Tillage

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投稿者：
Michelle Wander、イリノイ大学アーバナシャンペーン校
Joel Gruver、西イリノイ大学
Last modified – September 4, 2008

導入

• What is tillage?
• なぜやるのか？
• なぜみんなやらないのか？

背景

• 土壌はどのような影響を受けるのでしょうか？
• バックグラウンド情報のオンラインリソース
• 土壌のモニタリング方法

ローカルな考察

• 地域固有のデータ

How-To

実際の経験

その他のリソース& 用語集

はじめに

耕起とは何でしょうか?

耕うんとは、土壌構造を機械的に改変することです。 耕運機は土壌と道具の幅広い相互作用（例えば、切断、粉砕、破砕、打撃、反発）を通じて土壌構造を修正する。 土壌と道具の相互作用の結果は、耕起作業の特性（例えば、作用、撹乱の深さと幅、タイミング）と、耕起されている土壌の特性（例えば、,

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Why do it?

Tillage has been part of most agricultural systems throughout history because tillage can be used to achieve many agronomic objectives:

• Soil Conditioning (modified of soil structure to favor agronomic processes such as soil seed contact, root proliferation, water infiltration, soil warming, etc.).（堆肥化のため、土壌の構造を変化させる）。)
• 雑草/害虫抑制（雑草/害虫のライフサイクルの直接的な終了または破壊）
• 残渣管理（作物/被覆作物残渣のマイナス効果を最小限に抑え、有益な効果を促進する残渣の移動、方向づけ、またはサイジング）
• 組み込み/混合（肥料などの物質の配置または再配布、またはそのような物質がある。
• Segregation (岩石、根菜類、土壌くずのサイズの統合)
• Land Forming (土壌表面の形状を変える – 最も単純な変形はおそらくレベリングです)。

より具体的な耕うん目的には、種子床の形成、古くなった種子床の形成、圧縮の緩和、土壌地殻の破壊、雑草の切断/脱穀、生物燻蒸被覆作物の浸漬、土壌生物の刺激、根菜類の収穫が含まれる。

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なぜみんなやらないのか？

過度の、あるいは不適切な耕作方法は、土地の劣化の主な原因となっています。 耕起の悪影響は以下の通りです：

• 耕起の深さより下の土壌の圧縮（すなわち,
• 水や風による侵食の影響を受けやすくなる
• 土壌有機物の分解が加速する（長期的な観点からはマイナス）
• 耕うん作業のエネルギーコストが高い
• 労働と時間の義務

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背景

どのようにして土壌は影響を受けるの？

耕運機は土壌構造に機械的応力（例えば, 応力（例：圧縮、せん断、引張）を受ける。 適用された応力が土壌の強度を超えると、土壌構造は、（土壌が破砕性の状態にある場合）弱さの面に沿って崩れるか、または土壌が塑性状態にある場合は変形して破壊される。

土壌が湿りすぎている場合（「塑性限界」よりも湿潤）耕起すると不鮮明になり、成長期の間続くかもしれない土塊を作ることになる。 冬の凍結と融解は一般に塊を分解する。

多くの耕起作業は、耕起ゾーン内の土を緩め均質化する（すなわち、マクロポロシティと構造の均一性を高める）ことを目的としているが、いくつかの耕起作業は、土を形成または固化することを目的としている。 耕起の効果の中には意図的なもの（例えば、「なぜやるのか」に記載されている耕起目的）もあれば、非意図的なもの（例えば、プラウパンの形成、圧縮と侵食に対する感受性の増大）もある。

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詳細な背景情報についてのオンラインリソース：

• Steel in the Field（圃場の鉄）: A Farmers Guide to Weed Management Tools, Published 2001, 128 pages. http://www.sare.org/publications/steel/index.htmとして、またダウンロード可能なPDFとして入手可能。 http://www.sare.org/publications/steel/steel.pdf; “Steel in the Field “は、今日の器具や技術が、除草剤を減らし、あるいは排除しながら雑草をコントロールする方法を示しています。
• The New American Farmer, 2nd ed.
• The New American Farmer, 2nd ed.
• The New American Farmer, 2nd ed.

