技術資料

農地の大区画化における降雨後の施工開始適期の検討
桑原淳

横濱充宏の表土の水分状態を示した4、5）。

１．はじめに

本稿では、降雨後の表土の水分の日変化を調査し、農地を大区画化する施工の現場では、ブルドーザなどの施工機械の走行により表土などの土壌が圧縮を受土壌物理性の悪化が生じない水分まで表土が乾燥するまでの日数を検討した。

け、施工後の透水性が低下する事例が報告されている1）。特に土壌が湿潤な状態で施工された時にその傾２．過年度の調査結果向がみられる。栗田ら は、重粘土水田において作土
2)の圧縮や練り返しを招いた要因として、多水分での運美唄および美唄茶志内の各7筆と3筆の圃場において、同一地点（各圃場の6～8地点）の表土（0～土施工を挙げている。
区画整理マニュアル には、「完成後の営農に悪影15cm）の施工時の水分と施工前後の物理性を調査響を与えないようドライな状態での施工に努める」とした。表－1に両地域の各圃場で分析した表土（0～記載されているが、定性的な指標にとどまっている。

15cm）の粒径組成を平均値で示す。美唄の7筆の各圃

このため、降雨後の施工開始の時期は各現場で判断し場間、美唄茶志内の3筆の各圃場間では、粒径組成はており、大区画化後の表土の物理性が悪化している圃

ほぼ同じであった。表土（0～15cm）の土性は同じ軽場が確認されている（写真－1）。大区画に整備された埴土であるが、美唄茶志内の方が粘土割合は多く、よ圃場は、水田や畑として利用される。特に畑として利り粘質な土壌であった。調査期間は、2016年からの3用される時には、土壌の水はけが良いことが作物の生ヶ年である。

3)

育に必要な条件となるため、土壌の物理性を良好に保図－1に施工時の表土（0～15cm）の水分状態とし持しながら施工する技術は、今後重要になると考えられる。

表－1

資源保全チームでは、施工時の表土の水分と施工前

表土（0～15cm）の粒径組成の平均値

地域

粘土(%)

シルト(%)

砂(%)

美唄

33.9

43.123.0

美唄茶志内

42.3

40.717.0

後の土壌物理性との関係を調査し、施工に伴う土壌の物理性の悪化が生じない表土の水分状態を検証している。過年度の調査では、北海道美唄市（以下、美唄とす）において、土壌の物理性の悪化が生じない施工時施工に伴う固相率の変化率（%）

記す）および美唄市茶志内町（以下、美唄茶志内と記
60

r = -0.56（p<0.05）

40

pF3.0〜3.5

200

pF2.0〜2.5-20-40-60

r = -0.51（p<0.01）
0.00.51.0

1.5

2.02.53.03.54.04.5施工時の調査地点の土壌水分張力（pF）：美唄：美唄茶志内

図－1
写真－1施工後に土壌の物理性が悪化した圃場

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2021年２月

 土（0～15cm）の施工時の土壌水分と表固相率の変化率との関係

23

てのpFの値と、表土（0～15cm）の物理性の変化と状態の時に施工を開始しないと物理性の悪化が生じるしての固相率の変化率との関係を示す。美唄での結果という結果になった。

を黒色で、美唄茶志内の結果を青色で示した。固相率
は、一定体積当たりの乾燥した固形物の割合である。

３．降雨後の土壌水分調査

固相率の変化率は、調査地点での施工後の固相率から施工前の固相率を引いた値を施工前の固相率で除し、３．１

調査内容百分率で示した値である。施工に伴い表土が圧縮され美唄市のA、B圃場および美唄市茶志内町のC圃場

締め固められると、固相率の変化率は増大しやすい。

で大区画化の施工前に降雨1日後から数日後までの間、このため、土壌物理性への影響を評価する指標となる。

土壌試料を毎日採取し、室内で含水比を計測した。土

また、横軸のpFは、値が小さいほど施工時の調査地

壌試料は、表土（0～15cm）、表土（15～30cm）およ点の表土（0～15cm）が湿潤状態にあることを表してび下層土（30～40cm）の3層から撹乱土を採取した。

