JP2007236290A - Method for growing crop - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、土壌温度及び土壌凍結深を制御することにより、作物を効率的に生育させる方法に関する。 The present invention relates to a method for efficiently growing a crop by controlling soil temperature and soil freezing depth.
従来、冬季に雪が少なく、寒さの厳しい地域において、土壌凍結が発達することが知られている。凍結土壌では、春に作付けする作物の生育ができないため、凍結期間が長いと作付けできる期間が短くなってしまう、水を通さないので雪解け水が表面に溜まり作物が被害を受ける、越冬作物が被害を受ける等の問題があった。 Conventionally, it is known that soil freezing develops in an area where there is little snow in winter and severe cold. In frozen soil, crops to be planted in spring cannot grow, so if the freezing period is long, the cropping period will be shortened. There was a problem such as receiving.
ところが、近年、土壌凍結が減少傾向にあることが知られている。図１１は、１９８６年から２００５年までの、北海道十勝郡芽室町の最大凍結深の推移を示している。年々、土壌凍結が減少傾向にあることを、このグラフもはっきりと示している。これは、冬季の気温が高くなったわけではなく、初雪の時期が早くなり、雪が早く積もるようになったためであると考えられている。つまり、雪は熱伝導が悪く、寒気から断熱の効果を発揮するため、積雪量が多くなると、寒気が土壌に伝わらず土が凍りにくくなることによる。 However, in recent years, it is known that soil freezing tends to decrease. FIG. 11 shows the transition of the maximum freezing depth in Memuro-cho, Tokachi-gun, Hokkaido from 1986 to 2005. This graph also clearly shows that soil freezing is decreasing year by year. This is thought to be due to the fact that the temperature of the winter season was not high, but the early snow season was earlier and the snow was accumulating earlier. In other words, snow has poor heat conduction and exerts an effect of heat insulation from cold air. Therefore, when the amount of snow accumulation increases, the cold air is not transmitted to the soil and the soil becomes difficult to freeze.
このように土壌凍結が生じなくなる中で、土壌生態系にも大きな変化が現れ始めている。例えば、土壌凍結は、前記の問題点のみではなく、イモの「野良生え」を防ぐという役目も果たしていたため、この野良生えが目立つようになっている。「野良生え」とは、収穫されずに残った作物の根や地下茎などから春先に作物が生えてくることをいう。野良生えは、後作作物の生育を阻害する場合がある他、ジャガイモシストセンチュウなどの病害虫密度を高めることにもつながっていると言われている。
発明者らは、上記問題を解決するためには、農地に積った雪を何らかの方法で除去し、土壌凍結を促せばよいことを発見した。しかしながら、何ら根拠なく農地を除雪又は圧雪する方法では、人の勘に頼って、又は、土壌凍結深計を設置し、農地の除雪や圧雪を行うタイミングを図らなければならない。人の勘にのみ頼る場合には、土壌凍結深が適切な深さとなっているかが不明である。また、土壌凍結深計を設置した場合には、新たな費用や設置後も監視が必要となる。その上、土壌凍結深計では、観測値が把握できたとしても、適切な深さに制御するタイミングを知ることまではできない。したがって、農地の除雪や圧雪を行うタイミングを誤ってしまった場合には、土壌凍結深が深くなり過ぎ、イモの野良生えを防ぐことができたとしても、土壌凍結による後作の作物への影響が出てしまう場合があるという問題があった。 The inventors have discovered that in order to solve the above problem, it is sufficient to remove the snow on the farmland by some method and promote soil freezing. However, in the method of removing or compressing the farmland without any grounds, it is necessary to rely on human intuition or install a soil freezing depth meter to make the timing for removing snow or compressing the farmland. When relying solely on human intuition, it is unknown whether the soil freeze depth is appropriate. Moreover, when a soil freezing depth meter is installed, it is necessary to monitor new costs and after installation. Moreover, even if the observation value can be grasped with the soil freezing depth meter, it is not possible to know the timing for controlling to an appropriate depth. Therefore, if the timing of snow removal or pressure snow removal on the farmland is incorrect, the soil freeze depth will be too deep, and even if it can prevent the field of potatoes from growing, the effect of the subsequent crop on the crops due to soil freezing There was a problem that might come out.
上記課題を解決するために、適切な土壌温度又は土壌凍結深に制御を行うことによって作物を効率的に生育させる方法を提供する。 In order to solve the above problems, a method for efficiently growing a crop by controlling to an appropriate soil temperature or soil freezing depth is provided.
（１）本発明は、収穫後、作付けまでの間に、畑地の表層下所定深さの温度を所定の温度に制御する温度制御工程を含む作物の生育方法を提供する。 (1) The present invention provides a crop growth method including a temperature control step of controlling a temperature at a predetermined depth below a surface layer of a field to a predetermined temperature after harvesting until planting.
（２）本発明は、越冬作物の越冬期間に、越冬作物の畑地の表層下所定深さの温度を所定の温度に制御する温度制御工程を含む作物の生育方法を提供する。 (2) The present invention provides a method for growing a crop including a temperature control step of controlling a temperature at a predetermined depth below the surface layer of the field of the wintering crop to a predetermined temperature during the wintering period of the wintering crop.
（３）本発明は、前記温度制御工程が、所定の温度として、少なくとも１回、土壌凍結温度に制御する土壌凍結温度制御工程を含む作物の生育方法を提供する。 (3) The present invention provides a method for growing a crop, wherein the temperature control step includes a soil freezing temperature control step in which the predetermined temperature is controlled to a soil freezing temperature at least once.
（４）本発明は、前記温度制御工程が、積雪を除雪する除雪工程、積雪を圧雪する圧雪工程、積雪を堆積する堆積工程のいずれか一又は二以上の組み合わせを含む作物の生育方法を提供する。 (4) The present invention provides a method for growing a crop, wherein the temperature control step includes one or a combination of two or more of a snow removal step for removing snow, a pressure snow step for compressing snow, and a deposition step for depositing snow. To do.
（５）本発明は、前記温度制御工程が、式（１）及び式（２）を利用して算出されるスケジュールに基づいて実行される作物の生育方法を提供する。 (5) The present invention provides a crop growth method in which the temperature control step is executed based on a schedule calculated using the formulas (1) and (2).
（６）本発明は、前記温度制御工程が、畑地の畝部の積雪を除去して溝部に堆積する第一工程と、前記溝部に堆積した雪を除去して畝部に堆積する第二工程と、を含む作物の生育方法を提供する。 (6) In the present invention, the temperature control step includes a first step of removing snow accumulated in the ridge of the field and depositing in the groove, and a second step of removing snow accumulated in the groove and depositing in the ridge. And a method for growing a crop comprising:
（７）本発明は、前記温度制御工程が、畑地の溝部の積雪を除去して畝部に堆積する第三工程と、前記畝部に堆積した雪を除去して溝部に堆積する第四工程と、を含む作物の生育方法を提供する。 (7) In the present invention, the temperature control step includes a third step of removing snow accumulated in the trench of the field and depositing on the ridge, and a fourth step of removing snow accumulated on the ridge and depositing on the trench. And a method for growing a crop comprising:
以上のような構成をとる本発明の作物の生育方法によれば、土壌温度を実測することなく、また新たに装置等を設置することなく、除雪・圧雪・堆雪という作業により、土壌温度を制御することができる。これにより、病原虫等の発生を防いだり、後作する作物に合わせた適切な土壌環境を提供することができる。 According to the method for growing a crop of the present invention having the above-described configuration, the soil temperature is adjusted by snow removal, compressed snow and snow accumulation without actually measuring the soil temperature and without installing a new device or the like. Can be controlled. Thereby, generation | occurrence | production of a pathogenic insect etc. can be prevented, or the suitable soil environment according to the crops cropped later can be provided.
