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JPS63169918A - 乾燥地農業における土壌水分補給方法および構造 - Google Patents

乾燥地農業における土壌水分補給方法および構造

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Publication number
JPS63169918A
JPS63169918A JP62000166A JP16687A JPS63169918A JP S63169918 A JPS63169918 A JP S63169918A JP 62000166 A JP62000166 A JP 62000166A JP 16687 A JP16687 A JP 16687A JP S63169918 A JPS63169918 A JP S63169918A
Authority
JP
Japan
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water
soil
planting
agriculture
planting soil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62000166A
Other languages
English (en)
Inventor
章 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiwa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Daiwa Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daiwa Kogyo Co Ltd filed Critical Daiwa Kogyo Co Ltd
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Priority to GB08707142A priority patent/GB2199474A/en
Priority to DE19873711825 priority patent/DE3711825A1/de
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Publication of JPS63169918A publication Critical patent/JPS63169918A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/247—Watering arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、乾燥地農業における土壌潅瀧の方法および構
造に関するものＨである。
〈従来の方法〉 降雨量が少なく、水分蒸発量が多い乾燥地帯の農業潅瀧
の方法としては、多量で高頻度の散水あるいは点滴のよ
うな地上潅水や地下潅水などが用いられている。
水分の蒸散を防ぐ方法としては、パークマルチ法、ビニ
ルハウスの構築あるいは各種の保水剤の利用などが行わ
れている。
く本発明が解決しようとする問題点〉 前記したような従来の農業ｌｌｌ抜法乾燥地帯でで行う
と次のような問題が生じる。
（１）地上潅水および地下潅水のいずれの方法でも周囲
土壌から塩分が溶出し、その溶出液は毛管水として地表
に上昇して（るため、作土層に塩分の集積が起きる。
（２）この問題の解消のためには、根圏土壌に必要水分
をスポット潅廐するか、多量の低塩水あるいは真水で土
壌を洗浄しなければならない。
（３）また、従来の潅水方法では、砂漠地帯などの乾燥
地では地表面は昼は輻射熱、夜は昼間の吸収熱により高
温になり水分の蒸散量が多いため、潅瀧効率が著しく悪
い。そのため、通常の圃場水分量の維持には多量の水分
を必要とする。
（４）したがって、真水の多量の供給が必要となり、例
えば海水の淡水化などが行われる。そのためのプラント
設置の経費、多大なエネルギー消費、技術導入および訓
練などは、とくに乾燥地帯を多（擁する開発途上国など
では大きな負担となる。
〈本発明の目的〉 本発明は上記の問題を解決するために行われたもので、
乾燥地における土壌の水分を確保して、砂漠の緑化や農
業の発展を促進するような土壌水分補給工法を提供する
ことを目的とする。
く問題を解決するための手段〉 本発明は昼間に太陽熱の輻射によって加熱された河川水
や海水などの蒸発飽和水分が昼夜の温度差によって凝結
、土壌の水分補給に利用できることを見出したことによ
ってなされたものである。
く本発明の構成〉 本発明による水分補給方法は第１図の全体図構成に示す
ような構造によりなされるものである。
すなわち、水分補給の水源を構成する加熱水プール１３
など水加温部分Ａと植物を植栽する植栽構造部分Ｂから
なる。画部分は水路１４などによって連結できる。
くイ〉水加温部分Ａ 加熱水ブール１３には河川水、都市下水、地下水または
海水などを引き、おもに太陽熱などによりこれを加熱す
る。場合によっては人工的加熱も可能である。
あるいは特別な施設を設けることなく、既設の貯水池や
自然溜池の水の自然加熱水も利用できる。
く口〉植栽構造部分Ｂ 植栽構造部分Ｂは第１図および第２図に示すように、植
栽土壌層１および蒸発層２よりなる。
（１）植栽土壌層 植栽土壌層１は植物の根を支持し、肥料を供給するなど
して植物を生育させるための土の層である。生育させる
植物によってその構成は異なるが、吸水ゲル３などを混
和する。この植栽土壌層１を支持するためにその底部に
は吸水シート４などを張り、保水効果の高いものとする
。
さらに、透水性の有孔板８などで、植栽土壌層１全体を
支持する。そのほか鉄、ステンレスあるいはプラスチッ
クなどの高分子樹脂網なども使用できる。
植栽土壌層１に混入する吸水ゲル３は自重量の１０００
倍程度の水分を吸収する高分子吸水樹脂を用いる。例え
ば、酢酸ビニル−アクリル酸重合体、デンプン−アクリ
ル酸グラフト共重合体、ポリビニルアルコール−無水マ