いる。

ここでは、表土（0～15cm）の結果のみを述べる。

図－1から施工時の表土（0～15cm）のpFが小さい

A圃場の調査箇所数は6箇所／圃場であり、Bおよ地点（表土が湿潤な状態で施工された地点）では、両びC圃場は15箇所／圃場である。各圃場の降雨後のpF地域とも固相率の変化率の多くが正の値を取り、施工は、調査箇所の含水比の平均値と事前の調査で作成しに伴い固相率が増大していることが分かる。得られたた水分特性曲線から算出した。日降雨量のデータは、近似直線の相関係数は、美唄では1%水準で、美唄茶

気象庁6)の美唄観測所におけるアメダスデータから得志内では5%水準で有意であった。表土が湿潤な状態た。

では、施工に伴い土壌の物理性は悪化しており、既往の研究2)と同様の結果であった。これが、美唄では施

３．２

調査時期

工時のpFが2.0～2.5程度、美唄茶志内では施工時のpF

調査時期は、2017年7月および2020年5～6月である。

が3.0～3.5程度まで大きくなると、変化率が0%程度とA圃場は2017年に調査し、BおよびC圃場は2020 年になった。すなわち、調査地点の固相率が施工の前後で調査した。A圃場では、7mmの降雨量が観測された同程度となり、施工に伴う物理性の悪化は生じなかっ2017年7月11～12日の1～2日後と、29mmの降雨量がた。

観測された7月21～22日の1～2日後および4日後に調査を行った（図－2）。B圃場では、33mmの降雨量がが生じないようにするためには、美唄では表土（0観測された2020年6月16～18日の1～4日後に調査を行～15cm）がpF2.0以上、美唄茶志内では表土（0～った（図－3）。C圃場では、48mmの降雨量が観測さ15cm）がpF3.0以上まで乾燥した状態の時に施工するれた2020年5月10～13日の1～2日後および5～8日後に必要があると考えられた。美唄茶志内の表土は、美唄調査を行った（図－3）。美唄市の5月の平均降水量はと比較すると粘質な土壌であり、表土がより乾燥した77mmであり6）、この48mmの降雨量は、1ヶ月間の降

606050504040

降雨1日後、2日後

降雨1日後、2日後、4日後3020B圃場
降雨1日～4日後C圃場
降雨1～2日後、降雨5～8日後

3020
10100
7月1日

7月6日

図－224

日降雨量（mm）
日降水量（MM）

日降雨量（mm）

このことから、施工に伴う表土の物理性の悪化

7月11日

7月16日

7月21日

A圃場の調査時期（2017年）

7月26日

05月1日

5月11日

図－3

5月21日

5月31日

6月10日

6月20日

6月30日

BおよびC圃場の調査時期（2020年）
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2021年２月

まで乾燥した状態の時に施工する必要があると考えら水量の6割程度が4日間で記録されたことになる。

れた（図－1）。表－2から、降雨量48mmを観測した1３．３

日後にC圃場の表土（0～15cm）のpFは1.4となり、降結果

表－2に各圃場の降雨後における表土（0～15cm）

雨8日後のpFは2.9であった。表土（0～15cm）のpFがのpFの値を示す。pFの値が小さいほど表土（0～3.0以上まで大きくなるのは、降雨9日後になると推察15cm）が湿潤状態にあることを表している。

された。

A圃場では、降雨量7mmを観測した１日後に表土（0こ の 結 果 か ら 、 美 唄 茶 志 内 圃 場 で は 、 降雨量が～15cm）のpFは1.3となり、2日後には土壌が乾燥し50mm程度の場合は、降雨後9日程度が施工開始適期てpFは2.1まで大きくなった。前述したように、表土の目安と考えられる。の物理性の悪化が生じないためには、美唄圃場では表土（0～15cm）がpF2.0以上まで乾燥した状態の時に４．おわりに施工する必要があると考えられた（図－1）。周辺の現場では、降雨1日後に工事を再開した現場も確認され本稿の降雨後の土壌水分調査は、降雨後の施工開始たが、降雨後1日では表土（0～15cm）のpFは2.0までまでの日数を具体的に示すために行った。得られた調大きくなっていなかった。このため、施工に伴う表土査結果は、4回の降雨後における土壌水分の日変化での物理性の悪化が生じないためには、降雨後1日半かある。特に、美唄茶志内圃場では1回のまとまった降ら2日程度待つ必要があったと考えられる。

