JP3360816B2 - 土壌の熱消毒方法 - Google Patents
土壌の熱消毒方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冬期におけるハウ
ス栽培の地中暖房による農作物の育成、および夏期にお
ける地中暖房と太陽熱の併用による土壌の熱消毒方法に
関する。
ス栽培の地中暖房による農作物の育成、および夏期にお
ける地中暖房と太陽熱の併用による土壌の熱消毒方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】農産物の土壌病害は主として土壌中に生
息している病原菌によって引き起こされる。こうした土
壌病害に対しては、従来からクロルピクリン、臭化メチ
ルなどの薬剤による防除を行ってきた。しかし、近年農
産物に対する関心が高まり、クロルピクリンのような毒
性のある薬剤散布による害を避けるため、また臭化メチ
ルはオゾン層破壊物質で将来は使用禁止となるため最近
では薬剤に依存しない太陽熱消毒が行われている。
息している病原菌によって引き起こされる。こうした土
壌病害に対しては、従来からクロルピクリン、臭化メチ
ルなどの薬剤による防除を行ってきた。しかし、近年農
産物に対する関心が高まり、クロルピクリンのような毒
性のある薬剤散布による害を避けるため、また臭化メチ
ルはオゾン層破壊物質で将来は使用禁止となるため最近
では薬剤に依存しない太陽熱消毒が行われている。
【０００３】太陽熱消毒は安全であり、効果も期待でき
るため、トマト、きゅうり、いちご、すいかおよびほう
れん草などに適用されている。この熱消毒が極めて効果
的なのはイチゴ萎黄病，ナス半身萎ちょう病、トマト根
腐疫病、ピーマン疫病、ほうれん草苗立枯病、各種作物
の菌核病、白絹病などである。効果のかなり高いのはト
マト褐色根腐れ病、黒点根腐れ病、トマト萎ちょう病、
きゅうりつる割病などのフザリウム病などである。
るため、トマト、きゅうり、いちご、すいかおよびほう
れん草などに適用されている。この熱消毒が極めて効果
的なのはイチゴ萎黄病，ナス半身萎ちょう病、トマト根
腐疫病、ピーマン疫病、ほうれん草苗立枯病、各種作物
の菌核病、白絹病などである。効果のかなり高いのはト
マト褐色根腐れ病、黒点根腐れ病、トマト萎ちょう病、
きゅうりつる割病などのフザリウム病などである。
【０００４】前記太陽熱消毒は、夏期の太陽熱を利用し
て土壌の温度を上昇させることにより、土壌中の病原
菌、線虫および雑草種子の死滅を図る方策である。通
常、太陽熱消毒は所謂ビニールハウス（その他のプラス
チックおよびガラスなどの温室を含む。太陽光を取り入
れ外気と実質的に遮断された空間を有するもの。以後ハ
ウスと呼ぶ）またはビニールトンネル（その他のプラス
チックおよびガラスなどのトンネル状のものでハウスよ
りも高さが低いもの。以後トンネルと呼ぶ）にビニール
マルチ（土壌表面を直接覆ったもの。以後マルチと呼
ぶ）を組み合わせて、太陽光の強い夏期に行われる。
て土壌の温度を上昇させることにより、土壌中の病原
菌、線虫および雑草種子の死滅を図る方策である。通
常、太陽熱消毒は所謂ビニールハウス（その他のプラス
チックおよびガラスなどの温室を含む。太陽光を取り入
れ外気と実質的に遮断された空間を有するもの。以後ハ
ウスと呼ぶ）またはビニールトンネル（その他のプラス
チックおよびガラスなどのトンネル状のものでハウスよ
りも高さが低いもの。以後トンネルと呼ぶ）にビニール
マルチ（土壌表面を直接覆ったもの。以後マルチと呼
ぶ）を組み合わせて、太陽光の強い夏期に行われる。
【０００５】土壌消毒のためには病原菌の種類にもよる
が土壌温度が４０℃以上必要であり、４０℃以上の積算
時間が５０〜２００時間必要である。そのため夏期の約
１ヶ月にわたって消毒が行われる。土壌温度が５０℃以
上では積算時間が５０時間で十分である。太陽熱は土壌
の表面から伝熱されるので熱伝導率が重要な因子であり
土壌の水分量が適当でなければならない。通常は注水し
て水分量を高めなければならない。
が土壌温度が４０℃以上必要であり、４０℃以上の積算
時間が５０〜２００時間必要である。そのため夏期の約
１ヶ月にわたって消毒が行われる。土壌温度が５０℃以
上では積算時間が５０時間で十分である。太陽熱は土壌
の表面から伝熱されるので熱伝導率が重要な因子であり
土壌の水分量が適当でなければならない。通常は注水し
て水分量を高めなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】太陽熱消毒は太陽熱を
土壌の表面だけから伝達されるため、ハウス内の温度が
昼間に７０℃以上になっても土壌温度はせいぜい地表か