また、本発明の作物の生育方法によれば、土壌凍結深の制御を行うことができる。これにより、イモの野良生えや、病害虫の発生を防ぎ、気候に左右されることなく、後作する作物に合わせた農地管理を行うことが可能になる。 Moreover, according to the crop growth method of the present invention, the soil freezing depth can be controlled. As a result, it is possible to prevent the development of wild potatoes and pests, and to manage farmland according to the crops to be cropped later without being influenced by the climate.
さらに、本発明の作物の生育方法によれば、土壌温度制御のために農地に入るタイミングを知ることができる。これにより、土壌温度・土壌凍結深を目的とする値に制御することができる。 Furthermore, according to the crop growth method of the present invention, it is possible to know the timing of entering farmland for soil temperature control. Thereby, soil temperature and soil freezing depth can be controlled to target values.
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。なお、実施形態１は、主に請求項１、４から７に関する。また、実施形態２は、主に請求項２に関する。また、実施形態３は、主に請求項３に関する。
<<実施形態１>>
<実施形態１の概要>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement with a various aspect. The first embodiment mainly relates to
<<
<Outline of
本実施形態の作物の生育方法は、積雪下の土壌温度を制御することにより、畑地の土壌環境を管理し、作物を効率的に生育させる方法である。
<実施形態１の構成>
The crop growth method of the present embodiment is a method for efficiently growing a crop by managing the soil environment in the field by controlling the soil temperature under snow.
<Configuration of
図１に示すように、本実施形態の作物の生育方法は、「作物の収穫」（Ｓ０１０１）、「温度制御工程」（Ｓ０１０２）、「作物の作付け」（Ｓ０１０３）からなり、温度制御工程は、さらに「除雪工程」（Ｓ０１０４）、「圧雪工程」（Ｓ０１０５）、「堆積工程」（Ｓ０１０６）のいずれか一又は二以上の組み合わせからなる。 As shown in FIG. 1, the crop growth method of this embodiment includes “crop harvesting” (S0101), “temperature control step” (S0102), and “crop planting” (S0103). Further, it consists of any one or a combination of two or more of “snow removal process” (S0104), “snow pressure process” (S0105), and “deposition process” (S0106).
冬季の積雪時に作物の作付けを行わない畑地の場合においては、「作物の収穫」（Ｓ０１０１）では、冬季の積雪前に生産していたイモなどの作物の収穫を行い、「作物の作付け」（Ｓ０１０３）では、融雪後の作物の作付けを行う。収穫を行った作物と、次に作付けする作物は、同一であっても、異なる作物であってもよい。例えば、イモを収穫した後に、またイモを作付けしてもよいし、豆などの異なる作物を作付けしてもよい。 In the case of farmland where crops are not planted during snowfall in winter, crop harvesting (S0101) harvests crops such as potatoes that were produced before winter snowfall, In S0103), the crop after snow melting is planted. The harvested crop and the next crop may be the same or different. For example, after harvesting potatoes, potatoes may be planted again, or different crops such as beans may be planted.
「温度制御工程」（Ｓ０１０２）では、作物の収穫（Ｓ０１０１）後、作物の作付け（Ｓ０１０３）までの間に、畑地の表層下所定深さの温度を所定の温度に制御する。「収穫後、作付けまでの間」とは、同一の畑地において、一の作物の収穫後に次の作物を作付けするまでの間をいう。「所定深さ」とは、温度の制御を行いたい土壌の表層からの深さをいい、「所定の温度」とは、制御したい土壌温度をいう。例えば、地表下３０ｃｍの深さの土壌温度を−１℃に制御したり、地表下１０ｃｍの深さの土壌温度を−２℃に制御したりすることをいう。土壌温度を低温状態に保つことにより、土壌生物や雑草などの活動を停止させることができる。これにより、土壌の栄養が消費されることなく、次の作物の作付けを行うことができる。 In the “temperature control step” (S0102), the temperature at a predetermined depth below the surface layer of the field is controlled to a predetermined temperature after the crop is harvested (S0101) and until the crop is planted (S0103). The term “between harvesting and planting” refers to the period from the harvest of one crop until the next crop is planted in the same field. “Predetermined depth” refers to the depth from the surface layer of the soil whose temperature is to be controlled, and “predetermined temperature” refers to the soil temperature that is to be controlled. For example, it means controlling the soil temperature at a depth of 30 cm below the surface of the earth to -1 ° C, or controlling the soil temperature at a depth of 10 cm below the surface of the earth to -2 ° C. By keeping the soil temperature at a low temperature, activities such as soil organisms and weeds can be stopped. Thereby, the next crop can be planted without consuming soil nutrients.
温度制御工程において、土壌の温度を制御するためには、熱伝導率の低い物質を用いる。土壌と大気との熱交換を多くすることにより、土壌温度を低下させ、逆に熱交換を少なくすることにより、土壌温度を維持又は高くすることができる。したがって、土壌表面を熱伝導率の低い物資で覆うことにより、土壌温度を維持又は高くすることができる。この方法は、ビニールハウスや稲わらで畝部を覆うマスキング等に適応されている考え方である。ビニールハウスは、風を防ぐことにより大気との熱交換を少なくしている。しかし、本発明においては、熱伝導率の低い物質として、雪を用いる点を特徴とする。冬季に積雪の見られる地域においては、本発明を行うにあたり、新たな装置等を設置する必要がなく、広範囲での適用が可能である。また、気温が高くなれば、自然に解けてなくなるため、後処理必要もない点において優れている。 In the temperature control step, a substance having low thermal conductivity is used to control the temperature of the soil. By increasing the heat exchange between the soil and the atmosphere, the soil temperature can be decreased, and conversely, by reducing the heat exchange, the soil temperature can be maintained or increased. Therefore, the soil temperature can be maintained or increased by covering the soil surface with a material having low thermal conductivity. This method is applied to masking for covering the buttock with a greenhouse or rice straw. The greenhouse reduces heat exchange with the atmosphere by preventing wind. However, the present invention is characterized in that snow is used as the material having low thermal conductivity. In an area where snow is seen in winter, it is not necessary to install a new device or the like in carrying out the present invention, and it can be applied in a wide range. Moreover, since it will not melt | dissolve naturally if temperature rises, it is excellent in the point which does not need post-processing.
