第67回（2023年度） 北海道開発技術研究発表会論文

南長沼地区における地下水位制御システムのマニュアルについて－

地下かんがいの普及に向けて
札幌開発建設部 札幌南農業事務所－工事課 ○大澤 秀人
新津 由紀
五十嵐 和久

国営農地再編整備事業「南長沼地区」では、地下水位制御システムを導入しており、地下かんがいを活用した営農がなされている。しかし、受益農家から地下かんがいを利用するにあたり、地域の土壌や栽培作物に適したかん水方法やタイミングなどが難しいとの声があり、地区内で実施した各種試験結果等を反映したマニュアル作成した。本稿では、マニュアル作成にあたり、その内容と工夫した点を報告するものである。
キーワード：地下かんがい、マニュアルっていた。
このため、農業の振興を基幹とした本地域の活性化を国営農地再編整備事業「南長沼地区」（以下「本地区」 図るため、本事業により既耕地を再編整備する区画整理という。）は、北海道の石狩平野南東部、夕張郡長沼町と畑作振興のための農地造成を一体的に施工し、生産性に位置し、石狩川水系千歳川流域に拓けた水田地帯のの高い基盤の形成を行っている（写真－２）。
1,550haを受益地としており、平成23年度より事業着手した（写真－１）。
３．地下水位制御システムの構造
本地区では、地下水位制御システムを導入しており、基盤整備工事と合わせて、地下かんがいや暗渠管の清掃
地下水位制御システムは、用水路から取水する用水を集ができる施設を設置している。
中管理孔桝を経由して暗渠管へ注水し、地下水位を１．はじめに整備前

40 枚 約 0.7ha/枚

整備後

13 枚 約 2.1ha/枚

夕張山地
長沼市街地

千歳川

至夕張

南長沼地区

至札幌

写真－１ 地区位置図

２．事業概要本地域の農業は、水稲と転作作物である小麦、大豆を主体とする土地利用型作物に加えて、収益性の高い野菜等を導入した複合経営が展開されている。しかしながら、本地区の農地は小区画で排水不良が生じており、経営耕地も分散していることから、効率的な機械作業が行えず、生産性も低い状況にあり、農業経営は不安定なものとなOOSAWA Hideto, NIITSU Yuki, IGARASHI Kazuhisa-066-

写真－２ 事業実施前後の状況

上昇させ、作土層内に水分を供給する地下かんがいと暗渠管内に堆積した土砂の清掃（フラッシング）ができる構造となっている（図－１,２）。
(1) 地下かんがい実施時
水位調整水こうに設けた水位調整孔を水位調整カラーで開閉することにより、設定した水位まで地下からのかんがい用水を供給することが可能となる。
開水路の場合集中管理孔桝
道路

水位調整水こう水口(表面取水)
ほ場面

写真－３ 手引きの表紙と目次

作土層排水路

疎水材
管水路の場合５．実用化や普及に向けた記載内容と工夫した点

暗渠(吸水渠)図－１ 地下かんがい実施時の用水の流れ(2) 暗渠管清掃時
水位調整水こうを全閉し、暗渠管内に水を充填させた後に全開し、勢いよく排水することによって、暗渠管内に堆積した細かい土粒子や付着物を洗い流すことができる。毎年、実施することにより、暗渠排水機能の長寿命化につながる。

開水路の場合集中管理孔桝
道路

手引きの作成にあたっては、地下かんがい等の実用化や普及に向けて、受益農家からの疑問や操作をする上で把握しておくべき点を整理し、これらの内容が手引きを見て理解できるように留意して記載することとした（表－１）。

番号
(１)
(２)
(３)
(４)
(５)
(６)
(７)

水位調整水こう水口(表面取水)
ほ場面
作土層
排水路

疎水材

表－１ 受益農家からの疑問や把握しておくべき点

管水路の場合暗渠(吸水渠)図－２ 暗渠管内清掃時の用水の流れ

内 容
操作方法がよく解らない
地下かんがい時の暗渠管への給水量が不明
地下かんがい時の地下水位上昇時間
作物別のかんがい期間
地下かんがいの実施予定日
地下かんがいの効果
暗渠清掃に必要な時間

