JP3494606B2 - 土壌の加熱消毒方法 - Google Patents
土壌の加熱消毒方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土壌を蒸気と水と
により加熱して園芸作物の病原菌を死滅させる土壌の加
熱消毒方法に関するものである。
により加熱して園芸作物の病原菌を死滅させる土壌の加
熱消毒方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術として、土壌表面の所定箇所
に多数の小孔を有するホース（キャンバスホース）を延
長配置し、このホースを含む周囲の土壌表面をシートに
より密閉状に被覆して消毒室を形成し、この消毒室内に
上記ホースを介してボイラーから蒸気（水蒸気）を供給
し、上記土壌の所定深さ、例えば２０ｃｍ付近の温度が
作物病原菌の死滅温度に達した時点で上記蒸気の供給を
停止した後、自然放熱させる。という蒸気による土壌の
消毒方法があった。
に多数の小孔を有するホース（キャンバスホース）を延
長配置し、このホースを含む周囲の土壌表面をシートに
より密閉状に被覆して消毒室を形成し、この消毒室内に
上記ホースを介してボイラーから蒸気（水蒸気）を供給
し、上記土壌の所定深さ、例えば２０ｃｍ付近の温度が
作物病原菌の死滅温度に達した時点で上記蒸気の供給を
停止した後、自然放熱させる。という蒸気による土壌の
消毒方法があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものは、蒸
気の供給を停止した後に土壌の熱を自然放熱させるよう
にしていたので、消毒済みの土壌内に蓄熱された多量の
エネルギーを有効に活用することができなかった。例え
ば、一般に行われる蒸気による土壌の消毒では、１ｍ3
の消毒に必要な蒸気注入量は、土壌の性質や含水率等に
よって多少異なるが、約７５Kg〜８０Kgであり、これは
熱量にすると、約１６８，０００ＫＪ（４０，０００Ｋ
cal ）〜約１８，０６００ＫＪ（４３，０００Ｋcal ）
となる。消毒中の表層からの放熱ロスを２０％と仮定し
ても、消毒終了直後の土壌１ｍ3 中には約１３４，４０
０ＫＪ（３２，０００Ｋcal ）のエネルギーが蓄熱され
ていることになる。従来ではこのように多量に蓄熱され
ているエネルギーを単に大気へ放熱させていたことにな
る。
気の供給を停止した後に土壌の熱を自然放熱させるよう
にしていたので、消毒済みの土壌内に蓄熱された多量の
エネルギーを有効に活用することができなかった。例え
ば、一般に行われる蒸気による土壌の消毒では、１ｍ3
の消毒に必要な蒸気注入量は、土壌の性質や含水率等に
よって多少異なるが、約７５Kg〜８０Kgであり、これは
熱量にすると、約１６８，０００ＫＪ（４０，０００Ｋ
cal ）〜約１８，０６００ＫＪ（４３，０００Ｋcal ）
となる。消毒中の表層からの放熱ロスを２０％と仮定し
ても、消毒終了直後の土壌１ｍ3 中には約１３４，４０
０ＫＪ（３２，０００Ｋcal ）のエネルギーが蓄熱され
ていることになる。従来ではこのように多量に蓄熱され
ているエネルギーを単に大気へ放熱させていたことにな
る。
【０００４】さらに、蒸気のみによる土壌の加熱は、表
層より深くなるに従って蒸気が土中に浸透し難くなると
ともに、蒸気の温度が低下するため、深さが３０ｃｍ以
上となる下層部の土壌の消毒は加熱効率が低下してエネ
ルギー損失が大きくなるものであった。本発明は、消毒
が終了した上層部の土壌の蓄熱を水に吸収させ、この加
熱された水で未消毒となっている下層部の土壌を加熱消
毒することにより、エネルギー損失の少ない新規な土壌
の加熱消毒方法を得ることを目的とする。
層より深くなるに従って蒸気が土中に浸透し難くなると
ともに、蒸気の温度が低下するため、深さが３０ｃｍ以
