石礫のある条件でも利用可能なV字刃本暗渠機「カットドレーナー」

要約

V字刃本暗渠機「カットドレーナー」は、V字刃の土塊の持上げ・破砕作用で圃場内の石礫の直径が30cm未満であれば、深さ80cm程度までに、最大60cm幅の破砕溝とその側方に7cm幅の開削溝を作り、内径50mm暗渠管とモミガラ等の疎水材を同時に埋設・配置して、本暗渠を構築できる。

• キーワード:V字刃、本暗渠機、石礫、暗渠管、疎水材
• 担当:農村工学研究部門・農地基盤情報研究領域・農地整備グループ
• 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。しかしながら、石礫の多い沖積地や中山間地、堅密な土壌の高台の洪積地などにも対応できる営農による暗渠排水の施工技術の開発が遅れており、これらの地域において、地域組織や生産者などが容易に活用できる本暗渠の施工技術が求められている。そこで、多様な実施主体が迅速・簡単・低コストに利用でき、従来のトラクタによる暗渠施工技術より改善された、石礫や堅密な土層がある条件でも利用でき、かつ、深い深度に暗渠管と疎水材を埋設できる本暗渠機を実用化する。

成果の内容・特徴

• V字刃本暗渠機「カットドレーナー」(写真1)は、三点リンクを有する90～150馬力程度の(イ・ウ)大型農業トラクタや農耕ブルドーザにより活用できる。(ア)本機は、土壌の切断・持上げ・破砕部となるV字刃を前面に配置する特徴と、直列の溝開削部と暗渠管挿入部、疎水材投入部の構造を有する。
• 本機とトラクタの間に市販のトラクタ用クレーンを装着すると、軽量な疎水材をフレコンに入れて吊り下げ、本機の疎水材等入部に資材を供給できる。これにより、トラクタの走行に応じて資材が自然に埋設され、資材の補給や監視の作業以外はトラクタのオペレーター1名での施工が可能となる(写真1-ウ)。また、施工の人員は増えるが疎水材を小分けした袋や容器に準備して供給することによっても施工できる(写真1-エ)。
• 本暗渠の施工方法の図1について、まず、本機が大型のトラクタなどを牽引作業機で利用することから、本暗渠施工前の(A)事前準備として(a)表面処理を施して圃場の地耐力を高める必要がある。その後、(B)本暗渠施工として本機を一度走行させるだけで、(b)V字刃により土壌を切断・持上げにより本機を深く挿入すると同時に、土中に最大60cm幅のV字状の破砕溝を構築、(c)後方の開削ユニットにより膨軟になったV字状の破砕溝内に開削溝を開き、(d)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、(C)後処理としてロータリなどで耕耘することで、(e)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。なお、石礫がある圃場においても、幅広く膨軟化したV字状の破砕溝内を石礫が通過しやすくなることで、施工できるようになる。
• 本機により施工された本暗渠は、写真2のとおり、いずれも石礫のある沖積土の(ア)礫質灰色低地土と中山間地の(イ)礫質灰色台地土に対するものである。灰色低地土の畑地において7月の乾燥条件では深層に暗渠を施工できる。ただし、灰色低地土の水田において11月の湿潤条件では浅層での施工となる。

成果の活用面・留意点

• 本機の利用上の留意点を表1に示す。
• 本機は市販予定(R4年度夏頃)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250万円程度(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。

具体的データ

その他

• 予算区分:交付金
• 研究期間:2021年度
• 研究担当者:北川巌
• 発表論文等:
  • 北川ら、「心土破砕機および心土破砕方法」特許(番号申請中)(2021年12月16日)
  • 北川ら、特願(2020年11月20日)
  • 北川ら、特願(年度内予定)