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日本農学会シンポジウム

水と農学

水を味方につける農作業―気候変動を乗り越え安定生産に向けて―
庄司浩一*〔キーワード〕：畝立て，排水，不耕起栽培，保水
水田の高低差，穀物乾燥
1．はじめに
農業生産において水は必要不可欠な環境要因であるが，近年の気候変動の影響により，過湿や干ばがら，連作障害を避けるために水稲とのローテーションで栽培するため，水が溜まりやすい水田環境に適応した方法である．一方で，暗渠が十分機能する水田や，土壌の亀裂が発達した畑地で排水が確保される場合には，畝を立てずにダイズが栽培されている光景がよく見られる．

つなどが脅威となっている．そこでは水を味方につ

一般に黒ダイズ栽培では，梅雨の間の 6 月上中旬ける（コントロールする）のか，敵に回す（放置すに播種し（移植する場合もほぼ同じ），雨の合間をる）のかで農業生産が大きく変わる．ここでは，作見ながら，中耕培土（土寄せ）を播種後 15 および物や土に働きかける農作業に改めてスポットを当

25 日目を目安に 2 回，雑草をみてさらに軽く 1-2 回て，水をコントロールする場面について，実際の行い，徐々に畝を高くする 1）．この例では条間（畝データから読み解く．の間隔）が約 1.2 m，株間（畝内での植付間隔）は2．過剰な水を避ける農作業（畝立て）

約 0.5 m である．梅雨明け以降には日中を避けて谷に灌漑するが，走り水程度として根の通気を確保す

農業生産に直接携わらない人でも，花や野菜などる．当地での中耕培土作業には，ロータリカルチにを畑地で栽培する場合には，水はけをよくするため専用の中耕爪 2，3）（図 1（b），スクリュー爪 or らせ畝を立てることはよくご存知かと思う．図 1 は兵庫ん爪，通常より長く，中央から端に向かって回転半

県丹波篠山市での黒ダイズ（いわゆる黒豆）栽培に径が減少）を装着する方法が主流で，より湿潤条件おける畝立ての例で，図 1（a）では畝の高さは 30 cmに適応した中耕ディスク 4，5）（皿状で自身が回転し以上ある（高畝）．耐湿性は高くない作物でありなながら土を上げるスキ）も導入されつつある．ただ（a）

図1（b）

（c）

（d）

黒ダイズ栽培での中耕培土例（a）2 回目完了，（b）中耕培土を行う機械（管理機と中耕爪），（c）1 回目完了で排水待ち，（d）未実施で雑草に埋没した作物，2020.7 撮影．

*神戸大学大学院農学研究科（Koichi Shoji）

0369-5247/21/\500/1 論文/JCOPY

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庄司：水を味方につける農作業

し，梅雨の降雨が多くかつ長引くと，圃場によってて低い畝（平畝）を立てるかである．洪水（大河かは中耕培土が不完全なまま梅雨明けまで放置せざらの水の氾濫，流速はきわめて低い）を繰り返すこるを得ない場合もある（図 1（c）（d））
．気候変動にとで現地圃場は砂を多く含むので，畝を立てても収よる異常気象が通例化するなかで，従来の農作業体

穫までには降雨で崩れていることが多い．そこで，系の改良が望まれる．

ロバとトラクタの中間である二輪トラクタでも作

ところで上記の例は，播種時期，条間，株間，中業でき，スピードを維持しつつけん引力を要しない

耕培土の時期，畝の高さなど，農家や普及機関が永ように，耕さない部分を中央に多く残す畝立て方法

年検討し適用してきた結果を述べたに過ぎない．一はどうかと検討した（図 2（c））．

般化して論文にする以前に，常識的な経験値は農家

通常の年間雨量相当を乾期の約 2 か月間に集中しならば誰もが承知であるから，たとえば畝の高さはてスプリンクラー灌水し，トウジンビエとササゲの何 cm が最適，といった論文を探すのはかなり難し栽培試験を行った．図 2（a）の畝立て方法での収量い．しかし研究者としては常識を前提としつつも，を基準とした場合，トウジンビエは（b）18%減／