雨量の結果であり、降雨量が50mm程度の場合、降雨降雨量30mm程度を観測した調査では、AおよびB後8日間は施工を中断することが望ましいというもの

圃場ともに降雨1日後にはpFの値が0.5未満まで小さくであった。この時の調査は、農地を大区画化する施工なっていた。両圃場の表土では、降雨後の土壌水分のの準備期間にあたり、実際の工事の中断期間は明らか日変化は似た傾向を示した。似た傾向を示したのは、に出来ていない。ただし、2016年からの3ヶ年の調査表土が同じ土性であるためと考えられた。表土のpFの中では、2018年7月15日に日降雨量が57mmを観測が2.0以上まで大きくなったのは、A圃場では降雨4日した時があった。この時は、降雨後に10日間程度工事後であった。また、降雨量が多かったB圃場では降雨を中断した現場も確認している。このため、降雨後85日後程度と推察された。

日間の施工中断という結果は、現場で経験上行っていこれらの結果から、美唄圃場では、降雨量が5～る中断の実態を考慮しても妥当な期間であると考えて10mmの場合は降雨後1日半から2日程度、降雨量いる。今後、施工開始の判断基準が、施工後の表土の30mm程度の場合は降雨後4日から5日程度が施工開始

物理性を良好に保持できるだけでなく、施工業者にとの適期の目安であることが分かる。っても使いやすい基準となるよう、令和3年度までかC圃場の美唄茶志内圃場では、土壌の物理性の悪化けてさらに検証を進める。

が生じないためには、表土（0～15cm）がpF3.0以上

表－2各圃場の降雨後における表土（0～15cm）のpF

美唄圃場
調査時期

A 圃場（n=6）

降雨 1 日後
降雨 2 日後
降雨 3 日後
降雨 4 日後
降雨 5 日後
降雨 6 日後
降雨 7 日後
降雨 8 日後
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美唄茶志内圃場
B 圃場（n=15）

C 圃場（n=15）

降雨量 7mm降雨量 29mm

降雨量 33mm

降雨量 48mm

1.32.1－－－－－－

0.5 未満
0.8－
2.0－
－－
－

0.5 未満
0.6
1.1
1.8－
－－
－

1.4
2.1－
－
2.4
2.7
2.82.92021年２月

254） 桑原

参考文献

淳、大友秀文、横濱充宏：圃場の大区画化

整備時の表土の適正な水分状態と下層土の施工機
1） 上田弘美：基盤整備水田の土壌変化の解析と改良法の確立、農業技術、411、pp.10-14、1986.
2） 栗田啓太郎、中川靖起、石渡輝夫、石田哲也、小pp.Ⅰ_11-Ⅰ_18、2021．
5） 横濱充宏、桑原淳：大区画圃場整備に伴う粘土野寺康浩：圃場整備に伴う重粘土水田の土壌性状

質水田の土壌物理性の変化、寒地土木研究所月報、の変化と暗渠排水の改善効果、寒地土木研究所月第794号、pp.12-19、2019．

報、第647号、pp.26-31、2007．
3） 北海道開発局農業水産部農業整備課：区画整理マ

6） 国土交通省気象庁：各種データ・資料、https://www.jma.go.jp/jma/index.html．（令和2年11月17日確認）

ニュアル、2015．

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械の選定、農業農村工学会論文集、No.312（89-1）、

桑原 淳
KUWABARA Jun

横濱 充宏
YOKOHAMA Mitsuhiro

寒地土木研究所
寒地農業基盤研究グループ
資源保全チーム
研究員
博士（農学）

寒地土木研究所
寒地農業基盤研究グループ
上席研究員（特命事項担当）

寒地土木研究所月報№814

2021年２月