直列2本刃の切断・開削作用によりトラクタで利用できる本暗渠機「カットドレーナー」

要約

直列2本刃を有する本暗渠機「カットドレーナー」は、前の切断刃により深さ70cm以深までの土壌を幅3cmで切断、その後にある直列配置された開削刃で深さ70cmまでに幅7cmの溝を開削、リール巻暗渠管とモミガラ等の疎水材を同時に埋設・配置して、本暗渠を構築する。

• キーワード:本暗渠機、2本刃、切断、開削、暗渠管、疎水材
• 担当:農村工学研究部門・農地基盤工学研究領域・畑整備ユニット
• 代表連絡先:
• 分類:研究成果情報

背景・ねらい

麦や大豆、野菜などの畑作物の本作化のための生産性向上技術が求められるなかで、圃場の排水性を抜本的に改善する技術の必要性は依然として高い。そのため、生産者や地域からは、基盤整備とともに、それを補完する地域や生産者などが活用できる、本暗渠の施工技術が求められていた。そこで、多様な実施主体が迅速・簡単・低コストに実施でき、従来の浅暗渠施工技術より深い深度に暗渠管を埋設して本暗渠を構築できる施工機を開発する。

成果の内容・特徴

• 本暗渠機「カットドレーナー」は、三点リンクを有する中型以上の農業トラクタや農耕ブルドーザにより活用できる。本機は、下端に挿入爪を配置した2本の直列刃を特徴に、土壌切断部と溝開削部、暗渠管挿入部と疎水材投入部を有する(写真1)。
• 施工方法(図1)について、事前準備(A)は、a.収穫後の刈株や残渣、雑草などを除草と浅い耕耘などにより、圃場面を均質に処理し、走行跡を残せるようにする。b.前刃のみを装着した本機により暗渠施工ラインの土壌を管埋設以深まで事前に切断し、走行ラインも残す。
  本暗渠施工(B)は、全部品を装着した本機により、事前準備時の走行ライン上を走行して、c.前刃により土壌を再度切断し、d.後刃により開削溝を開き、e.同時に暗渠管とモミガラなどの疎水材を埋設・配置する。本機の通過後に、f.開削された溝を耕耘や溝埋め作業により地表面を埋戻すことで、本暗渠を構築できる。
• 本機により施工された本暗渠は、写真2のとおり、低平地の湿性土壌である(ア)灰色低地土や(ウ)グライ土では粘質で塑性があり溝の形状が残りやすいことから、深い位置に暗渠管を挿入しやすい。(イ)黒ボク土では、乾性土壌であるため塑性がなく切断溝の形状が残りにくいことから、土壌の抵抗を受けやすいが、複数回の土壌の切断作用により60cm以深に暗渠管を埋設できる。

成果の活用面・留意点

• 本機は60～150馬力のトラクタや90馬力級の農耕ブルドーザが適し、望ましい施工速度は1km/h以下で、4輪駆動で低速ギアーの低速度として、エンジン回転により調整する。作業能率の目安は3名(オペレター含む)で0.42時間/10a(事前準備走行あり(2回走行)、モミガラ疎水材使用の10m間隔で施工の場合)。
• 施工深と暗渠管の埋設勾配は、一般的な暗渠施工で用いられているレーザーレベラーやレーザー測量器具を活用してトラクタやブルドーザの三点リンク等の操作により制御・調整する必要がある。
• 本機が適用できる土壌は、泥炭土や軟弱で粘質な土壌であり、貫入式土壌硬度計指示値が1.5MPaを超える土層がない条件である。下層土が緻密な灰色台地土などの堅密な土壌には適用できない。圃場面は凸凹がなく均平であること。また、石礫や埋木がある圃場では使用できない。
• 施工の間隔は本暗渠と同様に5～10mを標準とする。水閘を設置するには配置部位を掘削するか、排水路法面から施工する場合は水平水閘を埋設する暗渠管に沿わせて挿入する、いずれも遮水板を用いる。
• 本機は市販予定であることから、生産者やコントラクタなどの地域組織が、独自に暗渠排水を施工できる。また、多様な実施主体が機械リースや請負作業により本暗渠を施工できるようになる。
• 本機は、トラクタ販売店からの販売を想定し、価格が200万円以下(ウエイト等のオプション・税・送料別)で、受注生産を予定している。なお、予告なく機械の機構・部品の形状やサイズ・デザインなどを変更することがある。
• 本機の重量はウエイト込みで400kg程度となることから、トラクタのフロントには最低300kg以上の適量のウエイトを装着すること。

具体的データ

その他

• 予算区分:交付金
• 研究期間:2018～2020年度
• 研究担当者:北川巌、岩田幸良
• 発表論文等:
  • 北川ら、特願(2020年11月20日)
  • 北川ら(2020)農業農村工学会誌、88(12):27-30