たとえば上述の環境変化に対応するように，新たな（c）15%増，耐乾性はあるが水に弱いササゲは（b）提案を行う使命もあると筆者は考えている．たまた25%減／（c）40%増となっていた．この結果を説明

ま海外（アフリカ南部のナミビア）で研究する機会するために収穫期に残った畝を調べたところ，（c）を得たので，畝立て方法に関する事例研究 6）を以下の方法は（a）と比較して畝の縦横比で約 2 倍となっに紹介したい．ていた．畝が残ることに対応して土壌水分も低かっ

比較的人口が多い北中部ナミビアでは，近年の気たことから，耕さない部分を多く残して崩れにくく

候変動で年ごとに干ばつか洪水を繰り返す中で，トした畝立て方法で，湿害を回避できていたことがわ

ウジンビエ（粉に挽いて餅にする）やササゲ（タンかった．

パク源のマメ）といった耐乾性の作物が栽培されて湿害とは逆に灌水が十分に届かなかった場所でいる．これらの作物は降雨が多いと生育不良，場合は，図 2（c）の畝立てでは乾燥害が見られた．洪水によっては枯死するので，伝統的なロバで曳くプラ

時に水を遠ざけつつも干ばつ時に乾燥を促さない

ウ（スキ）耕では往復しながら内側に土を起こして工夫が必要である．現地では土地が十分にあること畝を立てる（図 2（a））．近年のトラクタによる賃耕もあって条間を広くとり，図 2（a）と（b）の中間

では，スピードを重視してディスクハローで畝を立にあたる平畝とする場合が多い（ただし収穫時にはてない（図 2（b））か，ディスク列の並びを工夫し原形をとどめない）．これは洪水でも干ばつでもあ（a）

図2（b）

（c）

耕うん方法の違い（a）ロバ＋プラウによる畝立て（2 往復），（b）トラクタ＋ディスクハローでの平面耕（1 行程），（c）二輪トラ
クタ＋2 枚の内向きディスクによる畝立て（1 行程），SATREPS（2011-2016 年度）にて研究実施，2016.9 撮影．

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農業および園芸

第 96 巻第1号（2021 年）る程度対応できる現地農家の知恵であるとともに，不耕起栽培において土壌中の有機物の増加と土壌単純に機材の制約をうけた妥協点とも考えられ，大団粒構造の発達が進み，耕起栽培に比べて過湿や過いに参考になる．

乾燥が抑制され，より安定した土壌環境を提供する

後日，図 2（c）の作業機相当が，トラクタ用に現地で販売されていることも知った．ただこれは図 2ことで生産性向上に寄与することが報告されている 12）．

（b）のように全面を耕してから畝を立てるもので，このような土壌中の水の移動の違いは，降雨後の耕さない部分を多く残して畝立てする発想はない播種作業の可能性に大きく影響を及ぼす．一般に，ようである．筆者が提案した図 2（c）の方法をデモ

耕うん作業は土壌を膨軟化し良好な発芽環境をつしたところ，耕さない部分残るのはよくないとか，くる反面，降雨によっていわゆる｢ぬかるみ｣化し，雑草を埋め込んだだけで手抜きだ，といった厳しいトラクタを利用した播種機の走行を困難にするこコメントが寄せられた．耕してきれいなところに種とが多い．しかし不耕起栽培では，トラクタ走行にを播くのは万国共通の農作業の基本のようである

対する地耐力が向上することで，降雨に対する播種が，次節ではその基本への挑戦を紹介する．

作業可能日数が増加する．日本よりも大型の農業機

3．水と同時に土壌を保全する農作業（畑地での不耕起栽培）

械が用いられるオーストラリアの例では，トラクタの通路を固定化してランダムな土壌踏圧を防ぐことで（Controlled Traffic Farming），不耕起栽培と相作物栽培に先立って行われる農作業が「耕うん」まって，透水性を確保してぬかるみを回避するととである．しかしそれに続く播種や移植作業も機械化

もに降雨が貯留され，作業性・生産性に寄与するとされ，使える除草剤の選択肢も増えてくると，本当報告されている 13）．に耕うんが必要なのかとの疑問が呈された．まずは