以下に、積雪により温度制御工程を行う場合の方法について説明する。本実施形態の温度制御工程は、「除雪工程」（Ｓ０１０４）、「圧雪工程」（Ｓ０１０５）、「堆積工程」（Ｓ０１０６）のいずれか一又は二以上の組合せによって行う。「除雪工程」（Ｓ０１０４）では、積雪の除雪を行う。前述したように雪は、非常に熱伝導率の低い物質である。そのため、積雪下の土壌は、土壌表面に断熱材が被さっている状態であり、土壌温度は低下しにくい。したがって、土壌と大気との熱交換を除雪によって促進することで、土壌温度を低下させることができる。「圧雪工程」（Ｓ０１０５）では、積雪の圧雪を行う。同様に、圧雪することによっても、雪の熱伝導率が高くなるため、土壌温度を低下させることができ、除雪と同様の効果を与えることができる。ムギなどの越冬作物を作付けしている場合には、作物を傷つけないために、除雪工程よりも圧雪工程の方が好ましい。また、除雪・圧雪する度合いによっても、土壌温度の低下率を調整させることができる。また、「堆積工程」（Ｓ０１０６）では、雪の堆積を行う。除雪工程、圧雪工程とは逆に雪を堆積させることにより、熱伝導率を低下させ、土壌温度を維持又は上昇させることができる。堆積するために使用する雪は、道路などから除雪した雪を用いてもよいし、除雪工程によって生じた雪を用いてもよい。なお、除雪工程、圧雪工程、堆積工程は、いずれも手作業にて行うものであっても、機械により行うものであってもよい。 Below, the method in the case of performing a temperature control process by snow accumulation is demonstrated. The temperature control process of the present embodiment is performed by one or a combination of two or more of “snow removal process” (S0104), “snow snowing process” (S0105), and “deposition process” (S0106). In the “snow removal process” (S0104), snow removal is performed. As described above, snow is a substance having a very low thermal conductivity. Therefore, the soil under snow is in a state in which the heat insulating material is covered on the soil surface, and the soil temperature is unlikely to decrease. Therefore, the soil temperature can be lowered by promoting the heat exchange between the soil and the atmosphere by removing snow. In the “snow-pressing step” (S0105), snow is pressed. Similarly, snow pressure increases the thermal conductivity of snow, so that the soil temperature can be lowered and the same effect as snow removal can be provided. When planting wintering crops such as wheat, the snow-crushing process is preferable to the snow removal process in order not to damage the crop. Also, the rate of decrease in soil temperature can be adjusted depending on the degree of snow removal / pressing snow. In the “deposition step” (S0106), snow is accumulated. In contrast to the snow removal process and the snow pressure process, by depositing snow, the thermal conductivity can be reduced and the soil temperature can be maintained or increased. As the snow used for accumulation, the snow removed from the road or the like may be used, or the snow generated by the snow removal process may be used. The snow removal process, the snow pressure process, and the accumulation process may be performed manually or by a machine.
上述のような除雪工程、圧雪工程、堆積工程を組合せて行うことにより、土壌温度を制御することができる。除雪工程により土壌温度は低下するが、そのままでは制御したい土壌温度よりも低下してしまうこともある。その場合には、除雪工程にて土壌温度を所定の温度にした後に、堆積工程を行うことにより、それ以上土壌温度が低下しないように制御することができる。また、圧雪工程後に堆積工程を行うことによっても、同様に制御することができる。除雪工程、圧雪工程、堆積工程の組合せとしては、除雪工程のみ、圧雪工程のみ、堆積工程のみを単独で行う場合と、除雪工程と堆積工程を組合せて行う場合、圧雪工程と堆積工程を組合せて行う場合等が考えられる。除雪工程あるいは圧雪工程のみを行うことによって、土壌温度を低下させることができる。除雪工程では、除雪した雪をどこかに堆積しなければならないが、圧雪工程においては、そのような場所を確保する必要がないため、所定の温度を低温にする場合には、圧雪工程が望ましい。 The soil temperature can be controlled by performing a combination of the snow removal step, the snow pressure reduction step, and the accumulation step as described above. Although the soil temperature is reduced by the snow removal process, it may be lower than the soil temperature to be controlled as it is. In that case, the soil temperature can be controlled so as not to further decrease by performing the deposition step after the soil temperature is set to a predetermined temperature in the snow removal step. Moreover, it can control similarly also by performing a deposition process after a snow-crushing process. As a combination of the snow removal process, the snow pressure process, and the accumulation process, only the snow removal process, only the snow pressure process, and only the accumulation process are performed, and when the snow removal process and the accumulation process are performed in combination, the snow removal process and the accumulation process are combined. The case where it performs is considered. By performing only the snow removal process or the snow pressure process, the soil temperature can be lowered. In the snow removal process, the snow removed must be accumulated somewhere, but in the snow pressure process, it is not necessary to secure such a place, so the snow pressure process is desirable when the predetermined temperature is lowered. .
次に、畑地の土壌温度を制御する方法について、図２に示すように、畑地の畝部の積雪を除去して溝部に堆積する第一工程（Ｓ０２０４）と、第一工程の後に前記溝部に堆積した雪を除去して畝部に堆積する第二工程（Ｓ０２０５）と、からなる温度制御工程（Ｓ０２０２）を例により詳しく説明する。まず、作物の収穫（Ｓ０２０１）後に、畑地の畝部の積雪を除去して溝部に堆積させる（第一工程、Ｓ０２０４）。図３に示すように、第一工程では、畑地全体が雪で覆われた（Ａ）の状態から（Ｂ）の状態となるように、畝部の雪を溝部に移動させる（（Ａ）中の矢印）。第一工程において、積雪を除去した畝部では、除雪工程が行われたことになる。また、畝部から除去された積雪を堆積した溝部においては、堆積工程が行われたことになる。これにより、畝部では土壌温度が低下し、溝部では土壌温度の低下を防いでいる。次に、前記溝部に堆積した雪を除去して畝部に堆積させる（第二工程、Ｓ０２０５）。図３に示すように、第二工程では、溝部に雪が堆積された（Ｂ）の状態から（Ｃ）の状態となるように、溝部の雪を畝部に移動させる（（Ｂ）中の矢印）。第二工程において、積雪を除去した溝部においては、除雪工程が行われたことになる。また、溝部から除去された積雪を堆積した畝部においては、堆積工程が行われたことになる。これにより、畝部では、土壌温度を維持することができる。つまり、第一工程にて低下させた土壌温度を、それ以上低下しないように制御することができる。また、溝部においては、土壌温度を低下させることができる。溝部の土壌温度が所定の温度となるように制御することにより、畑地全体が、所定の温度に制御されたことになる。なお、第二工程後に、さらに溝部の土壌温度が低下し過ぎるのを防ぐために、溝部又は畑地全体に堆積工程を行ってもよい。その後、作物の作付けを行う（Ｓ０２０３）。 Next, regarding the method for controlling the soil temperature in the field, as shown in FIG. 2, the first step (S0204) of removing the snow cover from the ridges of the field and depositing in the groove, and the groove after the first step A temperature control step (S0202) including the second step (S0205) of removing the accumulated snow and depositing on the buttock will be described in detail by way of example. First, after the crop is harvested (S0201), the snow at the ridge of the field is removed and deposited in the groove (first step, S0204). As shown in FIG. 3, in the first step, the snow on the buttock is moved to the groove so that the entire field is covered with snow from the state (A) to the state (B) (in (A) Arrow). In the first step, the snow removal step is performed at the heel part from which the snow has been removed. In addition, in the groove portion where the snow cover removed from the heel portion is accumulated, the accumulation step is performed. Thereby, the soil temperature falls in the heel part and the fall of the soil temperature is prevented in the groove part. Next, the snow accumulated in the groove is removed and deposited on the heel (second step, S0205). As shown in FIG. 3, in the second step, the snow in the groove is moved to the buttocks so that the state (C) is changed from the state (B) where the snow is accumulated in the groove (the arrow in (B)). ). In the second step, the snow removal step is performed in the groove portion from which the snow has been removed. In addition, the deposition process has been performed in the ridge where the snow cover removed from the groove is deposited. Thereby, soil temperature can be maintained in a buttock. That is, the soil temperature decreased in the first step can be controlled so as not to decrease further. Moreover, in a groove part, soil temperature can be reduced. By controlling so that the soil temperature of a ditch part may become predetermined temperature, the whole field is controlled by predetermined temperature. In addition, after a 2nd process, in order to prevent that the soil temperature of a groove part falls too much, you may perform a deposition process in a groove part or the whole field. Thereafter, the crop is planted (S0203).