上となる下層部の土壌の消毒は加熱効率が低下してエネ
ルギー損失が大きくなるものであった。本発明は、消毒
が終了した上層部の土壌の蓄熱を水に吸収させ、この加
熱された水で未消毒となっている下層部の土壌を加熱消
毒することにより、エネルギー損失の少ない新規な土壌
の加熱消毒方法を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下の如く構成したものである。即ち、請
求項１に係る発明は、土壌の表面をシートにより密閉状
に被覆して消毒室を形成し、該消毒室内にボイラから蒸
気を所定時間供給して前記土壌の所定上層部を作物病原
菌の死滅温度以上に上昇させた後、前記消毒室内への蒸
気の供給停止時期から所定量の水を前記土壌の表面に向
けて散水する構成にしたものである。また、請求項２に
係る発明は、前記消毒室内に蒸気を供給して深さ約１０
ｃｍ〜３０ｃｍに至る土壌を作物病原菌の死滅温度以上
に上昇させた後、前記消毒室内への蒸気の供給停止時期
から所定量の水を前記土壌の表面に向けて散水する構成
にしたものである。
するために、以下の如く構成したものである。即ち、請
求項１に係る発明は、土壌の表面をシートにより密閉状
に被覆して消毒室を形成し、該消毒室内にボイラから蒸
気を所定時間供給して前記土壌の所定上層部を作物病原
菌の死滅温度以上に上昇させた後、前記消毒室内への蒸
気の供給停止時期から所定量の水を前記土壌の表面に向
けて散水する構成にしたものである。また、請求項２に
係る発明は、前記消毒室内に蒸気を供給して深さ約１０
ｃｍ〜３０ｃｍに至る土壌を作物病原菌の死滅温度以上
に上昇させた後、前記消毒室内への蒸気の供給停止時期
から所定量の水を前記土壌の表面に向けて散水する構成
にしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下本発明を図に基づいて説明す
る。図において、図１は本発明の実験例による一次消毒
工程を示す説明用断面図、図２は本発明の実験例による
二次消毒工程を示す説明用断面図、図３は説明用平面
図、図４は本発明と従来とを比較した土壌の昇温特性図
である。
る。図において、図１は本発明の実験例による一次消毒
工程を示す説明用断面図、図２は本発明の実験例による
二次消毒工程を示す説明用断面図、図３は説明用平面
図、図４は本発明と従来とを比較した土壌の昇温特性図
である。
【０００７】図１〜３において、１は消毒を対象とする
土壌であり、図３に示すように、幅が約１．５ｍ、左右
の長さが約４５ｍとなる長方形の面積となっている。該
土壌１の幅方向中心部の表面１ａに多数の噴出孔を有す
る蒸気噴出ホース（キャンバスホース）２を略全長に亘
って延長載置する。また、上記表面１ａの右部（図３に
おいて右部）に、長さ約１５ｍの２本の散水ホース３
ａ，３ｂを上記蒸気噴出ホース２の両側に所定の間隔を
おいて延長載置する。この散水ホース３ａ，３ｂは表面
に多数の散水用の小孔を有する。上記蒸気噴出ホース２
はその一端（図３において右端）をボイラー（図示省
略）に接続するとともにその他端を閉塞する。また、散
水ホース３ａ，３ｂはその一端（図３において右端）を
水道管又は送水ポンプ（図示省略）に接続するとともに
その他端を閉塞する。
土壌であり、図３に示すように、幅が約１．５ｍ、左右
の長さが約４５ｍとなる長方形の面積となっている。該
土壌１の幅方向中心部の表面１ａに多数の噴出孔を有す
る蒸気噴出ホース（キャンバスホース）２を略全長に亘
って延長載置する。また、上記表面１ａの右部（図３に
おいて右部）に、長さ約１５ｍの２本の散水ホース３
ａ，３ｂを上記蒸気噴出ホース２の両側に所定の間隔を
おいて延長載置する。この散水ホース３ａ，３ｂは表面
に多数の散水用の小孔を有する。上記蒸気噴出ホース２