ら２０ｃｍが４０℃以上になるだけでそれより深い土壌
は消毒出来ず効果が無い欠点を有する。したがって２０
ｃｍ以上深い土壌は消毒されないため太陽熱消毒後に深
く耕起して施肥したり畝立てをすると消毒されない土壌
と混合されるため効果がなくなる。そのため熱消毒前に
施肥、畝立てを行う必要がある。また北海道などの気温
の低い地域においては十分に昇温されず効果が少ない。
さらに夏期の気温の高い時期を逃すと消毒が出来ない。
さらにまた土壌の熱伝導率を上げるため消毒前に注水し
なければならない。
土壌の表面だけから伝達されるため、ハウス内の温度が
昼間に７０℃以上になっても土壌温度はせいぜい地表か
ら２０ｃｍが４０℃以上になるだけでそれより深い土壌
は消毒出来ず効果が無い欠点を有する。したがって２０
ｃｍ以上深い土壌は消毒されないため太陽熱消毒後に深
く耕起して施肥したり畝立てをすると消毒されない土壌
と混合されるため効果がなくなる。そのため熱消毒前に
施肥、畝立てを行う必要がある。また北海道などの気温
の低い地域においては十分に昇温されず効果が少ない。
さらに夏期の気温の高い時期を逃すと消毒が出来ない。
さらにまた土壌の熱伝導率を上げるため消毒前に注水し
なければならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係わる土壌の熱消毒方法は、ハウス内の土壌中に地表
から深さ４０ｃｍ乃至８０ｃｍにパイプを埋設し、パイ
プに温水または温液を通して土壌を温める地中暖房装置
を使用して、夏期にはハウス及びマルチを通過した太陽
熱と地中暖房との併用により土壌の温度を上昇させて土
壌の熱消毒を行うものである。すなわち、従来の太陽熱
だけによる土壌消毒では高々地表から２０ｃｍ以内しか
土壌消毒が行われないのに対し、太陽熱と地中暖房装置
の併用により土壌の表面と地中の両方から加熱し、地表
から２０ｃｍ以上の土壌も熱消毒を行う。
に係わる土壌の熱消毒方法は、ハウス内の土壌中に地表
から深さ４０ｃｍ乃至８０ｃｍにパイプを埋設し、パイ
プに温水または温液を通して土壌を温める地中暖房装置
を使用して、夏期にはハウス及びマルチを通過した太陽
熱と地中暖房との併用により土壌の温度を上昇させて土
壌の熱消毒を行うものである。すなわち、従来の太陽熱
だけによる土壌消毒では高々地表から２０ｃｍ以内しか
土壌消毒が行われないのに対し、太陽熱と地中暖房装置
の併用により土壌の表面と地中の両方から加熱し、地表
から２０ｃｍ以上の土壌も熱消毒を行う。
【０００８】パイプの埋設深さを４０ｃｍ乃至８０ｃｍ
とすることにより埋設したパイプの上の土壌は完全に消
毒される。また、請求項３に記載の発明により、夏期に
は土壌の熱消毒を行い、冬期にはパイプに温水または温
液を通して土壌を温め、農作物の育成を促進する、また
は育成期間の延長を図る。ここで夏期とは日射が強く外
気温度が高く太陽熱消毒が可能な時期であり、温暖な地
域では４月、５月、９月、１０月も対象となる。また冬
期とは外気温が低く土壌の加熱により農作物の生育が促
進される時期であり、寒冷地では３月、４月、５月、１
０月、１１月も対象となる。
とすることにより埋設したパイプの上の土壌は完全に消
毒される。また、請求項３に記載の発明により、夏期に
は土壌の熱消毒を行い、冬期にはパイプに温水または温
液を通して土壌を温め、農作物の育成を促進する、また
は育成期間の延長を図る。ここで夏期とは日射が強く外
気温度が高く太陽熱消毒が可能な時期であり、温暖な地
域では４月、５月、９月、１０月も対象となる。また冬
期とは外気温が低く土壌の加熱により農作物の生育が促
進される時期であり、寒冷地では３月、４月、５月、１
０月、１１月も対象となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の土壌の熱消毒方法を図１
に模式的に示す地中暖房装置を参照しながら具体的に説
明する。石油またはガスを熱源とするボイラー１によっ
て夏期の熱消毒のためには７０℃以上の温水または温液
を作り、ハウス２またはトンネル（図示せず）内に土壌
４の地表５から４０ｃｍ乃至８０ｃｍに埋設された複数
のパイプ３内に通す。通常はハウス２またはトンネルと
マルチ６を組み合わせて行うが、太陽光７による太陽熱
が十分な時期または地域では必ずしもマルチは必要無
い。
に模式的に示す地中暖房装置を参照しながら具体的に説
明する。石油またはガスを熱源とするボイラー１によっ
て夏期の熱消毒のためには７０℃以上の温水または温液
を作り、ハウス２またはトンネル（図示せず）内に土壌
４の地表５から４０ｃｍ乃至８０ｃｍに埋設された複数
のパイプ３内に通す。通常はハウス２またはトンネルと
