JP4576600B2

JP4576600B2 - 播種装置

Info

Publication number: JP4576600B2
Application number: JP2004033421A
Authority: JP
Inventors: 泰生大下; 治郎渡辺; 博之辻; 孝弘濱嵜; 龍郎猪股; 敏彦竹本; 智行湯川
Original assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Current assignee: National Agriculture and Food Research Organization
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2024-02-10
Also published as: JP2005224114A

Description

本発明は、大豆、小豆、トウモロコシなどの播種作業において、出芽率（播いた種子数に対して発芽して地上部に芽が出て発育した個体の割合）を向上させるために、種子より下の土層を強く鎮圧して下層からの毛管水の供給を高め、種子より上の表層を膨軟にして種子が出芽して地上に出るときの抵抗を少なくするとともに、降雨後に表層の土が硬化することを抑制することを目的とした、覆土前鎮圧播種機能を備えた播種方法、及びこの播種方法を精度良く行うための播種装置に関する。

従来、大豆、小豆、トウモロコシなどの播種作業では、播種溝を形成し、この播種溝に２〜３ｃｍ程度の深さに種子を播き、覆土して表層から種子の近傍までを鎮圧していた。これにより土中の水分が毛細管現象で種子に供給され、発芽が促進されている。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開平９−１２１６１３号公報特開平１１−３１３５０２号公報

しかしながら、上記従来の播種手段における作業では、降雨があると硬く締め固められた表層の土が吸水し、降雨後にクラスト（土壌表面の皮膜）が形成され、乾燥すると硬化する。発芽した種子は、このクラストが障害となって地表面に出芽できず、特に、粘質の土壌では出芽不良が顕著であった。
そこで本発明は、火山性土や砂質土壌など比較的軽く乾燥しやすい土壌や、客土された泥炭土や灰色低地土など湿性で粘性の高い土壌など、多様な土壌に適応でき、降雨が少なく乾燥した条件では毛管水の供給能力が高く、降雨の多い条件ではクラストが形成されにくい、覆土前鎮圧播種機能を備えた播種方法及び装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、種子より下の土層を強く鎮圧して下層からの毛管水の供給能力を高める。また、種子より上には圧密しない軟らかい土を覆うことにより、発芽した種子が地表面に出芽するときの抵抗を小さくし、クラストが形成されないようにする。そのために、以下の手段，構成を有することを特徴としている。
Ａ．耕耘整地された播種床に、種子導管により土壌表面に排出された種子列を、幅５〜１０ｃｍ程度の車輪幅を有する鎮圧輪により鎮圧して深さ２〜３ｃｍ程度の鎮圧溝を形成し、この鎮圧溝に対し、該鎮圧溝近傍の表土をかき寄せて膨軟な土を被せて覆土する播種方法。
Ｂ．耕耘・整地して播種床を形成するロータリ耕耘・整地部と、種子導管により播種床表面に種子を列状に排出する播種部と、該播種床に播種された種子列を幅５〜１０ｃｍ程度、深さ２〜３ｃｍ程度に鎮圧して鎮圧溝を形成する鎮圧輪を備えた鎮圧部と、該鎮圧部により形成された鎮圧溝に対し、該鎮圧溝近傍の表土をかき寄せて膨軟な土を被せて覆土する覆土部と、を設け、覆土前鎮圧播種機能を備えた播種装置。

Ｃ．耕耘・整地して播種床を形成するロータリ耕耘・整地部と、種子導管により播種床表面に種子を列状に排出する播種部と、該播種床に播種された種子列とほぼ同列に薬剤導管により施薬する施薬部と、該播種床に播種された種子列及び施薬された薬剤列の側方に施肥溝を形成し、該施肥溝に肥料導管により列状に施肥する施肥部と、該播種床に播種された種子列、施薬された薬剤列、及び施肥溝に施肥された肥料列を、幅５〜１０ｃｍ程度、深さ２〜３ｃｍ程度に鎮圧して鎮圧溝を形成する鎮圧輪を備えた鎮圧部と、該鎮圧部により形成された鎮圧溝に対し、該鎮圧溝近傍の表土をかき寄せて膨軟な土を被せて覆土する覆土部と、を設け、施肥、施薬、播種、鎮圧、覆土作業を１工程で行う播種装置。