はその一端（図３において右端）をボイラー（図示省
略）に接続するとともにその他端を閉塞する。また、散
水ホース３ａ，３ｂはその一端（図３において右端）を
水道管又は送水ポンプ（図示省略）に接続するとともに
その他端を閉塞する。
【０００８】上記蒸気噴出ホース２、及び散水ホース３
ａ，３ｂが配置された土壌１の表面１ａを耐熱性かつ非
通気性のシート４、例えばポリエチレンシートにより被
覆するとともに、その周囲を鎖等の錘５で押えて略密閉
された消毒室６を形成する。また、上記消毒室６内の土
壌１の内部に複数の温度計７を差し込む。各温度計７
は、本例では、深さ約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約３０ｃ
ｍ、約４０ｃｍ部の温度が計測できるように差し込む。
ａ，３ｂが配置された土壌１の表面１ａを耐熱性かつ非
通気性のシート４、例えばポリエチレンシートにより被
覆するとともに、その周囲を鎖等の錘５で押えて略密閉
された消毒室６を形成する。また、上記消毒室６内の土
壌１の内部に複数の温度計７を差し込む。各温度計７
は、本例では、深さ約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約３０ｃ
ｍ、約４０ｃｍ部の温度が計測できるように差し込む。
【０００９】そして、以下の如くして上記土壌を加熱消
毒する。まず、図１に示すように、ボイラーから約１０
０℃の蒸気（水蒸気）を蒸気噴出ホース２を介して消毒
室６内に供給し、該蒸気を土壌１内に浸透させて上層部
の土壌１の温度が作物病原菌の死滅温度に達するまで加
熱する。本例では約３０ｃｍの深さの土壌温度が約６０
℃になるまで、上記蒸気を継続して供給する。
毒する。まず、図１に示すように、ボイラーから約１０
０℃の蒸気（水蒸気）を蒸気噴出ホース２を介して消毒
室６内に供給し、該蒸気を土壌１内に浸透させて上層部
の土壌１の温度が作物病原菌の死滅温度に達するまで加
熱する。本例では約３０ｃｍの深さの土壌温度が約６０
℃になるまで、上記蒸気を継続して供給する。
【００１０】次いで、図２に示すように、上記消毒室６
内への蒸気の供給を停止した後、水道管の蛇口を開いて
（又は送水ポンプを起動させて）水道水（常温の水）を
散水ホース３ａ，３ｂに供給し、該散水ホース３ａ，３
ｂから所定量の水を上記土壌１の表面１ａに向けて散水
する。この散水量は、本例では毎分約５．０リットルで
約１００分間継続して供給する。なおこの散水量は土壌
の性質や含水率等によって適宜調節する。また、上記散
水の開始は蒸気の供給を停止する直前から行うようにし
てもよい。
内への蒸気の供給を停止した後、水道管の蛇口を開いて
（又は送水ポンプを起動させて）水道水（常温の水）を
散水ホース３ａ，３ｂに供給し、該散水ホース３ａ，３
ｂから所定量の水を上記土壌１の表面１ａに向けて散水
する。この散水量は、本例では毎分約５．０リットルで
約１００分間継続して供給する。なおこの散水量は土壌
の性質や含水率等によって適宜調節する。また、上記散
水の開始は蒸気の供給を停止する直前から行うようにし
てもよい。
【００１１】上記実験例による土壌の昇温特性を図４に
より説明する。図４において、Ａ１，Ａ２は深さ１０ｃ
ｍの土壌昇温特性線であり、Ａ１は蒸気のみによる土壌
昇温特性線、Ａ２は蒸気と散水による土壌昇温特性線で
ある。Ｂ１，Ｂ２は深さ２０ｃｍの土壌昇温特性線であ
り、Ｂ１は蒸気のみによる土壌昇温特性線、Ｂ２は蒸気
と散水による土壌昇温特性線である。Ｃ１，Ｃ２は深さ
３０ｃｍの土壌昇温特性線であり、Ｃ１は蒸気のみによ
る土壌昇温特性線、Ｃ２は蒸気と散水による土壌昇温特
性線、Ｄ１，Ｄ２は深さ４０ｃｍの土壌昇温特性線であ
り、Ｄ１は蒸気のみによる土壌昇温特性線、Ｄ２は蒸気
と散水による土壌昇温特性線である。