不耕起栽培のもつ土壌有機物の貯留や水のコン労働力や投入エネルギーの観点から「不耕起栽培」

トロール機能が認められる一方で，技術面の課題もの検討がなされ 7，8），続いて土壌の保全機能が着目多い．不耕起対応の播種機（トラクタ搭載）の例でされるようになった．改めて不耕起栽培を定義する

は，種子を落下させる直前にディスクで直接作溝しと，前作物を収穫後にその残渣を耕さずに残したまて狭い隙間を作るか 14），播種溝相当のみを部分的にま後作物の播種や移植を行うものである．前作物の耕うんしている（図 3 左）15，16）．前作物の残渣や雑根が形成した環境を残すことで，土壌の透水性を高草を刈り倒して被覆した圃場に直接播種する，不耕めて降雨に伴う土壌侵食を防ぐとともに，耕うんに起が続き局地的な凸凹が大きい圃場で播種する，小伴う土壌有機物の分解を抑えて貯留し，これにより規模圃場に適した二輪管理機で播種する，など生産保水性を高める 9，10）．国連食糧農業機関（FAO）が環境や農家の都合に応じた課題が多い．除草剤を用提唱する「保全農業」では 11），できるだけ耕さずにいず土壌により多くの有機物を貯留することを目（最小限の攪乱），土の表面を有機物などで覆った的に，果樹園のように条間の雑草を刈り込む栽培と状態を保つことが，水を保持し土壌も保全するためする場合は，現状は刈払機や手押しの芝刈機に頼るに推奨される．耕起および不耕起栽培による土壌環

ところを，ラジコン化やトラクタ搭載などで軽労化境の違いと有機栽培ナスの生産を検討した例では，する余地がある．不耕起栽培の普及のためにはこれ

図3

不耕起圃場におけるダイズの播種と生育のようす（狭畦栽培）
小松﨑将一氏による．

庄司：水を味方につける農作業

5らの課題を解決し，土壌保全と生産性向上が両立すら 17），水分の吸収制限や土壌内の脱窒現象などの可る農作業システムの開発が求められる．

能性から低タンパク質含有率になったのではない

4．よく知られた農作業を水の観点から見直す（水田内の高低差・籾の自然乾燥）
前節までに紹介した事例は，作物生産に直結する要因として，積極的に水を避けたり逆に保全したりかと推察された．収量については，試作した収量計
測コンバインを用いて標本数を増やして検証した
ところ，7.5 cm の高低差で粗籾 630～730 kg/10a（玄米換算で 490～570 kg/10a 相当）の範囲で変動し，高地ほど低収量の傾向がはっきり出ていた 18）．

する農作業を行うものであった．しかし数千年にわ水田内に高低差が発生する原因として，枕地でのたる農業の歴史の中で当然のように繰り返されてトラクタやコンバインの旋回による踏圧の繰り返きた農作業も多い．そこでよく知られた農作業に関し，水田内での透水性の違い，場合によっては合筆連した測定を改めて行う研究を通して，別の角度か（複数の水田を統合する）前の履歴，などが考えららその作業の意義を考えさせられた事例を二つ紹れる．一方で代かきを行うロータリハローでは局所介する．

的な均平を行う機能しか持ち合わせていない，つま水田は均平に，との命題を検討してみる．アメリり土地改良で一筆の面積は増えたが均平技術は 50

カ大陸での大規模水田では傾斜をつけたかけ流し年前のまま，という場合が多い．レーザーレベラを灌漑が行われるが，ここでは移植前に湛水して代か用いて水田内の広域的な高低差を解消する技術がき・均平を行う一般的な日本国内の水田とする．で普及しつつある一方，明渠や暗渠による排水を十分は湛水を行う水田でどの程度の高低差（凸凹）が許に行ったうえでなければ作業は困難で効果も限定容されるのか．直接的には，移植時の苗の成長点の的であることに留意が必要である．均平作業を行う

水没を避けることと，非湛水部分での除草剤の無効ときに直接的には想定しえない「水」を介しての収化を避けるために，安全側をみて高低差は 5 cm 程量や品質の変動をどの程度許容するか，あるいはコ度までといわれる．もちろん，中苗（条件にもよる

