JP6624748B1 - 雑草及び雑草種子の死滅方法 - Google Patents

Abstract

【課題】雑草及び雑草種子を効率良く死滅させることが可能な死滅方法を提供する。【解決手段】水を張った水田１内に電熱線４を配設し、電熱線４によって水田１内の水を加熱し、加熱により得られた熱水により水田１内の雑草及び雑草種子を死滅させる。水田１の周辺には、太陽光発電機から電力の供給を受けるオフグリッド型の電源システム２が設置され、この電源システム２から電熱線４に対して電力が供給される。また、給湯システム３からは水田１内に温水が供給される。【選択図】図１

Description

本発明は、雑草及び雑草種子を熱作用により死滅させる雑草及び雑草種子の死滅方法に関する。

草刈機又は除草剤等を使用せずに雑草の除草を行う技術として、蒸気を用いた除草方法が従来提案されている（特許文献１及び２を参照。）。この除草方法では、ボイラー及び給水タンク等を備える蒸気発生装置により高温の蒸気を生成し、ホースを介してその蒸気を雑草に当て、その熱により雑草を死滅させる。

この蒸気を用いた除草方法の場合、除草効果を高めるために、蒸気の熱を雑草に効率良く伝えることが要求される。そのため、特許文献１の除草方法では、ホースの先端部外周に円錐台状のフードを取り付けて、そのフードによって除草対象の雑草を包囲した上で、そのホースから蒸気を供給している。また、特許文献２の除草方法では、シートを敷設して除草範囲を覆い、そのシートの下面に固定したホースからその除草範囲内に蒸気を供給している。

特開２０１１−４５２９０号公報 特開２０１７−６０６０号公報

上述したように、従来の蒸気を用いた除草方法では、フード又はシート等を用いて限定された除草空間を形成した上で、その除草空間内に蒸気を供給することにより、除草空間内の雑草に対して蒸気の熱を効率良く伝えている。この場合、除草対象の雑草は除草空間内のものに限定されるため、広い範囲での除草を一度に行うことができないという問題が生じる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができる雑草及び雑草種子（以下「雑草」で総称する場合がある）の死滅方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の雑草及び雑草種子の死滅方法は、水田内の雑草及び雑草種子を死滅させる雑草及び雑草種子の死滅方法において、前記雑草の高さ以上の高さまで水を張った前記水田内に電熱線を配設し、前記電熱線によって前記水田内の水を７０℃以上の温度に至るまで加熱し、加熱により得られた熱水により前記水田内の雑草及び雑草種子を死滅させる。

上記態様において、加熱源による加熱によって得られた温水を前記水田内に供給するようにしてもよい。

また、上記態様において、前記水田内の水を回収し、回収した水を前記加熱源により加熱することで得られた温水を前記水田内に供給するようにしてもよい。

また、他の態様の雑草及び雑草種子の死滅方法は、特定の領域内の雑草及び雑草種子を死滅させる雑草及び雑草種子の死滅方法において、前記雑草の高さ以上の高さまで前記領域内に水を供給し、前記領域内に電熱線を配設し、前記電熱線によって前記領域内の水を７０℃以上の温度に至るまで加熱し、加熱により得られた熱水により前記領域内の雑草及び雑草種子を死滅させる。

上記態様において、加熱源による加熱によって得られた温水を前記領域内に供給するようにしてもよい。

また、上記態様において、前記領域内の水を回収し、回収した水を前記加熱源により加熱することで得られた温水を前記領域内に供給するようにしてもよい。

また、上記態様において、壁ユニットを配設して任意の領域を囲むことにより前記特定の領域を形成するようにしてもよい。

また、上記態様において、再生可能エネルギー発電装置で発電された電力を前記電熱線に供給するようにしてもよい。

本発明によれば、広い範囲の雑草及び雑草種子を死滅させることができる。

本発明の実施の形態１の雑草及び雑草種子の死滅方法を説明するための図。 水田の断面を模式的に示す図。 水田の断面を模式的に示す図。 本発明の実施の形態２の雑草及び雑草種子の死滅方法を説明するための図。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための熱線遮蔽シートを例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。

本発明の雑草及び雑草種子の死滅方法（以下「雑草死滅方法」という）では、水が供給された領域内にある雑草を死滅対象とし、電熱線による加熱によって得られた熱水によりその雑草を死滅させる。この場合、地表面に出ている雑草は勿論のこと、地下部にある雑草の根及び雑草種子に対しても効率良く熱を伝えることが可能になる。

（実施の形態１）
実施の形態１の雑草死滅方法では、水田内に存在する雑草を死滅対象とし、水田内の水を電熱線によって加熱して熱水を生成し、その熱水により雑草を死滅させる。以下、その詳細な手順について説明する。

図１は、本実施の形態の雑草死滅方法を説明するための図である。図１において、符号１は、水を張った状態の水田を示している。水田１の周辺には、電源システム２及び給湯システム３が設けられている。また、水田１内の水中には、電熱線４が直行部分と折り曲げ部分とを有する蛇行形状で配設されている。