より説明する。図４において、Ａ１，Ａ２は深さ１０ｃ
ｍの土壌昇温特性線であり、Ａ１は蒸気のみによる土壌
昇温特性線、Ａ２は蒸気と散水による土壌昇温特性線で
ある。Ｂ１，Ｂ２は深さ２０ｃｍの土壌昇温特性線であ
り、Ｂ１は蒸気のみによる土壌昇温特性線、Ｂ２は蒸気
と散水による土壌昇温特性線である。Ｃ１，Ｃ２は深さ
３０ｃｍの土壌昇温特性線であり、Ｃ１は蒸気のみによ
る土壌昇温特性線、Ｃ２は蒸気と散水による土壌昇温特
性線、Ｄ１，Ｄ２は深さ４０ｃｍの土壌昇温特性線であ
り、Ｄ１は蒸気のみによる土壌昇温特性線、Ｄ２は蒸気
と散水による土壌昇温特性線である。
【００１２】また、縦線Ｈ１は深さ約３０ｃｍの土壌が
約６０℃になり、この時点で蒸気の供給を停止するとと
もに、散水を開始した時点（約１１０分）の線、縦線Ｈ
２は散水を停止した時点（約２１０分）の線である。ま
た、横線Ｓ１は土壌１の常温を示す常温線（約２０
℃）、横線Ｓ２は作物病原菌が死滅する温度線である。
約６０℃になり、この時点で蒸気の供給を停止するとと
もに、散水を開始した時点（約１１０分）の線、縦線Ｈ
２は散水を停止した時点（約２１０分）の線である。ま
た、横線Ｓ１は土壌１の常温を示す常温線（約２０
℃）、横線Ｓ２は作物病原菌が死滅する温度線である。
【００１３】上記図４によると、深さ２０ｃｍまでの土
壌（上層部の土壌）は、蒸気のみの場合は、Ａ１及びＢ
１で示すように、蒸気の供給を停止した時点Ｈ１以後に
長時間に亘って高温状態となっているが、蒸気供給後に
散水した場合は、Ａ２，Ｂ２で示すように、約１３０分
時点から次第に温度低下している。これは、上記上層部
の土壌の蓄熱が水に吸収されていることを示す。また、
深さ３０ｃｍ付近の下層部は、蒸気のみの場合は、Ｃ１
で示すように、蒸気の供給を停止した時点Ｈ１以後にこ
れよりも遅れて上昇した以後、この状態を長時間に亘っ
て持続しているが、蒸気供給後に散水した場合は、Ｃ２
で示すように、約１５０分時点から次第に温度上昇して
いる。これは、上記上層部の土壌の蓄熱によって昇温さ
れた水が次第に土壌内に流下し、上記下層部の土壌を昇
温していることを示す。
壌（上層部の土壌）は、蒸気のみの場合は、Ａ１及びＢ
１で示すように、蒸気の供給を停止した時点Ｈ１以後に
長時間に亘って高温状態となっているが、蒸気供給後に
散水した場合は、Ａ２，Ｂ２で示すように、約１３０分
時点から次第に温度低下している。これは、上記上層部
の土壌の蓄熱が水に吸収されていることを示す。また、
深さ３０ｃｍ付近の下層部は、蒸気のみの場合は、Ｃ１
で示すように、蒸気の供給を停止した時点Ｈ１以後にこ
れよりも遅れて上昇した以後、この状態を長時間に亘っ
て持続しているが、蒸気供給後に散水した場合は、Ｃ２
で示すように、約１５０分時点から次第に温度上昇して
いる。これは、上記上層部の土壌の蓄熱によって昇温さ
れた水が次第に土壌内に流下し、上記下層部の土壌を昇
温していることを示す。
【００１４】特に、深さ３０ｃｍ〜４０ｃｍ付近の下層
部は、Ｃ２，Ｄ２に示すように、約２００分以後の温度
上昇が大きく、かつ作物病原菌が死滅する温度線Ｓ２を
大きく超えていることが判る。これは、散水した水が上
層部の土壌の蓄熱を吸収して下層部の土壌を効率良く昇
温させていることになる。一般に作物病原菌は、５０℃
〜６０℃の温度を約１０分間継続させると死滅すること
が知られており、上記下層部はこれを十分達成している
ことになる。なお、消毒する土壌の深さが浅くても良い
場合、例えば深さ２０ｃｍまでの土壌を消毒する場合に
は、蒸気により深さ１０〜１５ｃｍまでの上層部の土壌
を作物病原菌の死滅温度以上に上昇させた後、前述と同
様にして水を土壌の表面に散水する。このようにすれ
ば、蒸気の供給量を少なくして所定の土壌を円滑に消毒
することができる。
部は、Ｃ２，Ｄ２に示すように、約２００分以後の温度