また、本地区の施設構造や土壌条件等に即した内容と４．マニュアル作成の経緯するため、過去に地区内で実施した各種試験結果等を反映した記載内容とすることとした。
本事業実施前は、地下水位制御システムを備えている
記載内容と工夫した点を以下に示す。
ほ場が無く、地下かんがい等を実践していなかったため、受益農家に操作方法や留意点を把握してもらう必要があ(1)操作方法
り、各ほ場の工事完了後に現地で操作説明会を実施して操作手順を解りやすく記載したほか、集中管理孔を操していた。
作する上で把握しておくべき施設構造等も記載した。
本地域では令和３年に干ばつとなり、多くのほ場で地工夫した点は、高齢者の方でも見やすいように字の大下かんがいが実施されたが、受益農家から操作方法のほきさは14ポイントを基本とし、理解しやすいように写真
か、地下かんがいのタイミングや給水時間等に関する問や図を多く用いた（図－３,４）。
い合わせが多くあったため、地元の長沼町土地改良総合センターや空知農業改良普及センター空知南西部支所と連携し、令和４年２月に「南長沼地区 地下かんがいの手引き」（以下：手引き）として、操作方法や留意点等をまとめたマニュアルを作成したものである（写真－３）。
手引き作成後、全受益農家に配布され、現在は活用さ
図－３ 水位調整水こうの操作手順（手引きより抜粋）れている。

OOSAWA Hideto, NIITSU Yuki, IGARASHI Kazuhisa-067-図－４ 水位調整水こうの構造（手引きより抜粋）(2)地下かんがい時の暗渠管への給水量
暗渠管への給水量は、少なすぎたり、多すぎると均一に水位が上昇しないおそれがある。手引きでは、北海道で作成したマニュアルを参考１）として２～３㍑/秒が適量であることを記載した。
ただし、集中管理孔桝には流量計を設置していないた
め、受益農家は現地で適量の判断ができない。
このため、適量の状態は、流入管の水深が2.5cm～3.0cmで暗渠流入部は安定した渦巻きが出来る状態であることを記載した（図－３,４）。
工夫した点は、受益農家が現地で流入量の調整ができるように適量の状態である写真を掲載し、流入管の水深及び流入部の状況をコメント入りで掲載した（図－５）。
(3)地下かんがい水位の上昇時間
地下水位の上昇や下降時間は、土壌により異なる。本地区は、細粒質の粘性土が広く分布しており、当該土壌地点で過年度に実施した地下かんがい調査では、給水開始から地表下30cmまでに地下水位が上昇する時間は13時間、地表下20cmまでは29時間、その後地表下60㎝まで下降する時間は40時間要しており、このことを細粒質の粘性土での事例として記載した。なお、地区内では泥炭土も分布するため、他地区での泥炭土の事例も記載した。
また、地下水位の状況を確認するための水位観測孔掘削やほ場全体に均一な地下かんがい用水の配水を目的とするサブソイラー等による心土破砕の推奨も記載した。
工夫した点は、農家が時間毎の地下水位変動イメージが解るようにグラフを掲載したほか、営農しているほ場の土壌が解るように土壌分布図を掲載した。なお、土壌分布図には農家がほ場の位置が特定できるように道路の号線名を追記した（図－６,７）。
(4)作物別のかんがい期間
かんがい期間は、事業計画に位置づけられている小麦、大豆等について、北海道で作成したマニュアルを参考１）として設定した。なお、本地域で作付が拡大しているブ
ロッコリーについては、既存のマニュアルに掲載されていなかったため、地元の空知農業改良普及センター空知南西部支所と相談しながら設定した。

図－６ 畑地かんがい時の地下水位変動（手引きより抜粋）

図－５ 給水量の目安（手引きより抜粋）
図－７ 土壌図（農研機構日本土壌インベントリーより）２）OOSAWA Hideto, NIITSU Yuki, IGARASHI Kazuhisa-068-

