JP2016073212A - 茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置と乗用型茶園管理機 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易で、傾斜のある茶畑でも導入可能な、茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置と乗用型茶園管理機を提供することを課題としている。【解決手段】 左右の走行装置と、茶樹を跨ぐことが可能な門型フレームとよりなる乗用型茶園管理機の走行装置の後方に着脱自在に構成され、茶樹の畝間の幅に導入可能な長さに設定された混和軸と、該混和軸へ取り付ける複数の整せん枝残さ混和爪と、前記混和軸の駆動手段と、前記混和軸及び前記整せん枝残さ混和爪を覆うカバーとを設け、前記整せん枝残さ混和爪の回転動作により茶樹の畝間に堆積した整せん枝残さを茶畑の土壌と混和することを特徴とした茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置。【選択図】図１

Description

本発明は、茶畑の茶樹の畝間を良好に管理する装置に関するものである。

茶畑では、茶葉を収穫する摘採作業の他に、整枝やせん枝（以下「整せん枝」という）の作業を年に数回行う。整枝は、収穫面より飛び出した茶葉を除去し、収穫面を整えて、次に収穫する新芽の中に品質を悪化させる古葉や遅れ芽が混入しないようにしたり、生育量の調整をしたりする。せん枝は、茶樹高（約６０〜７０センチメートル）の調整や茶樹の更新を目的としており、収穫面より深さ３〜５センチメートルの枝を除去する「浅刈り」、収穫面より１０〜２０センチメートルの枝を除去する「深刈り」、地上から３０〜５０センチメートルの高さできる「中切り」等がある。これらの整せん枝作業により除去された茶枝葉は、茶樹の畝間へ落下させる。特に、「深刈り」及び「中切り」において除去された茶枝葉は枝を多く含むため、そのままでは分解されづらく、土壌表面へ堆積していく。

これらの整せん枝作業による茶枝葉の堆積は、本来、施肥作業と同時におこなう浅耕作業または中耕作業によって、肥料と共に土壌中に混和され分解が促進される。この浅耕作業または中耕作業と施肥作業を同時におこなうものとして特許文献１、２がある。これらは、カルチベータまたは掘削手段により土壌を耕しながら、肥料を散布するものである。しかし、施肥作業と同時に浅耕作業または中耕作業を行うことが有用である試験的な資料が少なく、労働力不足や一時的な減収の可能性などから、一部の地域では、この浅耕作業または中耕作業をしないで、何年も経過することがあった。

浅耕作業または中耕作業をしなくても、茶葉を収穫するために、整せん枝作業は定期的におこなう。浅耕作業または中耕作業をしないで何年も経過した茶畑では、茶枝葉の堆積が進み、土壌表面より十数センチメートルに及ぶこともある。この土壌表面に過剰に堆積した茶枝葉を「整せん枝残さ」と呼ぶ。

特開平８−２０５６０６号公報 特開２００２−１９１２１０号公報

茶の栽培においては、一般的な作物に比べ多くの窒素系肥料が必要とされることが知られている。整せん枝残さが堆積している茶畑において施肥作業を行う場合、整せん枝残さの上に肥料を散布することとなるが、散布された窒素系肥料は土壌中の茶樹の根まで到達することなく、整せん枝残さの中で、環境に害となる一酸化二窒素の発生を促進させることが分かり、問題となっていた。窒素系以外の肥料に関しても、茶樹の根にまで到達する肥料が少なく、施肥効率の低下を招いていた。

整せん枝残さへの対処については、現在複数の研究機関において検討されており、そのうちの一手法に土壌混和分解があり、これは、整せん枝残さと土壌を混和して分解を進めるものである。しかし、整せん枝残さを放置しておくと、整せん枝残さが絡み合い、踏み固められるため、特許文献１、２のような現在市販されている浅耕機または中耕機においては、撹拌深度が不足しており整せん枝残さの土壌への混和には適用できなかった。