上昇が大きく、かつ作物病原菌が死滅する温度線Ｓ２を
大きく超えていることが判る。これは、散水した水が上
層部の土壌の蓄熱を吸収して下層部の土壌を効率良く昇
温させていることになる。一般に作物病原菌は、５０℃
〜６０℃の温度を約１０分間継続させると死滅すること
が知られており、上記下層部はこれを十分達成している
ことになる。なお、消毒する土壌の深さが浅くても良い
場合、例えば深さ２０ｃｍまでの土壌を消毒する場合に
は、蒸気により深さ１０〜１５ｃｍまでの上層部の土壌
を作物病原菌の死滅温度以上に上昇させた後、前述と同
様にして水を土壌の表面に散水する。このようにすれ
ば、蒸気の供給量を少なくして所定の土壌を円滑に消毒
することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明の
請求項１に係る発明は、蒸気により土壌の所定上層部を
作物病原菌の死滅温度以上に上昇させた後、水を上記土
壌の表面に散水するようにしたので、この水が蒸気によ
って加熱消毒の終了した上層部の土壌の蓄熱を吸収し、
これによって昇温した水が下層部の土壌を加熱消毒する
ことになり、エネルギー損失が少なくなるとともに、少
ないエネルギーで土壌を加熱消毒することができる。ま
た、請求項２に係る発明は、深さ約１０ｃｍ〜３０ｃｍ
に至る上層部の土壌を作物病原菌の死滅温度以上に上昇
させた後、水を上記土壌の表面に散水するようにしたの
で、蒸気のみによる土壌の加熱が困難となる３０ｃｍ以
上の深さの土壌を少ないエネルギーで効率良く加熱消毒
することができる。
請求項１に係る発明は、蒸気により土壌の所定上層部を
作物病原菌の死滅温度以上に上昇させた後、水を上記土
壌の表面に散水するようにしたので、この水が蒸気によ
って加熱消毒の終了した上層部の土壌の蓄熱を吸収し、
これによって昇温した水が下層部の土壌を加熱消毒する
ことになり、エネルギー損失が少なくなるとともに、少
ないエネルギーで土壌を加熱消毒することができる。ま
た、請求項２に係る発明は、深さ約１０ｃｍ〜３０ｃｍ
に至る上層部の土壌を作物病原菌の死滅温度以上に上昇
させた後、水を上記土壌の表面に散水するようにしたの
で、蒸気のみによる土壌の加熱が困難となる３０ｃｍ以
上の深さの土壌を少ないエネルギーで効率良く加熱消毒
することができる。
【図１】本発明の実験例による一次消毒工程を示す説明
用断面図である。
用断面図である。
【図２】本発明の実験例による二次消毒工程を示す説明
用断面図である。
用断面図である。
【図３】説明用平面図である。
【図４】本発明と従来とを比較した土壌の昇温特性図で
ある。
ある。
１ 土壌
１ａ 土壌の表面
２ 蒸気噴出ホース
３ａ、３ｂ 散水ホース
４ シート
５ 錘
６ 消毒室
７ 温度計
Ａ１ 深さ１０ｃｍ部の蒸気のみによる土壌昇温特性線
Ａ２ 深さ１０ｃｍ部の蒸気と散水による土壌昇温特性
線 Ｂ１ 深さ２０ｃｍ部の蒸気のみによる土壌昇温特性線 Ｂ２ 深さ２０ｃｍ部の蒸気と散水による土壌昇温特性
線 Ｃ１ 深さ３０ｃｍ部の蒸気のみによる土壌昇温特性線 Ｃ２ 深さ３０ｃｍ部の蒸気と散水による土壌昇温特性
線 Ｄ１ 深さ４０ｃｍ部の蒸気のみによる土壌昇温特性線 Ｄ２ 深さ４０ｃｍ部の蒸気と散水による土壌昇温特性
線
線 Ｂ１ 深さ２０ｃｍ部の蒸気のみによる土壌昇温特性線 Ｂ２ 深さ２０ｃｍ部の蒸気と散水による土壌昇温特性
線 Ｃ１ 深さ３０ｃｍ部の蒸気のみによる土壌昇温特性線 Ｃ２ 深さ３０ｃｍ部の蒸気と散水による土壌昇温特性
線 Ｄ１ 深さ４０ｃｍ部の蒸気のみによる土壌昇温特性線 Ｄ２ 深さ４０ｃｍ部の蒸気と散水による土壌昇温特性
線
Claims (2)
- 【請求項１】土壌（１）の表面（１ａ）をシート（４）
により密閉状に被覆して消毒室（６）を形成し、該消毒