また、別の例として、図４に示すように、畑地の溝部の積雪を除去して畝部に堆積する第三工程（Ｓ０４０４）と、第三工程の後に前記畝部に堆積した雪を除去して溝部に堆積する第四工程（Ｓ０４０５）からなる温度制御工程（Ｓ０４０２）であってもよい。この場合には、まず、作物の収穫（Ｓ０４０１）後に、畑地の溝部の積雪を除去して畝部に堆積させる（第三工程、Ｓ０４０４）。すなわち、溝部では除雪工程、畝部では堆積工程が行われたことになる。次に、前記畝部に堆積した雪を除去して溝部に堆積させる（第四工程、Ｓ０４０５）。すなわち、溝部では堆積工程、畝部では除雪工程が行われたことになる。これにより、溝部、畝部のどちらも所定の温度に土壌温度を制御することができる。図３を用いて説明すると、畑地全体が雪に覆われた（Ａ）の状態から（Ｃ）の状態となるように、第三工程を行う。そして、所定の温度に制御した後に、第四工程により（Ｂ）の状態とする。先程の例と同様に、第四工程後に、さらに畝部の土壌温度が低下し過ぎるのを防ぐために、畝部又は畑地全体に堆積工程を行ってもよい。その後、作物の作付けを行う（Ｓ０４０３）。 As another example, as shown in FIG. 4, a third step (S0404) of removing snow accumulated in the trench of the field and depositing on the ridge, and removing snow accumulated on the ridge after the third step Then, a temperature control step (S0402) including the fourth step (S0405) deposited in the groove may be used. In this case, first, after the crop is harvested (S0401), the snow cover in the trench of the field is removed and deposited on the ridge (third step, S0404). That is, the snow removal process is performed at the groove and the accumulation process is performed at the ridge. Next, the snow accumulated on the heel portion is removed and accumulated in the groove portion (fourth step, S0405). That is, the accumulation process is performed in the groove portion, and the snow removal process is performed in the heel portion. Thereby, both a groove part and a ridge part can control soil temperature to predetermined temperature. If it demonstrates using FIG. 3, a 3rd process will be performed so that the whole field may be in the state of (C) from the state of (A) covered with snow. And after controlling to predetermined | prescribed temperature, it is set as the state of (B) by a 4th process. Similarly to the previous example, after the fourth step, in order to prevent the soil temperature of the buttock from being excessively lowered, a deposition step may be performed on the buttock or the entire field. Thereafter, the crop is planted (S0403).
図３及び図４に示す温度制御工程の例においては、畝部及び溝部に分け、除雪工程等を行うこととしたが、畑地をならしており平らな状態である場合には、特に場所を限定することなく、除雪工程等の各工程を行うことができる。例えば、除雪工程は、除雪機の行う除雪の幅に合わせて行ってもよい。 In the example of the temperature control process shown in FIG. 3 and FIG. 4, the snow removal process and the like are performed by dividing it into a ridge part and a groove part. Without limiting, each process such as a snow removal process can be performed. For example, the snow removal process may be performed according to the width of snow removal performed by the snow remover.
次に、温度制御工程を行うスケジュールの算定方法について説明する。温度制御工程を行うスケジュールは、土壌温度から算出することができる。土壌温度の測定方法は、特に限定されない。また、土壌温度は推定値であってもよく、その推定方法は、特に限定されない。例えば、土壌温度の推定に、発明者らによって開発された計算式（非特許文献１）を用いることができる。以下に、この計算式を用いて土壌温度を算出する方法を説明するが、本発明における土壌温度の計算方法はこれに限られるものではない。 Next, a method for calculating a schedule for performing the temperature control process will be described. The schedule for performing the temperature control step can be calculated from the soil temperature. The method for measuring the soil temperature is not particularly limited. Moreover, an estimated value may be sufficient as soil temperature and the estimation method is not specifically limited. For example, the calculation formula (nonpatent literature 1) developed by the inventors can be used for estimation of soil temperature. Below, although the method of calculating soil temperature using this calculation formula is demonstrated, the calculation method of the soil temperature in this invention is not restricted to this.
図５に示すように、発明者らによって開発された土壌温度算出方法は、「パラメータ設定ステップ」（Ｓ０５０１）、「初期値設定ステップ」（Ｓ０５０２）、「地温分布算出ステップ」（Ｓ０５０３）、「日平均地温算出ステップ」（Ｓ０５０４）、「下部境界条件算出ステップ」（Ｓ０５０５）からなる。 As shown in FIG. 5, the soil temperature calculation method developed by the inventors includes a “parameter setting step” (S0501), an “initial value setting step” (S0502), a “ground temperature distribution calculating step” (S0503), “ It consists of “daily average soil temperature calculation step” (S0504) and “lower boundary condition calculation step” (S0505).
「パラメータ設定ステップ」（Ｓ０５０１）では、計算に用いる境界条件及び各パラメータの設定を行う。境界条件・パラメータとして土壌の深さｚ（ｍ）、下部境界条件の土壌の厚さδ（ｍ）、土壌層の数Ｎ、年平均地温Ｔｙｍ（℃）、及び土壌の熱的パラメータである土壌の体積熱容量ｃ（Ｊ／（Ｋ・ｍ３））、土壌の熱伝導率λ（Ｊ／（ｓ・ｍ・Ｋ））、土壌の熱拡散率α（ｍ２／ｓ）、制御深さＤａ（ｍ）を与えておく。 In the “parameter setting step” (S0501), boundary conditions and parameters used for calculation are set. Boundary conditions / parameters are soil depth z (m), lower boundary condition soil thickness δ (m), number of soil layers N, annual average soil temperature T ym (° C.), and soil thermal parameters. Soil volumetric heat capacity c (J / (K · m 3 )), soil thermal conductivity λ (J / (s · m · K)), soil thermal diffusivity α (m 2 / s), control depth D a (m) is given.