ストをかけても均平度を高めることで収量と品質が 15 cm 程度以上の草丈）移植で灌漑水の制約がなが両立するような灌漑スキームを新たに考えるかければ，高低差が 10 cm 以上あっても正常に見えるなど，農作業の選択肢の幅は広い．

水田もある．

籾の乾燥作業は，籾摺りを行って玄米として出荷

このように一見問題がない程度の高低差でも，収する前に，微視的な範囲の「水」を操作する農作業量や品質（ここでは食味に影響するタンパク質含有である．近年では乾燥施設で行われることが通常で率，低いほど良食味といわれる）に変動がないか調あるが，伝統的には脱穀前に圃場内で自然乾燥（はべてみた．その結果，10 cm 程度の高低差でも玄米さがけ，稲木干しなど，図 5）させる方法があり，タンパク質含有率は変動し（図 4），高地ほど低タン

現在でも良食味を掲げたマーケティングの一環とパク質含有率となっていた 17）．これは食味測定装置での食味点 10 以上の幅である．水位の経時変化をみると，高地では中干し後の間断灌漑（つぎ足し湛水）の期間中に湛水時間が相対的に短かったことか

図4

0.5 ha 水田の玄米タンパク質含有率（%）マップ
2001.9 測定．

図5

稲木干しの例
小松﨑将一氏による．

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農業および園芸

第 96 巻第1号（2021 年）して実施する農家がある．たまたまそのような農家合がある．むしろ近年は収穫期に高温が続くことがから，自然乾燥（ワラをつけたまま）と乾燥機（コ多いうえ，台風の襲来増による多雨となっていて，ンバインで生扱き）で調製した玄米の食味測定の依乾燥が速やかに進まないと，籾の消耗から全体的な頼をうけたことがあった．食味点で 10 以上差があ品質低下を招く場合もある．これらのリスクも織りる場合とほとんど差がない場合があったことから，込んで，自然乾燥を農作業に組み込む周到さが求め乾燥方法よりも上述の水田内の品質の変動を反映られる．

しているのではと直感した．一方で乾燥方法の違い

5．おわりにによる食味の差については詳細な先行研究があり，玄米では食味に影響するといわれる成分の差がな

作物栽培と「水」とは密接に関係するため，改めく，炊飯を行って測定器類で若干の差が検出され，て「水」に関連する農作業の種類が多いことに気づパネラーが食べて数項目で差（いずれも自然乾燥がく．一方で近年の気候変動の影響を考えると，これ優れる）が見られたと報告されている 19）．しかし近まで当たり前と思われてきた農作業も，基本を大き

年では乾燥機の性能も向上し，より低温で操作できく変えるか保持するかの差はあるものの，環境変化るので，むしろワラをつけたままか脱穀した状態でに応じた柔軟な改良を必要としているのが理解で乾燥させる違いを反映するのではと考えた．

きる．

そこで，複数の水田内の異なる地点からワラごと謝辞

刈り取って試料を採取し，ワラをつけたまま圃場で乾燥させる「稲木干し」と，脱穀してから太陽光下

本稿第 2 節で紹介した研究は，国際科学技術共同で乾燥させる「即脱穀」に二分割して比較した．い

研究推進事業

ずれも自然乾燥ではあるが乾燥中のワラの有無が協力プログラム（SATREPS）「半乾燥地の水環境保異なり，先に指摘した水田内の変動は一対比較を行全を目指した洪水指干ばつ対応農法の提案」(2011

えば消去できる．測定の結果，登熟歩合，千粒重，タ指 2016 年度）において実施した．第 3 節及び第 5

ンパク質含有率，アミロース割合は両者で差がなく，節では，茨城大学小松﨑将一氏より写真とデータの食味点のみが若干「稲木干し」で向上していた 20）．炊提供を受けた．