本発明は、上記Ａ．（請求項１）の手段、及びＢ．（請求項２）、Ｃ．（請求項３）の構成を有することにより、以下の効果を奏することができる。
イ．上記Ａ．の手段により、種子より下の土層を強く鎮圧して下層からの毛管水の供給を高め、種子より上の表層を膨軟にして種子が出芽して地上に出るときの抵抗を少なくすると共に、降雨後に表層の土が硬化することを抑制することができ、出芽率を向上させることができる。
ロ．上記Ｂ．の構成により、火山性土や砂質土壌など比較的軽く乾燥しやすい土壌や、客土された泥炭土や灰色低地土など湿性で粘性の高い土壌など、多様な土壌に適応でき、降雨が少なく乾燥した条件では毛管水の供給能力を高くし、降雨の多い条件ではクラストを形成しにくくすることができる。

ハ．上記Ｃ．の構成により、肥料、種子、薬剤より下の土層を強く鎮圧して下層からの毛管水の供給を高め、肥料、種子、薬剤より上の表層を膨軟にして種子が出芽して地上に出るときの抵抗を少なくするとともに、肥料、薬剤の効果を高め、降雨後に表層の土が硬化することを抑制することができ、出芽率を向上させ、作物の生育を促進させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付の図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は、本発明による覆土前鎮圧播種機能を組み込んだ大豆用ロータリシーダの側方から見た斜視図、図２は、同要部の側面図、図３は、同要部による作業状態を説明する側面図、図４は、同要部による作業工程を説明する縦断面図であり、（ａ）は播種床に施肥・施薬・播種を行った状態、（ｂ）は施肥・施薬・播種を行った跡を鎮圧輪により鎮圧して鎮圧溝を形成する状態、（ｃ）は（ｂ）により形成された鎮圧溝に対し培土器により膨軟な土を覆土している状態、（ｄ）は（ｃ）により鎮圧溝に膨軟な土を覆土した状態、図５は、図４（ｄ）における作業寸法を示す説明図、図６は、本発明（ａ）と従来（ｂ）の播種法における土壌密度、及び土壌水分を示す説明図、図７は、本発明と従来の播種法における大豆の出芽速度の関係を示すグラフである。

図１及び図２において、符号１は本発明に係る覆土前鎮圧播種機能を備えた大豆用ロータリシーダで、このロータリシーダ１は、耕耘・整地して後述する播種床を形成するロータリ耕耘・整地部２と、種子導管３ｃ，種子排出口３ｄを介して播種床表面に種子を列状に排出する播種部３と、播種床に播種された種子列とほぼ同列に薬剤導管４ｃ，薬剤排出口４ｄを介して施薬する施薬部４と、播種床に播種された種子列及び施薬された薬剤列の側方に、施肥用作溝器５ｅにより形成された施肥溝に対して肥料導管５ｃ，肥料排出口５ｄを介して列状に施肥する施肥部５と、播種床に播種された種子列、施薬された薬剤列、及び施肥溝に施肥された肥料列を、幅５〜１０ｃｍ程度、深さ２〜３ｃｍ程度に鎮圧して後述する鎮圧溝を形成する鎮圧輪６ａ、及び鎮圧輪６ａに付着する土を掻き落とすスクレーパ６ｂを備えた鎮圧部６と、該鎮圧部６により形成された鎮圧溝に対し、該鎮圧溝近傍の表土をかき寄せて膨軟な土を被せて覆土する覆土部７と、を設け、覆土前鎮圧播種機能、また、施肥、施薬、播種、鎮圧、覆土作業を１工程で行う機能を備えている。なお、ロータリシーダ１は、施薬部４と施肥部５の両方、あるいは、施薬部４か施肥部５のいずれか一方を省略しても成り立つものである。

前記ロータリ耕耘・整地部２の前部には、トップマスト８と、左右一対のロアリンク連結アーム９と、ロータリ耕耘・整地部２の作業深さ（耕深）を調節する左右一対のゲージホィール１０と、トラクタ１２から動力を受ける入力部１１と、が設けられている。そして、前記トップマスト８及びロアリンク連結アーム９に、トラクタ１２の後部に設けたトップリンク１３及びロアリンク１４を連結して、大豆用ロータリシーダ１を昇降自在に支持するようにしている。また、トラクタ１２のＰＴＯ軸に連結されたＰＴＯ伝動シャフト１５を介して、前記入力部１１に回転動力が伝達される。