電源システム２は、既存の発電設備が存在しない地域でも利用可能な所謂オフグリッド型のシステムである。本実施の形態の場合、電源システム２は、太陽光発電機と接続されており、この太陽光発電機にて得られた電力を用いて作動する。なお、電源システム２が接続される発電機は太陽光発電機に限定されるわけではなく、風力発電機及びバイオマス発電機等の他の再生可能エネルギーを利用した発電機器であってもよい。

電源システム２は、太陽光発電機にて得られた電力を貯蔵する蓄電池、その蓄電池の充放電を制御する充電コントローラ、及び直流を交流に変換するインバータ等を備えている。蓄電池により、太陽光発電機の出力変動を補償することができる。また、電源システム２は、電熱線４を接続するための接続部２１を備えており、この接続部２１を介して、太陽光発電機にて得られた電力を電熱線４に供給する。

給湯システム３は、加熱源としてのヒートポンプ装置、貯水タンク、循環ポンプ、水田１に対して温水を供給するための往き管３１、及び水田１から水を戻すための戻り管３２等を備えている。戻り管３２を介して水田１から回収された水は、貯水タンクに貯えられ、ヒートポンプ装置により加熱される。その結果得られた温水は、往き管３１を介して水田１内に供給される。この水の循環は循環ポンプによって行われる。この給湯システム３は、電源システム２と接続されており、電源システム２から供給される電力で作動するように構成されている。

本実施の形態では、給湯システム３の加熱源としてヒートポンプ装置が用いられているが、これに限定されるわけではい。例えば、電熱ヒータ等の他の加熱源を用いるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、給湯システム３が水田１から回収した水を加熱して温水を生成しているが、例えば外部の給水設備から供給される水を加熱して温水を生成するようにしてもよい。

電熱線４は、所定の長さを有する線状の発熱体であって、ニクロム線、タングステン線、カンタル線等、その種類は問わない。なお、電熱線４は、水田１の大きさ等に応じて柔軟に配置できるようにするために、可撓性を有していることが好ましい。

上述したように、電熱線４は水田１内において蛇行形状で配設されている。これにより、比較的少ない隙間で水田１内に電熱線４を配することができるため、効率良く熱水を生成することが可能になる。但し、電熱線４の配設の態様は蛇行形状に限定されるわけではなく、円形状等の他の形状であってもよい。

なお、水田１に水が張られていない場合は、水が張られた後に電熱線４が配設されてもよく、電熱線４が配設された後に水が張られても構わない。

水田１内の適宜の箇所には、水田１内の水を撹拌するためのスクリュー（図示せず）が配設されている。このスクリューは、電源システム２から供給される電力で作動し、水田１内の低層にある温度が低い水及び表層にある温度が高い水を撹拌する。これにより、水田１内の水の温度を効率良く上昇させることができる。

図２は、水田の断面を模式的に示す図である。図２に示すように、水田１内には死滅対象の雑草５が生息している。また、水田１内には、上述したように電熱線４が配設されている。なお、電熱線４が設けられる高さは任意である。図２に示す例では、雑草５よりも高い位置に電熱線４が設けられているが、雑草５と同じ又はより低い位置に電熱線４が設けられていてもよい。また、図３に示すように、複数の電熱線４が異なる高さの位置に設けられていてもよい。

上記のようにして水田１内に電熱線４が配設された後、電源システム２を作動させ、接続部２１を介して電熱線４に電力が供給される。その結果、電熱線４が発熱して水田１内の水が加熱され、水温が上昇して熱水が得られる。この熱水により、水田１内の雑草５の細胞が破壊され、雑草５が死滅する。なお、水田１の地面内にある雑草５の根及び種子に対しても、雑草５を介して熱水の熱が伝わる。その結果、雑草５を確実に死滅させることができるとともに、その種子も死滅させることができる。

熱水の温度は、７０℃以上であることが好ましく、また８０℃以上であることがより好ましい。この範囲の温度とすることにより、雑草５をより確実に死滅させることが可能になる。なお、時間については特に制限はないが、雑草５の根及び種子に対しても熱水の熱を確実に伝えるためには、７０℃以上の温度を１分以上維持させること好ましい。

上記のように電熱線４による加熱によって水田１内の水を熱水とするが、水田１内の水量及び電熱線４の発熱能力によっては相当程度の時間を要することになる。この時間を短縮化するために、本実施の形態では、給湯システム３においてヒートポンプ装置を用いて温水を生成し、これを水田１内に供給する。これにより、水田１内での熱水の生成をより迅速に実現することが可能になる。給湯システム３から水田１に対して供給される温水は、５０℃乃至６０℃程度であることが好ましい。なお、植物の種類によっては、５０℃程度の温度でも死滅させることが可能である。

上記のように、再生可能エネルギー発電装置を用いたオフグリッド型の電源システム２を利用することにより、既存の発電設備を利用できない地域においても、本実施の形態の雑草死滅方法を実施することができる。そのため、多くの地域における水田に、本実施の形態を適用することが可能である。

（実施の形態２）
実施の形態１の雑草死滅方法では、水田内における雑草を死滅対象にしている。これに対し、実施の形態２の雑草死滅方法では、水田以外の任意の領域に存在する雑草を死滅対象にすることができる。以下、その詳細について説明する。