The Steel in the Fieldは、農家や研究者が過去20年間に学んだ、改良型栽培ツール、カバークロップ、新しい輪作による雑草制御コストの削減について実用語で紹介している。 http://www.sare.org/publications/naf.htm
およびダウンロード可能なPDFとして入手可能。 全米各州と2つの準州を代表する60以上の農家/農民の読み応えのあるプロフィールを紹介しています。

• Conservation Tillage Information CenterのWebサイト。 http://www.conservationinformation.org/
• NRCS Tillage Equipment pocket guide, From ftp://ftp-fc.sc.egov.usda.gov/IA/intranet/Tillage.pdf. これは、スタッフが主耕起、副耕起、肥料/肥料の組み込み、コンビネーションツール、および耕起システムの一般的なカテゴリに使用される機器を認識するのに役立つように設計された、グラフィックが豊富な出版物です。

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How to monitor the soil

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Local Considerations

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Region-specific data:

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How-?to

耕作の種類

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実体験

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その他の資料

書籍と記事

• “From the Soil Up and Agriculture in Transition” by Don Schrieffer.によるものです。 Wallace-Homestead Printing Co., Des Moines, Iowa. 1984. “Eminently readable, still available, and still the best book relating tillage systems to the management of soil aeration, water and the decay of residues” – David Patriquin refer to “From the Soil Up”.
• “Soil Dynamics in Tillage and Traction “耕起と牽引の土壌力学。 ウィリアム・R・アンド・グレン・E・バンデンバーグ・ギル著「農業ハンドブック」No.316。 1967. 農業工学の観点からの耕起の古典的な議論。
• Tillage (Fundamentals of Machine Operation) by John Deere.著「耕起」。 1993. 農作物生産に使われる耕起の実践について、図解入りでとても読みやすい内容です。
• “Stubble over the field” and “No Tillage: カルロス・クロヴェット著「不耕起、作物残渣、植物、土壌栄養の関係」。 チリにおける不耕起栽培のパイオニアであるCrovetto氏は、不耕起栽培の経験を2冊の本にまとめており、農学的な科学と実践的な観察がミックスされた興味深い内容となっています
• “Conservation Tillage Systems and Management: 不耕起、うね立て耕起、マルチ耕起による作物残渣管理”, 第2版. MWPS-45-Book. 2000. 2000. ISBN 0-089373-088-2. 読みやすく、参照に便利なこの本は、60人以上の大学や業界の専門家の作品で、保全耕起の主な利点を説明しています。
• “Building Soils for Better Crops”, 2nd ed., by Fred Magdoff and Harold Van Es, 2000. この本は、持続可能な土壌管理について包括的に論じています。
• “Resource Management: Bryan Davie, Brian Finney and David Eagle著 “Resource Management: Soil”（資源管理：土壌）。 ファーミングプレス. 2001. ISBN: 0-85236-559-4. 本書は、農場での経験が豊富なイギリス人著者によって書かれた、良い土壌管理の原則と最新の実践的なガイドブックです。
• “The Biological Farmer: a complete guide to the sustainable & profitable biological system of farming” by Gary Zimmer.著。 Acres USA. 2000. 2000. ISBN: 0-911311-62-9.

