40**
落葉・ゴミ拾い0.25*
0.15*は P<0.05，**は P<0.01 で有意（ピアソン積率相関）

浮葉植物種数
0.19
0.21
0.28*
0.08
0.38**
0.13
0.25*
0.24

沈水植物種数-0.02-0.05-0.13-0.08-0.05-0.10-0.16-0.16

浮遊植物種数-0.07-0.08-0.12-0.05
-0.05
-0.08
-0.13-0.11

嶺田：農業水利施設を利用する水草たち

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る収穫作業の効率を著しく悪化させる．パイプライることがある．糸状性藻類は剥がれや千切れによっ

ンで用水が供給される水田でも給水栓付近によくて水路内を大量に流下すると，分水口に付着し取水みられ，実際に灌漑期間中に給水栓からのナガエツの障害や，スクリーンや除塵機にて大量に捕捉されルノゲイトウの茎断片流入が確認されるなど，管路管理面での大きな負荷となる．茨城県南部のある幹区間があっても用水経由で拡散していると考えら線開水路では緑藻類の Cladophora sp．（シオグサのれる．農地内に侵入したナガエツルノゲイトウは，一種）や褐藻などが短期間に大発生し，下流の除塵水平方向の伸長だけでなく節からも地中深く直根機に負荷を与えている（図 3）．Cladophora は緑色を下ろすことによって定着を確実なものとする．現の分枝した一細胞列の糸状体を形成し，流れの速い在までのところ，ナガエツルノゲイトウに卓効的な河川の河床基質上に付着する．水路内では大型化し水田除草剤や防除体系は確立されておらず，慣行の4m 以上に達する．下流の除塵機には 4 月下旬の通防除体系下で本種の残草がよく目立つ．さらに，ナ水開始後直後から漂着が認められ，6 月中旬にピーガエツルノゲイトウがまん延する圃場では，耕起でクを迎えるが，その後急速に漂着が減少した．この細断化されたナガエツルノゲイトウの茎や根の断ように水路では，短期間に大増殖し終息も早い糸状片が代掻きの落水時に水尻から排水路に流出する性藻類などが問題となることがある．

ことも確認されている．印旛沼地域では農業用水の3）水利施設内で繁茂する水草の防除安定供給や印旛沼の水質保全を図るために「低地排ため池や水路内で増殖する水草の対策として一水路→揚水機場→管路→水田→排水路→低地排水

般的なのは，刈取り（藻刈り）である．ため池や水路→」の循環灌漑システムを構築しているが，ナガ路の取水施設付近などの小群落程度なら，抽水植物

エツルノゲイトウはこのシステムを利用し農業水でも沈水植物でも 1～3m 程度の長い柄の藻刈り鎌利施設を介して，水田に拡散・まん延している（図で刈取り，引き揚げることができる．またジェット

2）．

水流などを利用すれば，根こそぎ除去することがで

2）用水路で短期間に増殖する藻類きる．大面積だと刈刃が取り付けられた藻刈り船が緑藻や褐藻には群体や多細胞によって数ｍ以上用いられる．藻刈り船には刈取りだけでなく，ナガとなるものが知られている．ときに土砂の堆積がな

エツルノゲイトウなどの特定外来生物を対象としいコンクリート 3 面の開水路の水路河床や壁面上に，た場合，回収機構も備えたものが多い．しかし，刈糸状体を形成する緑藻や褐藻が直接付着し繁茂すり取った水草をすべて回収することは難しく，再生能力の高い侵略的外来水草の駆除では，刈取り自体が分布拡散を助長しないように気を付けるとともに駆除後に再定着を防ぐ巡回・監視が必要となる（嶺田ら 2020）．農業水利施設では，農業用水としての供給や河川への排水を伴い，水域生態系への影

図 2

印旛沼地域における循環灌漑システムとナガエ
ツルノゲイトウの拡散様式

図3

コンクリート 3 面水路に繁茂する糸状性藻類

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農業および園芸

第 96 巻響も懸念される一般的な化学的防除（除草剤）が採第1号（2021 年）

る．このようにため池の水位操作に適応した用しづらい．そこで，物理的に遮光シート等で水面種や系統の存在がうかがわれ，池干しなど利水にや水底を覆うことで生育抑制する試みが各地でな伴う管理作業は，多様な水草が生育しうる光環境やされているが，シート敷設の労力だけでなく，耐久水質環境，水位変動を創出してきたといえよう．し性や敷設面積が広いとコストも大きな課題となる．

かし，水位が低下するタイミングで再生産を行う水

5．最後に草の多くが絶滅危惧種となっているように，生活史に不可欠な要素を水位操作に依存しすぎると，利水雑草として水稲栽培環境下の水田で特異的に見環境の大きな変化や消失によってその存続は脅かられるコナギやタイヌビエなどのように，耕作下のされてしまう．一方，多くの水草はシードバンクの農耕地に特異的に生息する生物種は農業依存種

寿命が比較的長いため，水草群落が衰退してしまっ（Agriculturally dependent species）（Hidaka 2005）とたため池でもかつての管理が再現されれば，以前のされる．農業が有する多面的機能のうち，生物多様群落が再生する可能性は高い．近年，防災上の観点