室（６）内にボイラから蒸気を所定時間供給して前記土
壌（１）の所定上層部を作物病原菌の死滅温度以上に上
昇させた後、前記消毒室（６）内への蒸気の供給停止時
期から所定量の水を前記土壌（１）の表面（１ａ）に向
けて散水することを特徴とする土壌の加熱消毒方法。 - 【請求項２】前記消毒室（６）内に蒸気を供給して深さ
約１０ｃｍ〜３０ｃｍに至る土壌（１）を作物病原菌の
死滅温度以上に上昇させた後、前記消毒室（６）内への
蒸気の供給停止時期から所定量の水を前記土壌（１）の
表面（１ａ）に向けて散水することを特徴とする請求項
１記載の土壌の加熱消毒方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33334699A JP3494606B2 (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 土壌の加熱消毒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33334699A JP3494606B2 (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 土壌の加熱消毒方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001148949A JP2001148949A (ja) | 2001-06-05 |
| JP3494606B2 true JP3494606B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=18265095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33334699A Expired - Fee Related JP3494606B2 (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 土壌の加熱消毒方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494606B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4746587B2 (ja) * | 2007-06-06 | 2011-08-10 | ネポン株式会社 | 地中埋設型施肥兼用土壌消毒用ホース |
| KR100958847B1 (ko) | 2009-06-05 | 2010-06-04 | 경상북도(농업기술원) | 다목적 토양 증기 소독 장치 및 이를 이용한 작물 재배 방법 |
| 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 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3051368U (ja) | 1998-02-12 | 1998-08-21 | 隆司 安倍 | 移動式蒸気土壌消毒雑草発生防止装置 |
-
1999
- 1999-11-24 JP JP33334699A patent/JP3494606B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3051368U (ja) | 1998-02-12 | 1998-08-21 | 隆司 安倍 | 移動式蒸気土壌消毒雑草発生防止装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001148949A (ja) | 2001-06-05 |
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