Tillage Glossary

Bulk density – 乾燥した土壌の質量をバルク体積で割ったものです。 嵩密度は、根の限界密度がテクスチャーによって異なるため、コンパクションの絶対的な指標とはならない。 シルトローム土壌の場合、根の伸長は一般に嵩密度>1.6g/cm3によって制限される。 1.6g/cm3は砂質土壌では制限されにくく、粘土質土壌では著しく制限される

耕起 – 雑草を管理するために行う浅い耕起。

耕作 – 雑草を管理することを目的とした浅い耕作。ブラインド（作物の位置によって誘導されない）または指示（別名列作耕作-作物の列の破壊を最小限に抑えるように設計）することができる。 従来の耕作装置は残渣が多いとうまく機能しないが、高残渣用のオプションは存在する。 2383>

Conservation tillage – 植え付け後、土壌表面の 30%以上を作物/被覆作物残渣で覆ったままにするあらゆる耕作システム。

Conventional till (aka intensive tillage) – 土壌表面のすべてを耕す全幅の耕作で、植え付け前および/または植え付け中に実施されるもの。 植え付け後に残渣で覆われるのは土壌の 15 パーセント未満、または重要な風食期間中、小粒の残渣換算でエーカーあたり 500 ポンド未満である。 一般的に、耕起または集中的（多数）な耕作が行われる。

クラスト – 雨滴の衝撃、粒子の剥離、最も細かい粒子を表面に集中させるサイズ選別の結果生じる表面圧縮。 浸透、ガス交換、苗の出現を阻害する。
死溝-型板耕起の過程で耕起層が掘り起こされるが、畑や「土地」の外縁にあるため埋められない狭い帯状の土壌（耕起機の幅）。 二次耕起は死溝を完全に埋めることはできず、窪みを残し、表土が除去されたために肥沃度の低い地帯となることが多い。 2383>

円盤 – 直線またはフルートエッジを持つ転がる円形の刃で、残留物を切断し、土壌構造を粉砕し、土壌表面を平らにすることを目的としている。 円盤は通常、平行円盤のギャングで装備される。 ディスクによって引き起こされる土壌移動の量は、ディスクの角度、ディスクの下降圧力、ブレードの設計（直線またはフルート）、およびディスクが引っ張られる速度に関係する。

Draft – プラウまたはディスクなどのドラフト耕うんツールを引くために必要な電力。

反転耕うん – 非反転耕うんとは対照的に、反転耕うんは土壌の層（しばしば6 -12インチ）を反転させ、その過程で表面残渣（および関連する雑草種子、芽胞、虫の幼虫と卵）を埋没させます。 その結果、表面は残渣が少なくなり、従来の二次耕起装置で簡単に管理できますが、侵食の影響を受けやすくなります。 モールドボードプラウは標準的な反転耕うん機です。 ディスクプラウは反転耕も行う。

ランド – 一方向耕の文脈では、ランドは一度に1つずつ耕される大きなフィールドの長方形のセクションです。 まず、土地の中央に畝を作り、この畝を中心に土地が完成するまで耕す。 土地を耕す目的は、走行時間を最小限にすることである。

Minimum till (aka reduced till) – 土壌反転を伴わない耕作システムで、表面残留物のレベルを高く維持するものです。

型板プラウ – 以下の主要な地面関与部分からなる伝統的な主要耕作ツール：プラウシェア（土を水平にスライスする）、型板（土を持ち上げて転がし、反転、ランドサイド（横方向の推力を伝達する）、クルター（土を垂直にスライスする））。 クルターは、芝生や残渣の多い土壌を耕す場合に必要不可欠です。 2383>

Mulch till – 土壌表面のすべてを攪乱する1回以上の耕作を含む全幅の耕作で、植え付けの前および/または間に行われる。 チゼル、耕運機、ディスク、スイープ、ブレードなどの耕運機が使用されます。

No till（別名ゼロ耕うん、ダイレクトドリリング）-残渣を維持し（列状でも）、特別に設計された装置を用いてこれらの残渣を通して植える耕作システム。

Plastic limit – plastic limit (PL) は、土壌が塑性挙動を示し始める土壌水分量です。 一般的には、直径3mmのミミズやソーセージができるようになると、その土は塑性限界に達すると言われています。 塑性限界が圃場容積より乾燥した土壌は、作業性の幅が狭い。 塑性限界が圃場容積より湿潤な土壌は、作業性の窓が広く、耕起を伴う農業に適している。