性保全機能において最も重視しなければならないから，利水需要が消失もしくは大幅に低下し老朽化のは他の環境下では見られない農業依存性の高いが進行した特に小規模のため池に対し，埋め立てや種群や個体群であろう．自然湖沼と異なり耕作に伴堤防切り落としによるため池廃止の検討が各地でう人為的かつ定期的な水位変動などの攪乱がもた行われている．もし，廃止を検討するため池に利水らされるため池に特異的に生育する水草も，農業依に伴う特有の環境に適応した水草個体群が存在す存種として見なせるのではないだろうか．例えば，るなら，防災面だけでなく農業が提供してきた生物

小林（1984）はため池と水田に見られるクログワイ多様性の保全という相反する課題も俎上にのせて，個体群を比較し，個体群間で草型や塊茎の形成期，廃止ため池の選定方法などを議論していく必要が萌芽パターン，日長反応などに違いが見られることあるだろう．

を報告している．ため池のクログワイ個体群は，水前節で紹介したナガエツルノゲイトウは，管路区田個体群より早く塊茎形成を終了し，夏期の水位低間も含むネットワーク状に整備された農業水利施下による生育環境の変化にうまく適応を果たして設と循環灌漑システムに乗じて拡散を果たしてきいた．また，現在，野生絶滅状態にある希少水草コた．クロモやコカナダモなども用水路を経由して水

シガヤホシクサの最後の野生生息環境はため池で田に一時的に侵入することがあるが，冬季に乾燥すあることが知られている（土屋 2013）．コシガヤホる水田では定着が難しい．水田内にも定着している

シクサは深い水深には適応するが，ヨシなどの大型ナガエツルノゲイトウは栄養繁殖を主として断片の抽水植物との競合に弱く，また種子の寿命が短いからの再生能力が高く，また乾燥にも強いため，水ためシードバンクを形成しづらく，種子生産が毎年田や畦畔が繁殖地となり，排水路を介して水路ネッ継続されないと絶滅してしまう．最後の生育地とトワークへの供給源となっていた．このように在来なったため池では，春から夏にかけて利水のため水の水草には見られない生態的特性を有していると位が維持されヨシなどの侵入を阻むとともに，秋以はいえ，うまく循環灌漑システムに入り込んでいる降の水位低下によってコシガヤホシクサの種子生ナガエツルノゲイトウなども新しいタイプの農業産を可能としていた．しかし，渇水のため水位の下依存的な水草といえるのではないだろうか．

げられない年が何年も続いたため，種子生産ができ農業水利施設に見られる水草には，水位変動の激ずにやがて絶滅してしまったとされる．ため池に生しい河川低水敷や自然湖沼にも生育する共通種も育していたコシガヤホシクサ個体群は，花茎を伸ば多い．そのなかで保全・防除のどちらの観点からも，すタイミングなどの生活史を利水に伴う水位変動

農業水利施設が提供する環境や条件が水草の生活のサイクルに適応させ群落を維持してきたといえ史や個体群維持にどのように寄与しているか，つまる．ため池でよく見られるアオテンツキやニイガタ

り農業依存性の視点から水草の生活史を整理・検討

ガヤツリなどの小型抽水植物も，灌漑終了後の落水していくことは，農業水利施設における水草とのつ後に湖底が干上がると発芽し短期間に開花結実す

きあい方を考えていく上で重要な示唆を与えてく嶺田：農業水利施設を利用する水草たちれものと考えている．
引用・参考文献
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東京．
Hidaka, K. (2005) True agro-biodiversity depending on
irrigated rice cultivation as a multifunction of paddy fields,
Proceedings of the world Rice Research Conference ofWorld Rice Research Conference, 337-339.
角野康郎（1998）ため池の植物群落（江崎保男・田中哲夫編）『水辺環境の保全』，朝倉書店，1-16．
桐谷圭治編（2010）『改定版 田んぼの生きもの全種リスト』，農と自然の研究所，福岡．
小林央往（1984）水田多年生雑草クログワイの生態と変異，雑草研究 29（2），95-109．
嶺田拓也・日鷹一雅（2002）香川県仲多度地方の水生植物相によるため池群の類型化，水草研究会報 74，35-44．

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嶺田拓也・石田憲治（2006）希少な沈水植物の保全における小規模なため池の役割，ランドスケープ研究 69，577-580．
嶺田拓也・石田憲治・廣瀬裕一・松森堅治（2006）水生植物保全に向けたため池管理実態の把握，香川県仲多度地域を事例として，農村計画学会誌 25，347-352．
嶺田拓也・佐々木亨・市川康之・芝池博幸・高橋修・皆川裕樹・鈴木広美・山岡賢（2018）印旛沼地域に侵入・定着する外来水草ナガエツルノゲイトウ，農業農村工学会誌 186，687-689．
嶺田拓也・吉永育生・渡部恵司・山岡賢（2018）茨城県南部の開水路に発生する糸状性藻類の発生消長，平成
30 年度農業農村工学会大会講演要旨集，520-521．
嶺田拓也・中井克樹・林紀男・丸井英幹（2020）農業被害をもたらす侵略的外来水草の対策と課題，農業農村工学会誌 188，887-891．
土屋守（2013）コシガヤホシクサとの出会いとその後，水草研究会誌 100，21-28．