その他の深耕機については、撹拌深度は問題ないものの、大型の機械装置を使用するため、傾斜がある茶畑への適用が難しい。また、撹拌深度が満足でき、茶畑に導入可能な深耕機があった場合でも、ある程度の深耕深さとなると作業者の負担も大きく危険も伴う。トラクター等に適用されるロータリー耕うんユニット等は十分な能力を有するが、茶畑の畝間には長すぎ、導入することはできない。

本発明は、肥料を効率よく利用していくためには、整せん枝残さを養分として活用しながら整せん枝残さの堆積量を減らし、肥料と土壌が混和できるように茶樹の畝間を管理していくことを大きな課題としており、そのために、簡易で、傾斜のある茶畑でも導入可能な、茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置と乗用型茶園管理機を提供することを課題としている。

本発明の第１手段は、
左右の走行装置と、茶樹を跨ぐことが可能な門型フレームとよりなる乗用型茶園管理機の走行装置の後方に着脱自在に構成され、
茶樹の畝間の幅に導入可能な長さに設定された混和軸と、
該混和軸へ取り付ける複数の整せん枝残さ混和爪と、
前記混和軸の駆動手段と、
前記混和軸及び前記整せん枝残さ混和爪を覆うカバーとを設け、
前記整せん枝残さ混和爪の回転動作により茶樹の畝間に堆積した整せん枝残さを茶畑の土壌と混和することを特徴とした茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置。

本発明の第２手段は、上記第１手段において、前記整せん枝残さ混和爪を、１０〜３０センチメートルとする。本発明の第３手段は、上記第１または２手段において、高さ調整手段を設ける。本発明の第４手段は、上記第３手段において、上記高さ調整手段はアクチュエータである。本発明の第５手段は、上記第３手段において、上記高さ調整手段は、走行装置に高さ位置決めストッパを設け、該ストッパに整せん枝残さ土壌還元用混和装置を接触させる。本発明の第６手段は、上記第１、２、３、４または５手段において、左右揺動手段を設け、茶樹畝の湾曲に追従できるよう左右方向に揺動可能とする。

本発明の第７手段は、左右の走行装置と、茶樹を跨ぐことが可能な門型フレームとよりなる乗用型茶園管理機の後方に上記第１、２、３、４、５または６手段の茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置を取り付ける。

本発明の第１手段により、整せん枝残さは細かく粉砕され、土壌を削り取り、カバー内にて積極的に整せん枝残さと土壌が混和される。本発明の第２手段により、整せん枝残さが堆積していても、良好に撹拌できる。本発明の第３、４、５手段により、撹拌深度を調整可能である。本発明の第６手段により、万一、茶畝が曲がっていても、装置を損傷することなく、問題なく作業を続けることができる。

本発明の第７手段により、乗用型茶園管理機へ作業者が乗ることで作業することができ、作業者の負担を軽減でき、安全に作業可能となる。容易に作業することができると、整せん枝残さを土壌へ混和する作業が進み、整せん枝残さの放置茶園が減少する。それにより、一酸化二窒素の発生を減少させることができ、肥料の吸収効率を上げることができる。

図１は乗用型茶園管理機の斜視図である。 図２は乗用型茶園管理機の平面図である。 図３は乗用型茶園管理機の側面図である。 図４は整せん枝残さ土壌還元用混和装置の斜視図である。 図５は整せん枝残さ土壌還元用混和装置の側面断面図である。 図６は整せん枝残さ土壌還元用混和装置の接続部分を示した側面図である。 図７は整せん枝残さ土壌還元用混和装置の接続部分を示した斜視図である。

乗用型茶園管理機１は、左右の走行装置２と、茶樹Ｔをまたいで左右の走行装置２を接続する門型フレーム３とより構成され、作業者の運転席４が設けられている。この運転席４には操作部が備えられており、作業者が前記走行装置２の操作が可能となるよう操縦かんと操作レバー及びスイッチなどによって構成される。走行装置２の後方に、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を着脱自在に設ける。図１においては、左の走行装置２のみに整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を設けているが、図２のように、左右両方の走行装置２に整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を設けることもできる。