「土壌の深さｚ」は、図６に示しているように、土壌温度を算出する土壌の深さであり、温度制御を行いたい土壌の深さを設定する。「土壌層の数Ｎ」は、深さｚに存在する実際の地質的な土壌層の数であってもよいし、土壌温度の算出点を設定するための任意の層の数であってもよい。設定した土壌層の中の最下層の土壌層の深さ方向の中点までの距離がｚとなる。土壌層の数Ｎが多いほど、より詳細に土壌温度の算出を行うことができる。「下部境界条件の土壌の厚さδ」は、設定した土壌層の中の最下層の土壌の厚さであり、実際の土壌層の厚さであってもよいし、任意の厚みとしてもよい。「年平均地温Ｔｙｍ」は、ある深さの年平均の土壌温度であり、その場所においては、深さによらず一定であることが知られている値である（平均温度は、明細書中においては斜体、図面・数式中においては記号上のバー（−）で示している）。また、土壌の熱的パラメータである「土壌の体積熱容量ｃ」、「土壌の熱伝導率λ」、「土壌の熱拡散率α」は、土壌の状態、すなわち凍っているか、凍っていないかによって変化する値である。体積熱容量ｃは、温度制御を行う土壌の乾燥密度（Ｋｇ／ｍ３）と初期水分率（ｍ３／ｍ３）を与えることによって算出することができる。「制御深さＤａ」は、土壌の熱拡散計数と周期に表される関数である。 As shown in FIG. 6, “soil depth z” is the soil depth for calculating the soil temperature, and sets the depth of the soil for which temperature control is desired. The “number of soil layers N” may be the actual number of geological soil layers present at the depth z, or may be the number of arbitrary layers for setting the calculation point of the soil temperature. Good. The distance to the midpoint in the depth direction of the lowermost soil layer in the set soil layer is z. As the number N of soil layers increases, the soil temperature can be calculated in more detail. “Soil thickness δ in the lower boundary condition” is the thickness of the lowermost soil in the set soil layer, and may be an actual soil layer thickness or an arbitrary thickness. . “ Annual average ground temperature T ym ” is an annual average soil temperature at a certain depth, and is a value that is known to be constant regardless of the depth at that location (the average temperature is described in the specification). It is shown in italics, and in the drawings and mathematical formulas, it is indicated by a bar (-) on the symbol. The soil thermal parameters “soil volumetric heat capacity c”, “soil thermal conductivity λ”, and “soil thermal diffusivity α” depend on the state of the soil, that is, whether it is frozen or not frozen. It is a changing value. The volumetric heat capacity c can be calculated by giving the dry density (Kg / m 3 ) and the initial moisture content (m 3 / m 3 ) of the soil subjected to temperature control. “Control depth D a ” is a function represented by the thermal diffusion coefficient and period of the soil.
「初期値設定ステップ」（Ｓ０５０２）では、各土壌層の温度Ｔ１〜Ｔｎ−１（℃）及び下部境界条件の日平均地温Ｔｎ（℃）を設定する。「各土壌層の温度Ｔ１〜Ｔｎ−１」は、図７に示されるように、実際の測定値又は予測値を設定する。また、「下部境界条件の日平均地温Ｔｎ」は、設定した土壌層の中の最下層の土壌の一日の平均地温である。Ｔ１〜Ｔｎ−１及びＴｎは、初日の計算にのみ必要であり、次の日の計算においては、前日の計算結果を用いることができる。 In the “initial value setting step” (S0502), the temperature T 1 to T n-1 (° C.) of each soil layer and the daily average ground temperature T n (° C.) of the lower boundary condition are set. “Temperature T 1 to T n-1 of each soil layer” sets actual measured values or predicted values, as shown in FIG. Further, the “daily average ground temperature T n of the lower boundary condition” is the average daily temperature of the lowest soil layer in the set soil layer. T 1 to T n-1 and T n are necessary only for the calculation of the first day, and the calculation result of the previous day can be used for the calculation of the next day.
「地温分布算出ステップ」（Ｓ０５０３）では、式（１）に示す熱伝導方程式により地温分布の計算を行う。
Ｔ（ｚ，ｔ）は、ある時間ｔ、深さｚの土壌温度（℃）である。式（１）を用いて、与えられた大気側の境界条件とＳ０５０１及びＳ０５０２にて与えられた下部境界条件から各土壌層の地温Ｔ１〜Ｔｎ−１を計算する。「大気側の境界条件」とは、気温、積雪深、大気との交換係数等をいう。気温や積雪深に、前年の数値や、数年間の平均値を用いた場合には、前年又はおおよその土壌温度を算出することができる。また、実測値を用いることにより、より正確な土壌温度に修正することができる。
In the “earth temperature distribution calculating step” (S0503), the earth temperature distribution is calculated by the heat conduction equation shown in the equation (1).
T (z, t) is the soil temperature (° C.) at a certain time t and depth z. Using equation (1), the soil temperatures T 1 to T n−1 of each soil layer are calculated from the given atmospheric boundary conditions and the lower boundary conditions given in S0501 and S0502. “Atmosphere-side boundary conditions” means temperature, snow depth, exchange coefficient with the atmosphere, and the like. If the previous year's numerical value or the average value over several years is used for the temperature or snow depth, the previous year or approximate soil temperature can be calculated. Moreover, it can correct to more exact soil temperature by using measured value.
「日平均地温算出ステップ」（Ｓ０５０４）では、地温分布算出ステップ（Ｓ０５０３）にて得られた計算結果から、下部境界条件の一つ上層の日平均地温Ｔｎ−１を算出する。 In the “daily average ground temperature calculating step” (S0504), the daily average ground temperature T n−1 of the upper layer of the lower boundary condition is calculated from the calculation result obtained in the ground temperature distribution calculating step (S0503).
「下部境界条件算出ステップ」（Ｓ０５０５）では、日平均地温算出ステップ（Ｓ０５０４）にて得られたＴｎ−１から、式（２）に示す拡張したＦＲＭ（Ｆｏｒｃｅ Ｒｅｓｔｏｒｅ Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて、２日目以降の計算に用いる下部境界条件である日平均地温Ｔｎを求める。
次に、Ｓ０５０３にて得られた各土壌層の地温Ｔ１〜Ｔｎ−１と、Ｓ０５０５にて得られた下部境界条件である日平均地温（Ｔｎ）を、Ｓ０５０２の初期値としての再設定し、処理を繰り返す。これにより、毎日の各土壌層の日平均地温を算出することができる。
In the “lower boundary condition calculating step” (S 0505), the T n−1 obtained in the daily average ground temperature calculating step (S 0504) is used by using an extended FRM (Force Restoration Method) shown in Equation (2) obtaining the average ground temperature T n is the date the lower boundary conditions used the day subsequent calculations.
Next, the soil temperature T 1 to T n-1 of each soil layer obtained in S0503 and the daily average soil temperature (T n ), which is the lower boundary condition obtained in S0505, are reproduced as initial values of S0502. Set and repeat the process. Thereby, the daily average ground temperature of each soil layer is computable every day.
以上の処理は、計算機に実行させるためのプログラムで実行させることができ、また、このプログラムを計算機によって読み取り可能な記録媒体に記録することができる。（本明細書の全体を通して同様である。） The above processing can be executed by a program for causing a computer to execute, and this program can be recorded on a recording medium readable by the computer. (The same applies throughout the specification.)