ブロッコリー
上旬
生
育期
節
かんがい期

4月
中旬

下旬

上旬

5月
中旬

下旬

上旬
活
着期

6月
中旬

下旬

根伸
長期

葉数増
加出蕾期

重点期

危険期

重点期

上旬

7月
中旬下旬

上旬

8月
中旬

下旬

上旬

9月
中旬

下旬

上旬

10月
中下旬
旬

注）生育時期の異なる作型があることから、生育期節は代表的な作型を例として表示しています。

かんがい期〈地下かんがい ワンポイントアドバイス〉①土壌乾燥時の活着促進にかんがいは有効です。
②出蕾期(収穫の2～3週間前)から、病害予防や日持ち性向上のためかんがいは中止します。
③出蕾期以降のかんがいは、多湿条件で軟腐病の発生を助長しやすいので、なるべく避けます。
④排水不良ほ場では、排水対策を行うようにします。

図－８ ブロッコリーのかんがい時期（手引きより抜粋）

工夫した点は、ワンポントアドバイスを記入し、かんがいの重点期と危険期が解るように作成した（図－８）。
(5)地下かんがいを実施するタイミング
地下かんがいを実施するタイミングは、北海道で作成したマニュアルを参考１）として、実施日前10日間程で20mm以上の連続した降雨がなく、さらに今後一週間にまとまった降雨が期待できない場合を基本とし、前回の実施日から一週間以上空けて実施することを記載した。
また、イメージが解るように図も掲載した（図－９）。
大豆

図－10 地下かんがい有無による大豆の収量比較（令和３年）(7)暗渠清掃（フラッシング）時間
本地区で過年度に実施した試験では、暗渠管内に堆積した土砂は、排水開始から約10分後にはほとんどが排出され、約30分後には澄んだ状態となり、清掃前の堆積した土砂や付着物は、清掃後に排除されていることが確認されており、この時間を目安として記載した。
工夫した点は、清掃の効果が解るように暗渠管内部の状況写真も添付した（写真－４）。

地下かんがい実施予定日
前10日間
20mm以上の連続降雨がない

清掃前：暗渠管内部

清掃後：暗渠管内部

週間天気予報で1週間はまとまった雨がなさそう

地下かんがい実施

写真－4 フラッシング前後の暗渠管内部の状況

地下かんがいは前回の実施から1週間空けて行う。

図－９ 地下かんがい実施計画図３）
秋まき小麦

６．おわりに地下かんがい実施予定日(6)地下かんがいの効果
前15日間
週間天気予報で1週間は地下かんがいの普及に向けては、その効果を示すこと20mm以上の連続降雨がない
まとまった雨がなさそうが重要である。本地域では令和３年７月の月間降雨量は4.5㎜と極めて少なく、地下かんがいを実施しているほ場が多く見られた。この時の地下かんがい実施有無による収量差を把握する調査を実施した。対象作物は、転作地下かんがい実施作物として作付けが多い大豆とし、品種はユキホマレで地下かんがいは前回の実施から1週間空けて行う。
統一した。この結果、実施有無で約４割の収量差があり、比較したグラフを手引きに掲載した（図－10）。
なお、同年における町平均の単収は、作物統計調査によると233kg/10aとなっており、地下かんがいの実施により町平均と比較しても約25％の収量差があった。

手引き作成後、今年の７月下旬にも無降雨が続いた日があったが、多くのほ場で問題なく地下かんがいが行われており、作物が順調に育つ姿が確認できた。また、地下かんがいを行った受益農家からは、手引きがあったため、戸惑うことがなく操作ができたとの声もあった。
今後も本地区で設置した施設が有効に活用され、地下かんがいが普及していくことを期待している。
なお、手引きは、初版として令和４年２月に作成したが、より本地区の土壌条件等に即したものとするため、今後も引き続き現地調査を行い、その結果を反映した更新版を作成する予定である。
謝辞：手引き作成にあたり、現地調査やご協力をいただ
いた関係者の皆様へ謝意を表します。

OOSAWA Hideto, NIITSU Yuki, IGARASHI Kazuhisa-069-参考文献
1) 北海道農政部：集中管理工を利用した地下かんがいの手引き平成20年3月
2) 農研機構：日本土壌インベントリー
3) 北海道立総合研究機構2013年「干ばつなんてこわくない！地下かんがいで転作作物の安定生産」

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