整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１は走行装置２の後方に着脱自在に設けるのみならず、取付具１７を軸として、シリンダ１６を高さ調整手段として、高さ調整自在に設ける。整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を装着しているが、使用しないときにはシリンダ１６により上昇させ、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１が土壌に触れないようにしておく。使用するときにはシリンダ１６により下降させ、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を土壌に触れさせ、シリンダ１６の下降度合いにより、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１の深さを調整する。この高さ調整手段は、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を上昇及び下降できればどのような構成でもよく、本実施例ではシリンダ１６を用いているが、シリンダ、モータなどのアクチュエータや手動等何を用いても構わない。

上記高さ調整手段の他に、微調整することが可能な高さ調整手段について説明する。走行装置２側に走行装置２より少し高く、且つ、上下動可能に、高さストッパ２４を設ける。この高さストッパ２４は、長孔２４Ｂの中を高さ調整軸２４Ａを移動させることで、上下することができる。この高さストッパ２４に整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１のアーム１９を載置する。高さストッパ２４を数ミリメートル〜数センチメートル上下することで、そのまま整せん枝残さ混和爪１３の深さを調整することができる。

接続具１７は取付具１８によって走行装置２と取り付け、接続具１７は揺動軸２０によってアーム１９と取り付ける。垂直軸である揺動軸２０があることで、走行装置２の進行方向と整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１の進行方向が少し異なっても問題なく進行することが可能である。接触によるアーム１９と接続具１７の損傷を避けるため、アーム１９の左右には、接続具１７との間にバネ２１を設ける。バネ２１があることで、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１が揺動しても、アーム９と接続具１７は接触することがなく、安全である。本実施例の左右揺動手段は、主として揺動軸２０により構成され、バネ２１も構成に含むが、左右揺動手段はこの限りではない。

整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１は茶樹Ｔの畝間と略同じ幅または少し狭い幅とし、茶樹Ｔの畝間に導入可能とする。整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１は上面及び側面を囲うカバー１５が取り付けられており、その内部には、カバー１５の左右側面にわたって混和軸１２を設けてあり、この混和軸１２は駆動手段１４により回転する。本実施例では駆動手段１４を混和軸１２の専用の駆動手段として設けてあるが、他の動力源を利用してもよい。

混和軸１２には複数の整せん枝残さ混和爪１３を設けてある。この整せん枝残さ混和爪１３は、整せん枝残さＡと土壌Ｂを混和可能な長さ及び形状になっている。整せん枝残さ混和爪１３が短すぎては土壌Ｂに整せん枝残さ混和爪１３が届かず、整せん枝残さ混和爪１３が長すぎては抵抗が大きくなりすぎて、大きな動力が必要となる。よって、整せん枝残さＡの深さより少し（数センチメートル程度）長い長さがよく、１０〜３０センチメートルがよい。整せん枝残さＡの堆積が１７センチメートル程度が平均なので、２０センチメートルの有効撹拌深度を持った整せん枝残さ混和爪１３が好ましい。また、本実施例では、整せん枝残さ混和爪１３を９本混和軸１２に設けているが、この限りではない。整せん枝残さ混和爪１３は混和軸１２に着脱自在に取り付けられていても、固定されていてもよい。

上記の装置の動作について説明する。整せん枝残さＡを混和するときには、事前に整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を乗用型茶園管理機１の走行装置２の後方に装着しておく。そして、茶畝へ到着するまでは、シリンダ１６により整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を上方へあげておく。茶畝へ到着し、乗用型茶葉管理機１の門型フレーム３にて茶畝を跨ぎ、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１が整せん枝残さＡの上に来た時に、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を下降させ、整せん枝残さＡと土壌Ｂを撹拌することができる高さに整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を下降する。そこで、駆動手段１４を駆動して混和軸１２を回転する。乗用型茶園管理機１の走行に伴い、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１は追従し茶樹Ｔの畝間を進んでいく、このとき、整せん枝残さＡと土壌Ｂを薄く削り取り、混和軸１２の回転方向へ巻き込み、上面に設けられたカバー１５に接触し、カバー１５内部にて積極的に混和がおこなわれる。さらに整せん枝残さＡは、整せん枝残さ混和爪１３との接触によって細かく粉砕されることにより分解が促進される。