マルチ６を組み合わせて行うが、太陽光７による太陽熱
が十分な時期または地域では必ずしもマルチは必要無
い。
【００１０】前記温液は、通常エチレングリコールまた
はプロピレングリコールの水溶液であり沸騰温度を１０
０℃以上として温度を上昇させても沸騰するのを防止す
ると共に、凍結温度を−４０℃以下にして冬期にボイラ
ーを使用しない時の凍結を防止する。凍結の心配の無い
地域では温水が使用される。パイプ３は、鉄パイプ、プ
ラスチックパイプなどが使われる。通常は架橋ポリエチ
レンパイプが使用される。各パイプ３は、通常は外径が
１３ｍｍから２６ｍｍで間隔は３０ｃｍから１００ｃｍ
に埋設される。パイプ３の１畝毎にまたは数畝毎に調節
弁（図示せず）を設けてパイプに流す温水または温液の
流量を調節する。
はプロピレングリコールの水溶液であり沸騰温度を１０
０℃以上として温度を上昇させても沸騰するのを防止す
ると共に、凍結温度を−４０℃以下にして冬期にボイラ
ーを使用しない時の凍結を防止する。凍結の心配の無い
地域では温水が使用される。パイプ３は、鉄パイプ、プ
ラスチックパイプなどが使われる。通常は架橋ポリエチ
レンパイプが使用される。各パイプ３は、通常は外径が
１３ｍｍから２６ｍｍで間隔は３０ｃｍから１００ｃｍ
に埋設される。パイプ３の１畝毎にまたは数畝毎に調節
弁（図示せず）を設けてパイプに流す温水または温液の
流量を調節する。
【００１１】パイプの下に断熱材（図示せず）を敷設し
てパイプからの熱をパイプから下方に逃さないようにす
ればさらに効果的である。冬期の地中暖房ではボイラー
からの温水または温液の温度はせいぜい５０℃であまり
高温にする必要はない。地中２０ｃｍの位置に温度セン
サーを設け、地中２０ｃｍの温度が１８℃乃至２５℃に
なるようにパイプ内の流量を調整する。ハウス内の空気
の温風器による暖房を行っても良いが、空気の暖房を行
わなくても地中温度が保たれていれば農作物の生育状態
は良い。
てパイプからの熱をパイプから下方に逃さないようにす
ればさらに効果的である。冬期の地中暖房ではボイラー
からの温水または温液の温度はせいぜい５０℃であまり
高温にする必要はない。地中２０ｃｍの位置に温度セン
サーを設け、地中２０ｃｍの温度が１８℃乃至２５℃に
なるようにパイプ内の流量を調整する。ハウス内の空気
の温風器による暖房を行っても良いが、空気の暖房を行
わなくても地中温度が保たれていれば農作物の生育状態
は良い。
【００１２】パイプの近傍の土壌の温度は温水または温
液の温度に近くなり農作物の根に悪影響を及ぼす。パイ
プの埋設深さを４０ｃｍから８０ｃｍとすることにより
農作物の根とパイプの位置が離れるので農作物に悪影響
を及ぼすことがない。またパイプの埋設深さを４０ｃｍ
乃至８０ｃｍとすることにより耕起時に耕運機でパイプ
を破損させることもない。
液の温度に近くなり農作物の根に悪影響を及ぼす。パイ
プの埋設深さを４０ｃｍから８０ｃｍとすることにより
農作物の根とパイプの位置が離れるので農作物に悪影響
を及ぼすことがない。またパイプの埋設深さを４０ｃｍ
乃至８０ｃｍとすることにより耕起時に耕運機でパイプ
を破損させることもない。
【００１３】
【実施例】夏期においても太陽熱が弱く、太陽熱消毒が
不可能な北海道において本発明の土壌の熱消毒方法を実
施した。面積１５０ｍ2 のハウス内にマルチを敷設し、
地中６０ｃｍの深さに外径１３ｍｍの架橋ポリエチレン
パイプを１畝について２本埋設した地中暖房装置を使用
し、ボイラーでエチレングリコール水溶液を８０℃に加
熱してパイプに流し土壌を加熱した。
不可能な北海道において本発明の土壌の熱消毒方法を実
施した。面積１５０ｍ2 のハウス内にマルチを敷設し、
地中６０ｃｍの深さに外径１３ｍｍの架橋ポリエチレン
パイプを１畝について２本埋設した地中暖房装置を使用
し、ボイラーでエチレングリコール水溶液を８０℃に加
熱してパイプに流し土壌を加熱した。
【００１４】ハウス内１．５ｍの高さの空気温度は最高
７３℃まで上昇するが夜間の最低空気温は３０℃以下で
あった。２０日後には地中６０ｃｍの深さの土壌温度は
最高４０℃で最低３８℃であり、地中２０ｃｍの深さの
土壌温度は最高５１℃で最低４５℃であった。この状態
では深さ６０ｃｍ以内の土壌がすべて４０℃以上を保つ
までには至っていない。３０日後には地中６０ｃｍの深
さの土壌温度は最高４６℃で最低は４５℃であり、地中
２０ｃｍの深さの土壌温度は最高５３℃であり最低４６
℃であった。この状態では深さ６０ｃｍ以内の土壌がす
べて４５℃であり熱消毒が完全に行われている。
７３℃まで上昇するが夜間の最低空気温は３０℃以下で
あった。２０日後には地中６０ｃｍの深さの土壌温度は
