成績概要書（2002年1月作成）

研究課題：砂充填細溝心土破砕（砂心破）による水田の透排水機能の向上技術　　　　　　　 担当部署：上川農試　研究部　栽培環境科、中央農試　農業環境部　環境基盤科 協力分担：上川支庁耕地課・中部耕地出張所、旭鷹土地改良区、 　　　　　　　空知支庁計画課・東部耕地出張所、空知中央地区農業改良普及センター、 　　　　　　　北村役場、北海道米麦改良協会北海道米食味分析センター 予算区分：国費補助（上川）、道費（中央） 研究期間：1997〜2001年

１．目的

　水田圃場の排水不良は、水稲の生育や圃場の管理に悪影響を与えることが知られており、その対策として
暗渠が広く普及している。しかし、土壌条件や施工後の管理等により、その効果を十分に引き出せない
事例も多く、またその効果が暗渠直上の局所に限定される場合も多く見られる。作土の乾燥に対しては、
暗渠排水と連結した亀裂を圃場全体に形成することが必要である。本試験では疎水材に砂を用いた
砂充填細溝心土破砕（砂心破）を新たに開発し、その効果を検討した。

２．方法

試験圃場：旭川市東鷹栖（灰色台地土）、鷹栖町（灰色低地土）、北村（低位泥炭土）
施工時期：東鷹栖‥1997年収穫後、鷹栖・北村‥1998年収穫後
処理区：1）無施工、2）砂心破1.2m間隔、3）砂心破2.4ｍ間隔　
　　　　　※）砂心破施工‥深さ10〜40cm、溝幅2cm、焼砂（2.5〜5.0mm）を充填

３．成果の概要

1)砂心破の施工により、圃場には深さ10〜40cm、幅2cmの砂充填溝が形成された。

2)対照となる無材心破の溝は水稲作付け後、急速に再連結され、4年後の調査では排水機能がほとんど認め
　られなかった（図1）。一方、砂心破の溝は3〜4作付け後も施工当初に近い排水機能が維持されていた（表1）。
　したがって、少なくとも10年以上の効果が期待できるものと判断された。

3)粘質な東鷹栖（灰色台地土）・鷹栖（灰色低地土）圃場では土壌断面の変化が判然としなかったが、泥炭土
　の北村圃場では砂心破により次表層の構造発達が認められた。

4)圃場の排水機能は砂心破施工により顕著に改善されており、縦浸透量が増加していた（表3）。さらに、
　耕起前や収穫時における作土の水分低下に対しても効果が認められた。ただし、施工間隔の差（1.2ｍおよび2.4ｍ）
　は判然とせず、2.4ｍ間隔で十分であると考えられた。

5)水田地温は砂心破により、深さ5cmの最高地温が1〜2℃上昇し、湛水期間における土壌の還元が緩和され
　ることから、水稲根圏環境の改善が示唆された（図2）。

6)砂心破を実施した各圃場では、水稲初期生育が改善され、精玄米収量は3ヶ年平均で東鷹栖圃場33kg/10a、
　鷹栖圃場　29kg/10a増収し、白米蛋白含有率の低下など産米品質の向上効果が明らかであった（表2）。

7)施工条件は、歩くと足跡がわずかに付くくらいで、地耐力で示すと4kgf/cm2以上あれば十分と判断した。

　以上の結果から、2.4m間隔で、砂溝幅2cm・深さ10〜40cmの砂充填細溝心土破砕（砂心破）が、
水田の透排水機能および水稲生産力の向上にとって有効な技術であると判断した（表4）。

図1.施工後３年目の心破溝の状態（2001年、東鷹栖）

表1.施工後３年目の砂溝の物理性（2001年、東鷹栖）

表2.砂心破が水稲生育および産米品質に及ぼす影響（鷹栖・東鷹栖圃場）

図2.砂心破が土壌の酸化還元電位に及ぼす影響（2001年、鷹栖）

表3.砂心破が圃場の縦浸透量に及ぼす影響（2001年、鷹栖・北村）

表4.砂充填細溝心土破砕（砂心破）の施工方法

４．成果の活用面と留意点

1)本試験は灰色低地土・灰色台地土（上川）、泥炭土（空知）で実施した

2)施工は土壌が十分に乾燥した条件で実施する

3)施工後は、砂溝の目詰まりを防ぐために、過度の代かきを避ける

５．残された問題点とその対応

1)施工機械の簡易化及び施工費用の縮減