左右の走行装置２に整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を装着すると、茶樹Ｔを１つおきに跨いで走行すれば、すべての畝間を混和することができる。

整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１の高さ調整手段により、整せん枝残さ混和爪１３が入る深さを浅くすることで、浅耕作業や中耕作業としても、利用可能である。

施肥や防除のための乗用型茶園管理機だけでなく、摘採装置を備えた機体の走行装置の後にも取り付け可能である。

整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１は、整せん枝残さの堆積深さ１７センチメートル程度の茶園に対応でき、整せん枝残さＡと土壌Ｂの混和の程度は既存の深耕機を用いた場合と同程度である。

整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１によって整せん枝残さＡを土壌Ｂと撹拌した茶園からの一酸化二窒素の発生量は、歩行型の装置によって撹拌した茶園からの一酸化二窒素発生量よりも約５３％少なくなることが確認できている。また、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を左右クローラ後部に取り付けての平坦地における１０アール当たりの作業時間は２８分程度で、既存の深耕機の作業時間の約５０％である。以上の通り、整せん枝残さ土壌還元用混和装置１１を用いることで、一酸化二窒素の発生量を抑えることができ、撹拌深度や作業性も良好である。

１ 乗用型茶園管理機
２ 走行装置
３ 門型フレーム
４ 運転席
１１ 整せん枝残さ土壌還元用混和装置
１２ 混和軸
１３ 整せん枝残さ混和爪
１４ 駆動手段
１５ カバー
１６ シリンダ
１６Ａ シリンダ取付具
１７ 接続具
１８ 取付具（取付孔、ボルト、ナット等含む）
１９ 接続アーム
１９ａ アーム側クッション
２０ 揺動軸
２１ バネ
２２ バネ軸
２３ 高さ調整部
２４ 高さストッパ
２４Ａ 高さ調節軸
２４Ｂ 長孔
Ｔ 茶樹
Ａ 整せん枝残さ
Ｂ 土壌

Claims (7)

1. 左右の走行装置と、茶樹を跨ぐことが可能な門型フレームとよりなる乗用型茶園管理機の走行装置の後方に着脱自在に構成され、
   茶樹の畝間の幅に導入可能な長さに設定された混和軸と、
   該混和軸へ取り付ける複数の整せん枝残さ混和爪と、
   前記混和軸の駆動手段と、
   前記混和軸及び前記整せん枝残さ混和爪を覆うカバーとを設け、
   前記整せん枝残さ混和爪の回転動作により茶樹の畝間に堆積した整せん枝残さを茶畑の土壌と混和することを特徴とした茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置。
2. 前記整せん枝残さ混和爪を、１０〜３０センチメートルとすることを特徴とする請求項１記載の茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置。
3. 高さ調整手段を設けることを特徴とする請求項１または２記載の茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置。
4. 上記高さ調整手段はアクチュエータであることを特徴とする請求項３記載の茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置。
5. 上記高さ調整手段は、走行装置に高さ位置決めストッパを設け、該ストッパに整せん枝残さ土壌還元用混和装置を接触させることを特徴とする請求項３記載の茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置。
6. 左右揺動手段を設け、茶樹の湾曲に追従できるよう左右方向に揺動可能とすることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置。
7. 左右の走行装置と、茶樹を跨ぐことが可能な門型フレームとよりなる乗用型茶園管理機の後方に前記茶畑における整せん枝残さ土壌還元用混和装置を着脱自在に取り付けることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の乗用型茶園管理機。

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