大区画水田圃場における地下水位制御システムの高度利用に関する研究

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国立研究開発法人土木研究所 寒地土木研究所 資源保全チーム

北海道は耕地面積が全国の1/4を占め、国内最大の食料供給地域です。農家数が減少する中、担い手へ農地を集積し、生産性の高い農業を実現することが課題となっています。大規模水田地帯では、圃場の大区画化に加え、地下水位制御システム(図-1)の導入が進められています。このシステムは、圃場の地下に埋められたパイプ(暗渠管)から作物の生育に余分な水を速やかに排水できる暗渠排水機能を持つだけでなく、暗渠管に用水を注水して暗渠管を清掃することや、地下から作物に必要な水を供給する地下灌漑を実施することができます。

図-1 地下水位制御システムの概要
図-1 地下水位制御システムの概要

図-2 地下灌漑実施時の地下水位分布
図-2 地下灌漑実施時の地下水位分布

   地下灌漑は、水稲直播栽培での播種後の水管理や干ばつ時の転作作物への灌水に有効です。例えば、乾田直播では、播種後の苗立ちを安定化させるために、地下灌漑によって地表面を湿らすことができます。また、大豆では、開花期からさや肥大期にかけて水分要求量が大きく、干ばつの場合には地下灌漑が有効です。しかし、地下灌漑を効果的に実施するためには、圃場全体で速やかにムラなく均一に給水・排水ができなくてはなりません。本研究では、現地圃場において、地下灌漑実施時の地下水位の動きやばらつきを調査し、圃場の土壌条件などとの関係を明らかにし、できるだけ給排水ムラを生じさせない方策を見い出すことを目的としています。

これまでの研究では、道央や道南の泥炭を下層土とする大区画水田圃場で、地下灌漑時に地下水位とその変動を測定し、地下水位は上昇するけれども圃場内でムラが生じる事例や、地下灌漑を行っても地下水位が変化しない事例が確認できました(図-2)。その原因として、土壌の透水性、排水性の圃場内、圃場間のばらつきが考えられます。圃場を大区画化すると、これまで水稲と畑作物などといった異なる使い方をしていた圃場どうしが一つの圃場として整備されることがあります。また、地域によっても土壌とその特性は異なります。当チームでは、給排水ムラと土壌など、圃場条件間の関係を明らかにするとともに、心土破砕の効果などの検証にも取り組んでいきます。

 

(問い合わせ先 : 寒地土木研究所 資源保全チーム)

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