次に、上記のように算出した土壌温度から土壌温度制御を行うスケジュールを算出する。深さ５ｃｍの土壌温度を−１℃に制御したい場合を例に説明する。まず、気象庁などが発表する月間予報、週間予報などの予想気温、予想積雪量のデータを用いて、上記土壌温度算出方法にて土壌温度の推定値を算出しておく。そして、実際の気温や積雪データを逐次追加することによって、土壌温度の推定値を修正する。次に、除雪工程・圧雪工程を行うタイミングを決定する。積雪量が多くなり、深さ５ｃｍの土壌温度が−１℃に達していない場合には、除雪工程・圧雪工程を行う。この１度目の除雪工程・圧雪工程を行う日は、上記のようなタイミングであれば、特に限定されることはなく、任意の日を指定することができる。なお、積雪が少なく、まだ深さ５ｃｍの土壌温度が−１℃に達していないが、土壌凍結がまだ進んでいる状態であれば、制御を行う必要はない。上記土壌温度計算方法において、この除雪工程・圧雪工程を行う日の地温分布算出ステップ（Ｓ０５０３）の積雪深を、例えば０ｍ又は０．０５ｍのように設定する。そして、ある期間積雪深を０ｍ又は０．０５ｍのように設定し、計算を行うことによって、土壌温度のシミュレーションを行う。例えば、除雪工程を行ってから１０日間の積雪深を０と設定し、土壌温度のシミュレーションを行う。そして、深さ５ｃｍの土壌温度が−１℃以下とならなければ、さらに積雪深を０とする期間を所定の期間（例えば１日）長くし、再度シミュレーションを行う。逆に、深さ５ｃｍの土壌温度が−１℃以下である場合には、積雪深を０とする期間を所定の期間（例えば１日）短くして、再度シミュレーションを行う。このようにして、深さ５ｃｍの土壌温度が−１℃となる期間を算出する。また、積雪深を０ｍ又は０．０５ｍのように設定する期間を１日ずつ増やして土壌温度を計算し、土壌温度が−１℃以下となる期間を算出するようにしてもよい。算出した期間後に堆積工程を行うことにより、適切な土壌温度に制御できる。ただし、堆積工程に入るタイミングは、その後の気温や、積雪の有無、積雪量によって変化するため、気温等の実測値にて再計算を行い、適宜修正するのがよい。このようにして、土壌温度制御を行うスケジュールを算出することができる。
<実施形態１の効果>
Next, a schedule for performing soil temperature control is calculated from the soil temperature calculated as described above. A case where the soil temperature at a depth of 5 cm is desired to be controlled to -1 ° C will be described as an example. First, an estimated value of soil temperature is calculated by the above-described soil temperature calculation method using data on predicted temperatures such as monthly forecasts and weekly forecasts announced by the Japan Meteorological Agency, and predicted snow cover. And the estimated value of soil temperature is corrected by adding actual temperature and snow cover data sequentially. Next, the timing for performing the snow removal process and the snow pressure reduction process is determined. When the amount of snow accumulation increases and the soil temperature at a depth of 5 cm does not reach −1 ° C., a snow removal process and a snow pressure process are performed. The day on which the first snow removal process and the snow-crushing process are performed is not particularly limited as long as the timing is as described above, and an arbitrary day can be designated. In addition, although there is little snow accumulation and the soil temperature of depth 5cm has not yet reached -1 degreeC, if soil freezing is still in progress, it is not necessary to control. In the soil temperature calculation method, the snow depth in the ground temperature distribution calculating step (S0503) on the day when the snow removal step and the snow pressure reduction step are performed is set to, for example, 0 m or 0.05 m. Then, the snow temperature is simulated by setting the snow depth for a certain period to 0 m or 0.05 m and performing the calculation. For example, the snow depth for 10 days after the snow removal process is set to 0, and the soil temperature is simulated. If the soil temperature at a depth of 5 cm does not become −1 ° C. or lower, the period for setting the snow depth to 0 is further increased by a predetermined period (for example, one day), and the simulation is performed again. Conversely, when the soil temperature at a depth of 5 cm is −1 ° C. or less, the simulation is performed again after shortening the period when the snow depth is 0 by a predetermined period (for example, one day). In this way, the period during which the soil temperature at a depth of 5 cm is −1 ° C. is calculated. Alternatively, the soil temperature may be calculated by increasing the period for setting the snow depth to 0 m or 0.05 m by one day, and the period during which the soil temperature is -1 ° C. or lower may be calculated. An appropriate soil temperature can be controlled by performing the deposition process after the calculated period. However, since the timing of entering the deposition process varies depending on the subsequent air temperature, the presence or absence of snow, and the amount of snow, it is preferable to recalculate the measured value such as the air temperature and correct it accordingly. In this way, a schedule for performing soil temperature control can be calculated.
<Effect of
本実施形態の作物の生育方法によれば、冬季の積雪下の土壌温度を適切な温度に制御することにより、従来は積雪により困難であった冬季においても土壌環境の管理を行うことができる。これにより、雑草や病害虫の発生を防ぎ、融雪後に作付けする作物の生育に適した土壌環境に制御することができる。
<<実施形態２>>
<実施形態２の概要>
According to the crop growth method of the present embodiment, the soil environment can be managed even in the winter, which has conventionally been difficult due to snow, by controlling the soil temperature under snow in winter to an appropriate temperature. Thereby, generation | occurrence | production of a weed and a pest can be prevented, and it can control to the soil environment suitable for the growth of the crop planted after snow melting.
<<
<Outline of
本実施形態の作物の生育方法は、越冬作物の越冬期間に、温度制御工程を行うことによって、畑地の土壌環境を管理し、作物を効率的に生育させる方法である。
<実施形態２の構成>
The crop growth method of the present embodiment is a method for efficiently growing a crop by managing the soil environment in the field by performing a temperature control step during the wintering period of the wintering crop.
<Configuration of
本実施形態の作物の生育方法は、温度制御工程が「越冬作物の越冬期間」に行われることを特徴とする。「越冬作物」とは、冬季に作付けされている作物をいい、「越冬期間」とは、冬季の積雪のある期間をいう。例えば、越冬作物としては、ムギや牧草など挙げられる。越冬作物は、ある程度の耐寒性を有しているが、その抵抗性にも限度があり、寒冷過ぎる場合には生育しなくなる。また、積雪に覆われることにより、雪腐れ病などの病気に感染する場合もある。そのため、越冬期間に、土壌温度を制御することにより、越冬作物を効率的に生育させことが可能となる。土壌温度の制御方法は、実施形態１と同様であるため、省略する。
<実施形態２の効果>
The crop growth method of the present embodiment is characterized in that the temperature control step is performed during the “overwintering period of the wintering crop”. “Wintering crop” refers to a crop planted in winter, and “overwintering period” refers to a period of winter snow cover. For example, winter crops include wheat and pasture. Overwintering crops have a certain degree of cold resistance, but their resistance is limited, and if they are too cold, they will not grow. Moreover, it may be infected with diseases such as snow rot by being covered with snow. Therefore, the wintering crop can be efficiently grown by controlling the soil temperature during the wintering period. Since the control method of soil temperature is the same as that of
<Effect of
本実施形態の作物の生育方法によれば、越冬作物の越冬期間の土壌温度を適切な温度に制御することにより、越冬作物が作付けされている土壌環境の管理を行うことができる。これにより、雑草や病害虫の発生を防ぎ、越冬作物の生育に適した土壌環境に制御することができる。
<<実施形態３>>
<実施形態３の概要>
According to the crop growth method of this embodiment, the soil environment in which the wintering crop is planted can be managed by controlling the soil temperature during the wintering period of the wintering crop to an appropriate temperature. Thereby, generation | occurrence | production of a weed and a pest can be prevented, and it can control to the soil environment suitable for growth of a wintering crop.