図４は、本実施の形態の雑草死滅方法を説明するための図である。図４において、符号１０は、死滅対象の雑草が存在する任意の領域を囲むための壁ユニットを示している。壁ユニット１０は、非透水性の材料で構成されている。また、壁ユニット１０は、相互に連結可能に構成されており、死滅対象の雑草が存在する領域を囲むようにして横方向に複数並べて配設されて連結される。これにより、当該領域を閉領域とすることができる。

なお、図４において、壁ユニット１０は、平面視で全体が矩形状となるように配設されているが、これは例示にすぎない。例えば、平面視で全体が円形状となるように壁ユニット１０が配設されていてもよい。

上記のようにして壁ユニット１０で囲まれた領域には外部の給水設備等から水が供給され、また、実施の形態１の場合と同様に電熱線４が配設される。なお、電源システム２、給湯システム３、及び電熱線４については実施の形態１の場合と同様であるため詳細な説明を省略する。

上記のようにして壁ユニット１０で囲まれた領域内に電熱線４が配設された後、電源システム２を作動させ、接続部２１を介して電熱線４に電力が供給される。その結果、電熱線４が発熱し、その熱によって当該領域内の水が加熱され、水温が上昇して熱水が得られる。また、給湯システム３が、当該領域内の水を回収し、これをヒートポンプ装置で加熱することにより温水を生成し、当該領域に対して供給する。その結果、当該領域内で効率良く熱水が生成される。

上述したようにして得られた熱水により、当該領域内の雑草５の細胞が破壊され、雑草５が死滅する。なお、実施の形態１の場合と同様に、当該領域の地面内にある雑草５の根及び種子に対しても熱水の熱が伝わるため、雑草５を確実に死滅させることができるとともに、その種子も死滅させることができる。

なお、本実施の形態では、壁ユニット１０を用いて任意の領域を囲んだ後、当該領域内に水を供給しているが、本発明はこれに限定されるわけではない。一定量の水を貯えられる凹部を有する領域であれば、その領域に水を供給して電熱線４を配設することによって、壁ユニット１０を用いることなく本実施の形態を適用することができる。

（その他の実施の形態）
上記の実施の形態１及び２では、電熱線によって水を加熱して熱水を生成しているが、これに加えて水中ヒータを用いるようにしてもよい。その場合、水中ヒータは、効率良く水温を上昇させるために、水中の低層から表層にわたって加熱可能なものであることが好ましい。具体的には、地面に対して垂直方向に延びるヒータ等が想定される。水中ヒータは、電源システム２とケーブルを介して電気的に接続され、そのケーブルを介して電源システム２から供給される電力を用いて発熱する。このように水中ヒータを備えることによって、水温をより迅速に上昇させることが可能になる。

本発明の雑草及び雑草種子の死滅方法は、水田内に存在する雑草及び雑草種子の死滅方法などとして有用である。

１ 水田
２ 電源システム
２１ 接続部
３ 給湯システム
３１ 往き管
３２ 戻り管
４ 電熱線
５ 雑草
１０ 壁ユニット

Claims (8)

1. 水田内の雑草及び雑草種子を死滅させる雑草及び雑草種子の死滅方法において、
   前記雑草の高さ以上の高さまで水を張った前記水田内に電熱線を配設し、
   前記電熱線によって前記水田内の水を７０℃以上の温度に至るまで加熱し、
   加熱により得られた熱水により前記水田内の雑草及び雑草種子を死滅させる、
   雑草及び雑草種子の死滅方法。
2. 加熱源による加熱によって得られた温水を前記水田内に供給する、
   請求項１に記載の雑草及び雑草種子の死滅方法。
3. 前記水田内の水を回収し、
   回収した水を前記加熱源により加熱することで得られた温水を前記水田内に供給する、
   請求項２に記載の雑草及び雑草種子の死滅方法。
4. 特定の領域内の雑草及び雑草種子を死滅させる雑草及び雑草種子の死滅方法において、
   前記雑草の高さ以上の高さまで前記領域内に水を供給し、
   前記領域内に電熱線を配設し、
   前記電熱線によって前記領域内の水を７０℃以上の温度に至るまで加熱し、
   加熱により得られた熱水により前記領域内の雑草及び雑草種子を死滅させる、
   雑草及び雑草種子の死滅方法。
5. 加熱源による加熱によって得られた温水を前記領域内に供給する、
   請求項４に記載の雑草及び雑草種子の死滅方法。
6. 前記領域内の水を回収し、
   回収した水を前記加熱源により加熱することで得られた温水を前記領域内に供給する、
   請求項５に記載の雑草及び雑草種子の死滅方法。
7. 壁ユニットを配設して任意の領域を囲むことにより前記特定の領域を形成する、
   請求項４乃至６の何れかに記載の雑草及び雑草種子の死滅方法。
8. 再生可能エネルギー発電装置で発電された電力を前記電熱線に供給する、
   請求項１乃至７の何れかに記載の雑草及び雑草種子の死滅方法。
   
   
   
   

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