Plow pan – 通常の耕起の深さのすぐ下の圧縮層。

プラウパン – 通常の耕うん深さのすぐ下にある圧縮された層。モールドボードプラウ、ディスクおよびロータリー耕うん機は、プラウパンを作ることで有名です。 ポイントの形状は、貫通する能力に影響を与え、それがどの程度持ち上げ、土壌を乱すかを決定します。

一次耕起 – 6インチ以上の深さの土壌を壊すか破砕するために使用される耕起。

一次耕起 – 土壌を6インチ以上の深さまで砕くために使用される耕起。一次耕起装置は、強度の高い土壌に浸透し、残留物を切断する能力が様々です。 例としては、プラウ、ヘビーディスク、スペーディングマシン、ヘビーロータリーティラー、チゼルプラウ、およびサブソイラーがある。

PTO動力耕起-ドラフト動力耕起器具（例えば、型板プラウ）および地面駆動ロータリー耕起（ロータリーホウ）と対照的に、PTO動力耕起器具にはトラクターから回転力を受けるので1パスで土壌構造を粉砕し混合するより大きな容量がある。 ロータリー耕うん機、スペーディングマシン、ロータリーハロー、レシプロハローはPTO動力耕うん機の例です。

Puddling – 凝集体を破壊し粘土を分散させ、水をせき止める不透水層を作るために設計された耕うん。
Ridge till（畝立て耕起） – 耕起によって生育期の初期に畝を立て/作り、植え付け時に上部を切り落とした畝に次の作物を植える耕起システム

ローラー – 土を押して密度や硬さを高める転圧ツール（例,

ローラー – 土を押して密度や固さを増す（例：カルチパッカー）、または土の表面に傷をつける（例：耕作に使用するリリストンローリングバスケット）ローリングツール。

二次耕起 – （一般に一次耕起に続いて）種子床を準備または「適合」するために深さ6インチ未満の土を粉砕、均すおよび／または調整するために用いられる耕うん機

散水機 – ロータリーに3個ずつ配置した大きな平刃（スペード）を有するPTO駆動ローター耕うんツール。 ローターが回転すると、スペードが土に突っ込み、掘った土を持ち上げ、先端で土を落とします。 動力効率がよく、土質にもやさしいが、複雑で高価な機械が必要である。 通常の作業時の前進速度は1.5m/h以下と遅い。 ロータ速度と前進速度の比率、ロータ速度と前進速度の大きさ、ショベルの形状や配置、バックフラップ（土の跳ね返り）の位置などによって、土の粉砕度合いが決まる。

Strip till/Zone till – 畝間の残留物を維持するが、植え付け畝の外（畝間隔の1/3まで）に残留物を移動させる耕作システムで、畝に深いゆるみを伴う場合もある。

サブソイル – 深く圧縮された層を破壊するように設計された耕うん。
スイープ – 耕うん機のタインから伸びる翼が雑草を切り、土を持ち上げて急速に乾燥させる。 同様の用語には、土壌が「まろやか」であること、「状態」が良いこと、または「庭のように使える」ことが含まれます。

タイン – 直線または曲線、硬または柔軟、接触角に関して様々で、タインを通してドラフトエネルギーを土壌に伝える一連のプロセス（例えば、切断、持ち上げ、振動）により土壌構造を変更します。 硬いタインはシャンクと呼ばれることが多い。 タインは一般的に大きな土圧を発生させないので、耕起深度以下の土壌を圧縮することはない。 柔軟なタインは、土壌を通して引っ張られると振動し、この振動は土壌構造の粉砕に寄与する。

牽引 – 車輪またはトラックのスリップに対する抵抗で、牽引された器具にドラフトを適用することができる。

垂直耕起 – 広範な根張りを促進する垂直ゾーン（通常、溝の切断、粉砕、土壌の持ち上げによって列内）を作るために設計された深耕。