最高４０℃で最低３８℃であり、地中２０ｃｍの深さの
土壌温度は最高５１℃で最低４５℃であった。この状態
では深さ６０ｃｍ以内の土壌がすべて４０℃以上を保つ
までには至っていない。３０日後には地中６０ｃｍの深
さの土壌温度は最高４６℃で最低は４５℃であり、地中
２０ｃｍの深さの土壌温度は最高５３℃であり最低４６
℃であった。この状態では深さ６０ｃｍ以内の土壌がす
べて４５℃であり熱消毒が完全に行われている。
【００１５】この期間の外気温度は最高気温が１日だけ
３０．８℃になったが平均の最高気温は２５℃であり、
平均の最低気温は１６℃であり通常の太陽熱だけの太陽
熱消毒は不可能である。なお地中暖房を停止後も１０日
間は６０ｃｍ以内の土壌温度は４０℃以上であった。こ
の期間の灯油消費量は２３０ｌであった。この地中暖房
装置は冬期には土壌の加熱を行ってメロンの栽培期間の
延長が行われている。
３０．８℃になったが平均の最高気温は２５℃であり、
平均の最低気温は１６℃であり通常の太陽熱だけの太陽
熱消毒は不可能である。なお地中暖房を停止後も１０日
間は６０ｃｍ以内の土壌温度は４０℃以上であった。こ
の期間の灯油消費量は２３０ｌであった。この地中暖房
装置は冬期には土壌の加熱を行ってメロンの栽培期間の
延長が行われている。
【００１６】土壌を加熱する方法の実施の形態として、
前記埋設したパイプに温水又は温液を通す他、多孔を有
するパイプを土壌中に埋設し、パイプに高温の空気を通
し、前記パイプの孔から高温空気を土壌中に供給する方
法も可能である。前記多孔を有するパイプとして、合成
樹脂製のパイプに５〜１０ｃｍの間隔で直径１ｍｍ程度
の孔を設けたもの、又は燒結金属などの多孔のパイプが
使用される。
前記埋設したパイプに温水又は温液を通す他、多孔を有
するパイプを土壌中に埋設し、パイプに高温の空気を通
し、前記パイプの孔から高温空気を土壌中に供給する方
法も可能である。前記多孔を有するパイプとして、合成
樹脂製のパイプに５〜１０ｃｍの間隔で直径１ｍｍ程度
の孔を設けたもの、又は燒結金属などの多孔のパイプが
使用される。
【００１７】夏期の太陽熱消毒には前記高温空気の温度
は通常７０℃以上であり、冬期の地中暖房では高温空気
の温度は約５０℃が好適である。高温空気を土壌中に供
給すれば空気は地表に向かって上昇するので埋設パイプ
の下を加熱することが少なく経済的である。また、冬期
の地中暖房では温かい空気が地中を通ってハウス内に逃
げるのでハウス内の空気を温める必要がない。また、土
壌中に空気を供給するので土壌中に酸素が十分に供給さ
れて、土壌中の微生物、植物の根に好適である。
は通常７０℃以上であり、冬期の地中暖房では高温空気
の温度は約５０℃が好適である。高温空気を土壌中に供
給すれば空気は地表に向かって上昇するので埋設パイプ
の下を加熱することが少なく経済的である。また、冬期
の地中暖房では温かい空気が地中を通ってハウス内に逃
げるのでハウス内の空気を温める必要がない。また、土
壌中に空気を供給するので土壌中に酸素が十分に供給さ
れて、土壌中の微生物、植物の根に好適である。
【００１８】
【発明の効果】本発明の土壌の熱消毒方法によれば、土
壌中に生息している病原菌を効果的に撲滅できる温度に
地中を効果的に加温することが可能となる。さらに、本
発明の土壌の熱消毒方法は、薬剤による土壌の消毒を完
全に避けることができ、環境汚染対策として極めて有効
な土壌の消毒方法である。
壌中に生息している病原菌を効果的に撲滅できる温度に
地中を効果的に加温することが可能となる。さらに、本
発明の土壌の熱消毒方法は、薬剤による土壌の消毒を完
全に避けることができ、環境汚染対策として極めて有効
な土壌の消毒方法である。
【図１】 地中暖房装置を模式的に示した説明図であ
る。
る。
１・・ボイラー ２・・ハウス ３・・パイプ ４・・
土壌 ５・・地表
土壌 ５・・地表
Claims (3)
- 【請求項１】ハウス内の土壌中に地表から深さ４０ｃｍ
乃至８０ｃｍにパイプを埋設し、パイプ中に温水又は温
液を通して土壌を温める地中暖房装置を使用して、夏期
にハウス及びマルチを通過した太陽熱と地中暖房装置と
の併用により土壌の温度を上昇させて土壌の熱消毒を行
うことを特徴とする土壌の熱消毒方法。 - 【請求項２】パイプの埋設深さを地表から６０ｃｍとし
たことを特徴とする請求項１記載の土壌の熱消毒方法。 - 【請求項３】ハウス内の土壌中に地表から深さ４０ｃｍ
乃至８０ｃｍにパイプを埋設し、パイプ中に温水または
温液を通して土壌を温める地中暖房装置を使用して、夏
期にハウス及びマルチを通過した太陽熱と地中暖房装置
との併用により土壌の温度を上昇させて土壌の熱消毒を
行い、冬期には地中暖房装置により土壌の温度を上昇さ