前記ロータリ耕耘・整地部２は、入力部１１から動力が伝達され、上下の長さが長く、チェン伝動系を内装した伝動ケース２ａの下端部と該伝動ケース２ａに対向して機体の他側に設けられた図示しない支持フレームの下端部との間に軸架されたアップカット形式の耕耘ロータ２ｂと、この耕耘ロータ２ｂの後方に上端部が前後揺動可能に支持され、前記伝動ケース２ａからクランク揺動機構２ｄを介して動力を受ける櫛歯状の砕土レーキ２ｃと、該砕土レーキ２ｃの後方に上端部が回動自在に軸支され、上下に揺動しながら耕耘ロータ２ｂにより耕耘され、砕土レーキ２ｃにより大きな土塊は下層に沈め、細かい土壌は表層に集積するように篩い分けられた土壌を均平・整地する整地板２ｅと、耕耘ロータ２ｂの上方を覆うシールドカバー２ｆと、耕耘ロータ２ｂの左右両側に立設された側板２ｇと、を設けている。そして、耕耘ロータ２ｂにより耕耘された土壌をレーキ２ｃにより大きな土塊と細かい土壌を篩い分け、整地板２ｅにより均平・整地して左右の側板２ｇ、２ｇの幅で播種床１７を形成するようにしている（図３〜図５参照）。なお、上記砕土レーキ２ｃは省略してもよい。

前記播種部３、施薬部４、及び施肥部５は、それぞれの前部がロータリ耕耘・整地部２の上方に被さるようにして配設されている。これら播種部３、施薬部４、施肥部５は、それぞれの最上部に、種子を収容する種子ホッパ３ａ、薬剤を収容する薬剤ホッパ４ａ、肥料を収容する肥料ホッパ５ａを設け、各ホッパ３ａ、４ａ、５ａの底部に前記入力部１１から動力を受けて前後方向に回転し、種子を下方に繰り出す種子繰り出し機構３ｂ、薬剤を下方に繰り出す薬剤繰り出し機構４ｂ、肥料を下方に繰り出す肥料繰り出し機構５ｂを設けている。各繰り出し機構３ｂ、４ｂ、５ｂの種子、薬剤、肥料の繰り出し位置には、それぞれ前記種子導管３ｃ及び種子排出口３ｄ、薬剤導管４ｃ及び薬剤排出口４ｄ、肥料導管５ｃ，肥料排出口５ｄが接続されている。この実施例では、種子排出口３ｄと薬剤排出口４ｄを同じ位置にしているが、これを別々にしてもよく、また、種子導管３ｃ及び種子排出口３ｄ、薬剤導管４ｃ及び薬剤排出口４ｄ、肥料導管５ｃ，肥料排出口５ｄの前後位置を適宜変えてもよい。

前記施肥部５においては、図３〜図５に示すように、播種床１７に播種された種子Ｓ列及び施薬された薬剤Ｍ列の側方に、施肥用作溝器５ｅにより形成された施肥溝５ｆに対して肥料導管５ｃ，肥料排出口５ｄを介して肥料Ｆを列状に施用するが、施肥溝５ｆを形成する施肥用作溝器５ｅは、図１及び図２に示すディスク状のもの、図３に示すシュー状のもののいずれにしてもよいものである。また、前記ロータリ耕耘・整地部２の耕耘ロータ２ｂは、アップカット形式に限らずダウンカット形式にしてもよいものである。さらに、この実施例では、播種部３、施薬部４、及び施肥部５を６条のもので構成しているが、その増減、間隔調整は自由にできる。

前記鎮圧部６の鎮圧輪６ａは、播種床１７に播種された種子Ｓ列、施薬された薬剤Ｍ列及び施肥溝５ｆに施肥された施肥Ｆ列を、幅５〜１０ｃｍ程度、深さ２〜３ｃｍ程度に鎮圧して鎮圧溝１８を形成する、表面が平滑なゴムタイヤ状のものである。これら鎮圧輪６ａの上方には、該鎮圧輪６ａ列のカバーを兼ね、作業者が乗って前記種子ホッパ３ａ、薬剤ホッパ４ａ、肥料ホッパ５ａに、それぞれ種子、薬剤、肥料を入れる作業を行うのに用いる鎮圧輪カバーを兼ねる足場台１６が設けられている。なお、上記大豆用ロータリシーダ１は、大豆のみならず、他の豆類、トウモロコシなどの播種に広く適用できるものである。