レイン酸、イソブチル−無水マレイン酸、ポリアクリル
酸などで構成する。
後記実験例で示すように、吸水ゲル混和率は０゜１〜０
．５重量％、土壌の最適固相率４０〜６０％が好ましい
。
吸水シート４は例えば、不織布に吸水ゲルを付着させた
ものあるいは縫い合わせた２枚の不織布の間に吸水ゲル
を金蔵させた構造のものなどを用いる。
有孔板８は、セメントなどの水硬性材料やセラミックな
どの焼結物などを用いる。
（２）蒸発層 蒸発層２は、自然石９やコンクリート支柱１０などで植
栽土壌層１を支持するように構築する。
地盤１１上はアスファルト７などでコートして透水を防
ぐ。
放水流面と植栽土壌底部の空間距離は水温の差や植物の
種類など種々の条件を考慮して最適距離が設定されるが
、後記実験例では、１０〜２００ｍｏ＋が好ましい。
くハ〉温水放流循環および凝結 上記加熱水プール１３などのような水加温部Ａで昼間に
自然輻射熱によって、あるいは加温によって高温にした
温水を夕刻に水溜池１２に放流する。この温水が夜間の
著しい温度低下によって凝結し、これが植栽土壌に結露
移動する。この水分は土壌の毛細管現象で植栽土壌層１
全体にいきわたる。このシステムを昼夜繰り返して土壌
への水分補給を行う。
なお、水流循環の方法としては、水温の高低を利用した
サーモスタットなどきわめて簡単な装置で完全自動のポ
ンプ調節が可能である。
さらに、傾斜を利用して傾斜高力に水加温部分Ａを位置
させ、中間にゲートを設けて、加温された水を自然に植
栽構造部分Ｂの水溜池１２に導入する方法を採用するこ
ともできる。翌朝、凝結しなかった残留水は傾斜−低力
に自然放流する。
また、蒸発層２の空間に送風することによって、蒸発が
促進されて凝結効率をいっそう高めることも可能である
。
く実験例１〉 放流水面と植物土壌底部との空間距離の、植物生育に及
ぼす影響を調べ、第３図のような結果を得た。植物はベ
ントグラスを用い、生育は５６日目の観測で評価して、
最高評価を１としたときの相対値で示した。その結果、
空間距離２００〜５００＋ａｍで最も良好な生育が認め
られた。
空間距離が１１０ｌ１よりも短い場合には、植物根は伸
長して放流水に接して成長が阻害される。なお、放流水
と植栽土壌との空間は相対湿度が著しく高いため、植物
根はよく伸び、水分の吸収が高まる。
なお、空間距離が５００ｍ１１以上になると、水分の凝
結結露の速度が遅（なる。そのため、植物の生育が劣る
ことがわかった。
く実験例２〉 植栽土壌層への吸水ゲル混和量の植物生育に及ぼす影響
を調べて第４図に示すような結果を得た。植物及び評価
は実験例１と同様である。吸水ゲル混和量０．１〜０．
５重量％で最もよい生育が認められた。
吸水ゲルが多すぎると土壌が固化して植物根の伸長が妨
げられる。
く実験例３〉 植栽土壌固相率の有効水分量に及ぼす影響を調べて第５
図に示すような結果を得た。土壌は吸水ゲル０．１重量
％を混和したものを用いた。結果は固相率４０〜６０％
で最も高い有効水分が土壌に保持されることが示された
。このときの土壌有効水分量は約１０％であった。
く本発明の効果〉 本発明は以上のようになるから次のような効果が期待で
きる。
くイ〉本発明による土壌水分補給方法は、自然水を自然
加温し、その凝結結露水を用いるため、乾燥地で得難い
真水を人工的なエネルギーを使うことなく得ることがで
きる。
く口〉凝結結露水の水源は植栽地周辺の海水や河川水、
都市下水など、豊富で広範囲のものが用い得るので、広
域で多量の水分を確保することができる。
くハ〉土壌水分補給の凝結水の水源の供給は自然水の常
時放流システムによって得られるので、簡単なポンプ以
外には複雑なコントロール機構や技術が不要である。
すなわち、水流は水の温度差により変えればよいので、
サーモスタットなどの簡単なコントロール機構で管理で
きる。
また、傾斜地を利用すれば、水門の開閉のみで自然水の
移動を行うだけでよく、動力エネルギーが全（不要であ
る。
く二〉植栽土壌層は、下が開放された構造なので塩分の
除去のための水洗が可能である。さらに水洗後に、植生
に適合した土壌栄養組成に土壌を修飾改良することも容
易である。
くホ〉植物のヒゲ根が植栽土壌層下に伸びて蒸発層の空
間に達すると、そこは水分飽和の状態であるために水分
吸収が効率よく行われる。
くべ〉以上のように本発明による方法では自然水および
自然エネルギーを利用し、調節にも高度の機械や技術を
必要としないことから、開発途上国などの乾燥地農業や
砂漠の緑化などに有効である。
すなわち、本発明はこの地域での２０℃などという高い
昼夜の平均気温差と、豊富ではあるが塩分濃度の高い自
然水あるいは排水を有効に利用したものである。
【図面の簡単な説明】
第１図：本発明の方法による土壌水分補給システム全体
図 第２図：本発明の植栽構造部分の説明図第３図：植栽土
壌層と放水流面との距離と、植物生育との関係を示す実
験例１の説明図 第４図：植栽土壌層の吸水ゲル混和量と植物生育との関
係を示す実験例２の説明図 第５図：植栽土壌固相率と有効水分量との関係を示す実
験例３の説明図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）河川水、都市下水、地下水、または海水を昼間の
    自然の太陽光熱によって、または加温装置で加温によっ
    て得られる温水を植栽区域の植栽土壌層底部に構築した
    水溜池に導入し、 植栽土壌層と温水表面空間における環境の気温差による
    凝結から生ずる植栽土壌への結露を利用することを特徴
    とする乾燥地農業における土壌水分補給方法。
  2. （２）河川水、都市下水、地下水、または海水を昼間の
    自然の太陽光熱または人工加熱によって加温する部分と
    、 その温水を導く水路および水溜池と、 水溜池の上空に位置させた植栽土壌層とそれを支持する
    構造とから構成される乾燥地農業におけ
JP62000166A 1987-01-06 1987-01-06 乾燥地農業における土壌水分補給方法および構造 Pending JPS63169918A (ja)

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