せて地中暖房を行うことを特徴とする土壌の熱消毒方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04423299A JP3360816B2 (ja) | 1998-10-15 | 1999-02-23 | 土壌の熱消毒方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29347998 | 1998-10-15 | ||
| JP10-293479 | 1998-10-15 | ||
| JP04423299A JP3360816B2 (ja) | 1998-10-15 | 1999-02-23 | 土壌の熱消毒方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000184828A JP2000184828A (ja) | 2000-07-04 |
| JP3360816B2 true JP3360816B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=26384079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04423299A Expired - Fee Related JP3360816B2 (ja) | 1998-10-15 | 1999-02-23 | 土壌の熱消毒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3360816B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104288804A (zh) * | 2013-07-17 | 2015-01-21 | 喜诺克斯株式会社 | 利用太阳热的土壤消毒器 |
| JP2017000102A (ja) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | 株式会社ラジアント | 農作物のハウス栽培方法及び栽培設備 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102613164B (zh) * | 2012-04-01 | 2014-06-04 | 常熟南师大发展研究院有限公司 | 加热法杀灭地下害虫的设备及方法 |
| US10768398B2 (en) | 2012-09-07 | 2020-09-08 | Cornell University | Solar-concentrating solarization apparatus, methods, and applications |
| JP6017980B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2016-11-02 | 株式会社Ｆｕｊｉｙａ | 植物栽培構造体 |
| JP2021058095A (ja) * | 2019-10-03 | 2021-04-15 | 武雄 杉浦 | 不耕起栽培方法及び同不耕起栽培方法を実施するための不耕起栽培設備 |
| SE544891C2 (sv) * | 2021-07-14 | 2022-12-20 | La Macch Fts Ab | Metod och kit för bekämpning av invasiva och oönskade växter |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP04423299A patent/JP3360816B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104288804A (zh) * | 2013-07-17 | 2015-01-21 | 喜诺克斯株式会社 | 利用太阳热的土壤消毒器 |
| JP2017000102A (ja) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | 株式会社ラジアント | 農作物のハウス栽培方法及び栽培設備 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000184828A (ja) | 2000-07-04 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021002 |
|
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