次に、上記構成の大豆用ロータリシーダ１の作用について説明する。
ロータリ耕耘・整地部２の耕耘ロータ２ｂにより耕耘・砕土され整地されて形成されたた播種床１７の地表面に、播種部３の種子導管３ｃ及び種子排出口３ｄを介して種子Ｓを列状に排出する。この種子Ｓ列と同一列の地表面に、施薬部４の薬剤導管４ｃ及び薬剤排出口４ｄを介して薬剤Ｍを排出する。ここで施用する薬剤Ｍは、大豆の種子Ｓに卵を産むタネバエや発芽後の茎葉につくアブラムシを駆除するための殺虫剤等である。種子Ｓ列及び薬剤Ｍ列の側方３ｃｍ、深さ４ｃｍ程度の位置に、施肥部５の施肥用作溝器５ｅにより施肥溝５ｆを形成し、この施肥溝５ｆに対して肥料導管５ｃ，肥料排出口５ｄを介して肥料（化成肥料）Ｆを列状に施用する。

播種床１７に播種された種子Ｓ列、施薬された薬剤Ｍ列、及び施肥溝５ｆに施肥された肥料Ｆ列は、鎮圧部６の鎮圧輪６ａにより幅５〜１０ｃｍ程度、深さ２〜３ｃｍ程度に鎮圧され鎮圧溝１８が形成される。これにより、種子Ｓ列、薬剤Ｍ列、及び肥料Ｆ列は下方に押し込まれて鎮圧域１９を形成し、種子Ｓ列は鎮圧溝１８底の表面に位置し、種子Ｓの直下は硬く鎮圧されている。この鎮圧溝１８に対し、覆土部７の覆土器７ａにより、該鎮圧溝１８近傍の表土をかき寄せて、膨軟な土を被せて覆土して膨軟覆土２０をし、地表面を均す。

以上したように、本発明の大豆用ロータリシーダ１により作業すると、種子Ｓは覆土前鎮圧により播種され、種子Ｓの近傍には殺虫剤Ｍが、種子Ｓの側方には化成肥料Ｆが施用され、これら一連の作業が１工程で効率よく作業できる。なお、殺虫剤Ｍはその効果を十分に発揮させるために種子Ｓの近傍に施用するのがよい。また、肥料Ｆが種子Ｓに近すぎると発芽障害を起こすため、種子Ｓから３ｃｍ程度離す必要がある。このロータリシーダ１を用いることにより、図５に示すように、種子Ｓと薬剤Ｍや肥料Ｆの相対位置が一定に保たれ、播種精度も高まる。

図６は、本発明（ａ）と従来（ｂ）の播種法において、淡色黒ボク土（火山性土）において、従来の鎮圧法と覆土前鎮圧法による播種後の種子近傍の固相割合（単位体積当たりの土壌の体積割合）及び土壌含水比（土壌水分）を示している。覆土深さは覆土前鎮圧法で３．４ｃｍとやや深く、従来法では２．２ｃｍあった。覆土前鎮圧法は、従来法に比べて種子Ｓより下層では土壌の固相割合が高く、土壌水分もわずかに高かった。逆に、種子Ｓより上部の覆土は従来法に比べて固相割合が低く膨軟であった。

図７は、前記土壌における大豆の出芽速度を示したものである。この試験では、播種後６日間降雨がなく、７日目に日降水量８ｍｍ、１４日目に２３ｍｍの降雨があった。そのため、播種直後から出芽期にかけて土壌はかなり乾燥した状態であった。出芽始めは覆土前鎮圧播種法及び従来法とも６日目であった。従来法は初期の出芽数は多いものの、出芽が緩慢で、最終的な出芽率は７６．９％であった。覆土前鎮圧播種法は播種深さが深いことから初期の出芽数は従来法に比べて少ないが、出芽盛期に一気に出芽して揃いがよく、出芽率も８１．５％と高かった。