<<
<Outline of
本実施形態の作物の生育方法は、積雪下の土壌凍結深を制御することにより、畑地の土壌環境を管理し、作物を効率的に生育させる方法である。 The crop growth method of the present embodiment is a method for efficiently growing a crop by managing the soil environment in a field by controlling the soil freezing depth under snow.
<実施形態３の構成>
<Configuration of
図８に示すように、本実施形態の作物の生育方法は、「作物の収穫」（Ｓ０８０１）、「土壌凍結温度制御工程」（Ｓ０８０２）、「作物の作付け」（Ｓ０８０３）からなり、土壌凍結温度制御工程は、さらに「除雪工程」（Ｓ０８０４）、「圧雪工程」（Ｓ０８０５）、「堆積工程」（Ｓ０８０６）のいずれか一又は二以上の組み合わせをからなる。本実施形態は、実施形態１を基本としているが、実施形態２を基本とするものであってもよい。 As shown in FIG. 8, the crop growth method of the present embodiment includes “crop harvest” (S0801), “soil freezing temperature control step” (S0802), and “crop cropping” (S0803). The temperature control process further includes one or a combination of two or more of “snow removal process” (S0804), “snow compaction process” (S0805), and “deposition process” (S0806). The present embodiment is based on the first embodiment, but may be based on the second embodiment.
「土壌凍結温度制御工程」（Ｓ０８０２）は、土壌温度制御工程において、所定の温度として、少なくとも１回、土壌凍結温度に制御する。「土壌凍結」とは、土壌に含まれる水分が凍結することをいい、「土壌凍結温度」とは、土壌中の水分が凍結する温度、すなわち０℃以下の温度をいう。土壌を凍結させることにより、収穫後に土壌内に残った作物の根などを腐らせることができ、野良生えなどの被害を抑えることができる。野良生えにより、畑地は連作を行った場合と同様の状態となるため、連作障害と同様に土壌の環境が悪くなってしまう。「連作障害」とは、同じ種類の作物を同じ畑地に連作したときに、作物の生育や収量、品質などが低下する現象であり、原因としては、病原菌や有害センチュウなどの増加などの生物的要素の悪化によるものが多い。また、野良生えの作物が、土壌の栄養を消費するため、後作の作物の生育に影響を与えてしまう。イモを作付けしている場合には、ジャガイモシストセンチュウなどの病原虫密度を高めてしまうことになる。したがって、土壌を凍結させて、収穫後に土壌に残った作物を凍らせることにより、野良生えを防ぐことができるとともに、次に作付けする作物への負の影響を軽減させることができる。 In the “soil freezing temperature control step” (S0802), the soil freezing temperature is controlled at least once as the predetermined temperature in the soil temperature control step. “Soil freezing” means freezing of water contained in soil, and “soil freezing temperature” means a temperature at which water in soil freezes, that is, a temperature of 0 ° C. or lower. By freezing the soil, the roots of the crops remaining in the soil after harvesting can be rotted, and damage such as field growth can be suppressed. The field grows in the same state as when continuous cropping is performed, and the soil environment becomes worse like the continuous cropping failure. “Consecutive cropping disorder” is a phenomenon in which the growth, yield, quality, etc. of crops declines when crops of the same type are cropped on the same field, and the causes are biological causes such as increases in pathogenic bacteria and harmful nematodes. Many are due to deterioration of elements. In addition, the crops grown in the field consume soil nutrients, which affects the growth of subsequent crops. If you are planting potatoes, it will increase the density of pathogens such as potato cyst nematodes. Therefore, by freezing the soil and freezing the crops remaining in the soil after harvesting, it is possible to prevent field growth and to reduce the negative impact on the next crop.
土壌凍結温度制御工程によって、畑地の表層下所定深さの温度を土壌凍結温度に制御することは、言い換えれば、畑地の表層下の土壌凍結深を制御することである。「土壌凍結深」とは、畑地の表層下の凍結している土壌の深さをいう。地表付近が最も大気の影響を受けるため、冬季の地表付近の土壌温度は低く、地中深くになるほど土壌温度は高くなる。そのため、表層下所定深さの温度を土壌凍結温度、すなわち０℃以下となった時には、所定深さより浅い土壌は凍結していることになる。この深さが、土壌凍結深である。土壌凍結深は、融解時間に影響を与え、次の作物の作付け開始時期にも影響が出る。また、土壌凍結深が浅過ぎると、土壌は早く乾くが、野良生えなどの被害を抑えることができない。逆に、土壌凍結深が深過ぎると、野良生えなどの被害は抑えられるが、融雪後の土壌の乾燥が遅くなり、農作業の開始時期が遅れてしまう。したがって、土壌凍結深を制御することは、農地管理に非常に重要となる。 Controlling the temperature at a predetermined depth below the surface of the field to the soil freezing temperature by the soil freezing temperature control step is, in other words, controlling the soil freezing depth below the surface of the field. “Soil freeze depth” refers to the depth of frozen soil below the surface of the field. Since the vicinity of the surface is most affected by the atmosphere, the soil temperature near the surface in winter is low, and the deeper the ground, the higher the soil temperature. Therefore, when the temperature at a predetermined depth below the surface layer becomes the soil freezing temperature, that is, 0 ° C. or less, the soil shallower than the predetermined depth is frozen. This depth is the soil freezing depth. Soil freezing depth affects the thawing time and also affects the start of the next crop planting. In addition, if the soil freeze depth is too shallow, the soil dries quickly, but damage such as stray growth cannot be suppressed. On the other hand, if the soil freeze depth is too deep, damage such as stray seedlings can be suppressed, but the drying of the soil after melting snow will be delayed and the start time of farm work will be delayed. Therefore, controlling the soil freezing depth is very important for farmland management.
土壌凍結深は、作付けしていた作物あるいは次に作付けする作物に応じて、決定することができる。例えば、イモの収穫後に、イモを作付けする場合には、イモの野良生えを防ぐことのできる土壌凍結深である必要がある。この場合には、約３０ｃｍ前後の土壌凍結深であればよい。また、次に作付けする作物がムギである場合には、約２０ｃｍの土壌凍結深であればよい。また、次に作付けする作物がマメである場合には、作付けする時期が５月と遅いため、例えば、土壌凍結深を４０ｃｍのように深くしてもよい。 The soil freezing depth can be determined according to the crop planted or the next crop. For example, when planting potatoes after harvesting potatoes, it is necessary to have a soil freezing depth that can prevent potato field growth. In this case, the soil freeze depth may be about 30 cm. Further, when the crop to be planted next is wheat, the soil freezing depth of about 20 cm is sufficient. Moreover, when the crop to be planted next is a bean, since the planting time is as late as May, for example, the soil freezing depth may be as deep as 40 cm.