飯食味計で測定してみると，平均値に差はなかったが，「稲木干し」で標準偏差が小さく（試料採取地点間の食味の変動が少なく）なっていた 21）．この説
明として，タンパク質含有率について「即脱穀」VS「稲木干し－即脱穀の差分」を，同一品種で異なる水田から得た試料をすべてプロットすると，明らかな負の相関が認められた 21）．両乾燥法で平均値は不変であるので，ワラをつけたままの緩やかな乾燥中に，未熟粒（高タンパク粒）が充実する一方で大きな粒（低タンパク粒）の消耗（呼吸）により，結果としてタンパク質含有率（食味）が揃ったことが示
唆される．
籾の乾燥作業は，水分を下げることで自身の呼吸を抑制させる操作でもあることに立ち返ると，ひとくくりに自然乾燥と扱うのは危うさを伴う．コンバ
インでの収穫を前提とした栽培暦では，走行のために早めの落水で土壌乾燥が行われるので，収穫適期となるころにはかなり枯れ上がった状態になっていて，ワラからの転流による追熟が期待できない場

地球規模課題対応

国際科学技術6．引用文献1）兵庫県農政環境部農林水産局農産園芸課：稲・麦・大豆作等指導指針について．https://web.pref.hyogo.lg.
jp/nk12/af11_000000107.html
2）旭陽工業（株）．黒大豆中耕爪軸セット．http://kyokuyokkc.co.jp/sakumotu_main.htm
3）（株）宮丸アタッチメント研究所：黒大豆土寄せセッ
ト．http://www.miyamaru.co.jp/hatake_daizu_negi.html
4）小橋工業（株）：中耕ディスク. http://www.kobashi
industries.com/product/detail/105
5）井関農機（株）：高精度畑用中耕除草機．https://www.
iseki.co.jp/products/jyouyou/jyou-imp-baido/h3-200.html
6）Hirooka et al. (2019) Ridge formation with strip tillage
alleviates excess moisture stress for drought-tolerant crops.
Soil and Tillage Research 195.
7）春原亘ほか（1985）不耕起栽培の評価 第 1 報 作
業体系と省力効果．農作業研究 54：37-50．
8）坂井直樹ほか（1987）不耕起栽培の評価 第 2 報 圃場への直接投入エネルギー．農作業研究 22：113-119．
9）Komatuszaki & Ohta (2007) Soil management practices
for sustainable agro-ecosystems. Sustainability Science 2:103-120.
10）Higashi et al. (2014) Tillage and cover crop species affectsoil organic carbon in Andosol, Kanto, Japan. Soil and庄司：水を味方につける農作業
Tillage Research 138: 64-72.
11）FAO. Conservation Agriculture. http://www.fao.org/conser
vation-agriculture/en/12）Hashimi et al. (2019) Potential for no-tillage and clippedweed mulching to improve soil quality and yield inorganic eggplant production. Biological Agriculture &Horticulture 35: 158-171.
13）Tullberg et al. (2007) Controlled traffic farming - From
research to adoption in Australia. Soil and Tillage
Research 97: 272-281.
14）アグリテクノ矢崎（株）：不耕起対応 高速汎用播種機．https://agritecno.co.jp/product/seeds/tractor/contents000426.html（動画あり）
15）みのる産業（株）．不耕起大豆播種機トラクターアタッ
チ 2 条．http://www.agri-style.com/product_guide/detail.
php?id=28716）Zhao et al. (2013) Performance of a no-tillage seeder withdifferent cover crop species and residue management for7

sweet sorghum for sustainable biofuel production.
Engineering in Agriculture, Environment and Food 6:
152-159.
17）庄司浩一ほか（2003）水田内の高低差が収量および品質の変動に与える影響．農作業研究 38：73-78．
18）庄司浩一ほか（2007）水稲栽培試験における収量計測
コンバインを利用した収量比較法．農作業研究 42：
105-110．
19）深井洋一ほか（2007）米の天日干し及び熱風式機械乾燥の乾燥手法の差異が品質に及ぼす影響．日本調理科学会誌 40：347-351．
20）庄司浩一・布施未恵子（2013）稲木干し（はさがけ）が水稲品質に与える影響について．農作業研究 48（別1）：75-76．
21）庄司浩一（2020）稲木干し（はさがけ）が水稲品質に与える影響について（続報）．農作業研究 55（別 1）：
42-43．