表１及び表２は、粘質な灰色低地土での現地実証試験例である。ここでは本発明の大豆用ロータリシーダ１による覆土前鎮圧播種区、正転（ダウンカット）ロータリにより耕起して播種し、部分鎮圧した区、及び正転ロータリで耕起して逆転（アップカット）ロータリで砕土し、播種後に部分鎮圧してさらにローラで全面鎮圧した区を設けた。播種して数日後に日降水量２７ｍｍのまとまった降雨があり、その後１２日間は降雨がなく晴天が続いたことから土壌が乾燥して硬化した。部分鎮圧区では砕土性が劣ったことから、土塊の毛管が切れて種子への水分供給が絶たれ、出芽率が極めて低くなった。部分鎮圧＋全面鎮圧区では表層にクラストが形成され、発芽後に地上に出芽できない大豆種子が観察された。また、出芽が不揃いで初期の生育が抑制された。覆土前鎮圧法ではクラストは形成されず、出芽率は９２．４％と最も高くなり、その後の生育も順調で、高収量を得た。
以上の結果より、覆土前鎮圧播種法は従来の播種方式に比べて出芽率の改善に効果が高く、有用な技術と判断される。

本発明の播種方法及び装置により、種子より下の土層を強く鎮圧して下層からの毛管水の供給を高め、種子より上の表層を膨軟にして種子が出芽して地上に出るときの抵抗を少なくすると共に、降雨後に表層の土が硬化することを抑制することができ、出芽率を向上させることができる。

本発明による覆土前鎮圧播種機能を組み込んだ大豆用ロータリシーダの側方からの斜視図である。同要部の側面図である。同要部による作業状態を説明する側面図である。同要部による作業工程を説明する縦断面図であり、（ａ）は播種床に施肥・施薬・播種を行った状態、（ｂ）は施肥・施薬・播種を行った跡を鎮圧輪により鎮圧して鎮圧溝を形成する状態、（ｃ）は（ｂ）により形成された鎮圧溝に対し培土器により膨軟な土を覆土している状態、（ｄ）は（ｃ）により鎮圧溝に膨軟な土を覆土した状態である。図４（ｄ）における作業寸法を示す説明図である。本発明（ａ）と従来（ｂ）の播種法における土壌密度及び土壌水分を示す説明図である。本発明と従来の播種法における大豆の出芽速度の関係を示すグラフである。

符号の説明

１大豆用ロータリシーダ
２ロータリ耕耘・整地部２ａ伝動ケース２ｂ耕耘ロータ２ｃ砕土レーキ２ｄクランク揺動機構２ｅ整地板２ｆシールドカバー２ｇ側板
３播種部３ａ種子ホッパ３ｂ種子繰り出し機構３ｃ種子導管３ｄ種子排出口
４施薬部４ａ薬剤ホッパ４ｂ薬剤繰り出し機構４ｃ薬剤導管４ｄ薬剤排出口
５施肥部５ａ肥料ホッパ５ｂ肥料繰り出し機構５ｃ肥料導管５ｄ肥料排出口５ｅ施肥用作溝器５ｆ施肥溝
６鎮圧部６ａ鎮圧輪６ｂスクレーパ
７覆土部７ａ覆土器
８トップマスト
９ロアリンク連結アーム
１０ゲージホィール
１１入力部
１２トラクタ
１３トップリンク
１４ロアリンク
１５ＰＴＯ伝動シャフト
１６鎮圧輪カバー兼足場台
１７播種床
１８鎮圧溝
１９鎮圧域
２０膨軟覆土

Claims

耕耘・整地して播種床を形成するロータリ耕耘・整地部と、
種子導管により播種床表面に種子を列状に排出する播種部と、
該播種床に播種された種子列とほぼ同列に薬剤導管により施薬する施薬部と、
該播種床に播種された種子列及び施薬された薬剤列の側方に施肥溝を形成する施肥用作溝機を備えることで、施肥溝を形成しながら該施肥溝に肥料導管により列状に施肥する施肥部と、
該播種床に播種された種子列、施薬された薬剤列、及び施肥溝に施肥された肥料列を、幅５〜１０ｃｍ程度、深さ２〜３ｃｍ程度に鎮圧して鎮圧溝を形成する鎮圧輪を備えた鎮圧部と、
該鎮圧部により形成された鎮圧溝に対し、前記鎮圧輪の幅より広い幅の板状体によって該鎮圧溝近傍の表土をかき寄せて膨軟な土を被せて覆土する覆土部と、を設け、
施肥、施薬、播種、鎮圧、覆土作業を１工程で行うことを特徴とする播種装置。