本実施形態の土壌凍結温度制御工程（Ｓ０８０２）は、実施形態１と同様に、「除雪工程」（Ｓ０８０４）、「圧雪工程」（Ｓ０８０５）、「堆積工程」（Ｓ０８０６）のいずれか一又は二以上の組み合わせにより行うことができる。除雪工程、圧雪工程、堆積工程を組合せて行うことにより、畑地の表層下の所定深さを０℃以下になるように制御すれば、土壌凍結温度制御工程は、土壌凍結深を制御することとなる。土壌凍結深を制御する場合には、除雪工程・圧雪工程によっては、土壌凍結深を深くすることができ、堆積工程によっては、土壌凍結がそれ以上深くならないようにすることができる。このように、除雪工程、圧雪工程、堆積工程を組合せて行うことにより、所定の深さの土壌凍結深となるように制御することができる。 The soil freezing temperature control step (S0802) of the present embodiment is the same as in the first embodiment, and any one or two of “snow removal step” (S0804), “snow pressure step” (S0805), and “deposition step” (S0806) It can carry out by the combination of the above. If the predetermined depth below the surface of the field is controlled to be 0 ° C. or less by combining the snow removal process, the snow pressure process, and the accumulation process, the soil freezing temperature control process controls the soil freezing depth. Become. In the case of controlling the soil freezing depth, the soil freezing depth can be increased depending on the snow removal process and the snow-crushing process, and the soil freezing can be prevented from further deepening depending on the deposition process. In this way, by performing a combination of the snow removal process, the snow pressure process, and the accumulation process, it is possible to control the soil to be frozen at a predetermined depth.
図９及び図１０は、「除雪工程」、「圧雪工程」、「堆積工程」と土壌温度及び土壌凍結深の関係を示している。図９は、（２）において除雪工程を行った後に、（４）にて堆積工程を行った場合であり、この時の土壌凍結深と各状態の×で示した地点の土壌温度との関係を示している。実際の土壌温度は、直線とはならず細かく変動しながら変化していくが、図中においては、説明を簡易にするため直線にて表示している。（１）では、土壌は積雪に覆われているため、土壌温度は比較的高く保たれ土壌凍結は表層でのみ起こっている。そこで、（２）のように、除雪を行うと土壌温度は低くなり、土壌凍結深も深くなり、その後（３）に×の地点においても、土壌温度が０℃以下となり土壌凍結状態となる。その後、（４）のように雪を堆積させることにより、土壌温度を低く保つことが可能となる。 FIGS. 9 and 10 show the relationship between the “snow removal process”, “snow compaction process”, and “deposition process” and the soil temperature and soil freezing depth. FIG. 9 shows the case of performing the snow removal process in (2) and then performing the deposition process in (4), and the relationship between the soil freezing depth at this time and the soil temperature at the point indicated by x in each state. Is shown. The actual soil temperature is not a straight line but changes while being finely changed. In the figure, the soil temperature is displayed with a straight line for the sake of simplicity. In (1), since the soil is covered with snow, the soil temperature is kept relatively high and soil freezing occurs only on the surface layer. Therefore, as shown in (2), when snow removal is performed, the soil temperature is lowered and the soil freeze depth is deepened, and then the soil temperature is 0 ° C. or lower and the soil is frozen at the point marked with × in (3). Then, it becomes possible to keep soil temperature low by accumulating snow like (4).
図１０は、（２）において圧雪工程を行った場合であり、この時の土壌凍結深と各状態の×で示した地点の土壌温度との関係を示している。（１）では、土壌は積雪に覆われているため、土壌温度は比較的高く保たれ土壌凍結は表層でのみ起こっている。そこで、（２）のように、圧雪を行うと土壌温度は低くなり、土壌凍結深も深くなり始め、（３）（４）と時間が経つ毎に土壌温度が低下するとともに、土壌凍結深も深くなっていく。 FIG. 10 shows the case where the snow-crushing process is performed in (2), and shows the relationship between the soil freezing depth at this time and the soil temperature at the point indicated by x in each state. In (1), since the soil is covered with snow, the soil temperature is kept relatively high and soil freezing occurs only on the surface layer. Therefore, as shown in (2), when snow is applied, the soil temperature decreases and the soil freeze depth begins to deepen. (3) (4) As the soil temperature decreases with time, the soil freeze depth also increases. It gets deeper.
実施形態１にて説明した計算式により土壌温度の推定値を算出し、土壌凍結深の制御を行うためのスケジュールを算出することができる。温度制御を行う時と同様の方法により、所定の深さの土壌温度が０℃以下となるように、除雪工程・圧雪工程・堆積工程を行うタイミングを算出すればよい。
<実施形態３の効果>
The estimated value of the soil temperature can be calculated by the calculation formula described in the first embodiment, and a schedule for controlling the soil freezing depth can be calculated. What is necessary is just to calculate the timing which performs a snow removal process, a snow-crushing process, and a deposition process so that the soil temperature of predetermined depth may be 0 degrees C or less by the method similar to the time of temperature control.
<Effect of
本実施形態の作物の生育方法によれば、適切な土壌凍結深に制御することにより、従来は積雪により困難であった冬季においても土壌環境の管理を行うことができる。これにより、病害虫の発生や、野良生えを防ぐことができ、融雪後に作付けする作物の生育に適した土壌環境に制御することができる。
<<実施例>>
According to the crop growth method of this embodiment, the soil environment can be managed even in the winter, which was conventionally difficult due to snow accumulation, by controlling to an appropriate soil freezing depth. Thereby, generation | occurrence | production of a pest and a field growth can be prevented, and it can control to the soil environment suitable for growth of the crop planted after snow melting.
<< Example >>
実施形態１にて説明した土壌温度の推定方法における推定値の精度を、土壌凍結深の測定によって検証した。
<検証時期及び対象圃場>
The accuracy of the estimated value in the soil temperature estimation method described in
<Verification time and target field>
２００４年から２００５年の十勝地方、芽室町農家の畑圃場において、検証を行った。
<方法>
Verification was carried out in the farm field of Memuro-cho farmers in Tokachi district from 2004 to 2005.
<Method>
実施形態１にて説明した土壌温度の推定方法を用いた土壌温度の推定値から土壌凍結深の推定値を算出した。この時の気象データは、芽室町の発明者らの研究施設のある地点（圃場からは６ｋｍ離れている）のデータを用いた。また、土壌凍結深の測定は、土壌を直接観測することで行った。
<結果>
The estimated value of the soil freezing depth was calculated from the estimated value of the soil temperature using the soil temperature estimating method described in the first embodiment. As the meteorological data at this time, data of a point (6 km away from the farm field) where the research facility of the inventors of Memuro-cho is located was used. The soil freeze depth was measured by directly observing the soil.
<Result>
２月２日に圃場の除雪を行い、２月１４日に１回目の土壌凍結深の観測を行った。土壌温度の推定にあたり、除雪時に積雪を完全に除去しきれていなかったため、除雪後の積雪深を１ｃｍと設定した。その後、２月１９日及び２０日に積雪があり、圃場はまた雪に覆われた。３月３日に２回目の土壌凍結深の測定を行った。表１にその測定値及び土壌温度の推定値から算出した土壌凍結深の推定値を示す。
Ｓ０１０１ 作物の収穫
Ｓ０１０２ 温度制御工程
Ｓ０１０３ 作物の作付け
Ｓ０１０４ 除雪工程
Ｓ０１０５ 圧雪工程
Ｓ０１０６ 堆積工程
S0101 Harvesting crop S0102 Temperature control process S0103 Crop cropping S0104 Snow removal process S0105 Snow pressure process S0106 Deposition process
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