耕盤層を破壊して排水性の改善と緑肥や深耕の効果とデメリット

耕盤層の破壊

農業において「作物の根張りが悪い」「水はけが悪く雨が降るといつまでも水が引かない」といった悩みは、表層の土ではなく、その下にある耕盤層（こうばんそう）が原因であるケースが非常に多く見られます。耕盤層とは、トラクターなどの重機による踏圧や、ロータリーによる同深度での繰り返しの耕うんによって形成される、硬く締まった土の層のことです。この層が存在することで、作物の根が深くまで伸びず、水分や養分の吸収が阻害されるだけでなく、酸素不足による根腐れを引き起こす原因にもなります。

耕盤層を適切に破壊（破砕）することは、土壌の物理性を改善し、作物のポテンシャルを最大限に引き出すための重要なステップです。しかし、単に深く耕せば良いというわけではありません。土壌の状態や作付け体系に合わせて、機械的な力で物理的に破壊するのか、植物の根を利用して生物的に破壊するのか、最適な手段を選択する必要があります。ここでは、耕盤層破壊の具体的なアプローチとそのメカニズムについて深く掘り下げていきます。

農林水産省が公開している土壌改善に関する指針では、物理的な改善の重要性が詳しく解説されています。

土壌改良と地力増進 - 畑作物の生産力を高めるために

機械による耕盤層の破壊と排水性の改善

最も一般的かつ即効性のある方法は、大型の農業機械や専用のアタッチメントを使用して、物理的に硬盤を破砕することです。この方法は「心土破砕（しんどはさい）」とも呼ばれ、特に粘土質な土壌や長年耕作放棄されていた農地など、強固な耕盤層が形成されている場合に有効です。

主な機械的手段とその特徴は以下の通りです。

• サブソイラー（心土破砕機）
  • ナイフのような爪を地下深くまで（通常30cm～50cm程度）入れ、土を持ち上げずに亀裂を入れる機械です。
  • 土の層を反転させないため、下層の痩せた土を表層に上げることなく、水と空気の通り道（亀裂）を作ることができます。
  • 排水性の改善に特化しており、牽引力が比較的少なくて済むのが特徴です。
• プラウ（ボトムプラウ・リバーシブルプラウ）
  • 土を大きく反転（天地返し）させるための機械です。
  • 耕盤層を破壊すると同時に、下層土と表層土を入れ替えることで、雑草の埋没や有機物の投入深耕が可能になります。
  • ただし、未熟な下層土が表面に出るため、その後の土作り（砕土や整地、肥料調整）に手間がかかる場合があります。
• スタブルカルチ・チゼルプラウ
  • 爪で土を引っ掻くように耕起し、粗く土を動かします。
  • 全層を練り込まずに膨軟にするため、透水性を確保しつつ、適度な土塊を残して団粒構造の維持に役立ちます。

  これらの機械を使用する際は、土壌の水分状態が極めて重要です。土が湿りすぎている状態で作業を行うと、機械の重みや刃の圧力で逆に土を練ってしまい、壁面を塗り固めて排水性を悪化させる「練り込み」が発生します。作業は土が乾燥している時期を選んで行うことが、成功の鍵となります。

  
  

  北海道の農業改良普及センターによる、簡易更新時の耕盤層破壊の効果についての技術資料です。

  
  

  簡易更新前の作業 - 土壌物理性改善の効果

  緑肥作物の根を利用した生物的な耕盤層破壊

  機械を使わずに、植物の「根」の力を利用して耕盤層を突き破る方法があります。これを生物的耕起（バイオロジカル・ティレッジ）と呼びます。特定の緑肥作物は、コンクリートの隙間から生える雑草のように強力な貫通力を持つ直根を展開し、硬い耕盤層に穴を開けます。

  
  

  この方法の最大のメリットは、機械では作れない「微細で安定した孔隙（こうげき）」を土中に無数に形成できる点です。緑肥の根が枯死した後は、その根穴（ルートチャンネル）がそのまま水や空気の通り道となり、後作の作物の根がその穴を利用して深くまでスムーズに伸長できます。

  
  

  耕盤破壊に効果的な緑肥作物：

  • セスバニア（田助など）
    • マメ科の緑肥で、湿害に強く、非常に太く深い直根を伸ばします。
    • 草丈が3〜4mにも達し、圧倒的なバイオマス量を確保できるため、有機物の補給源としても優秀です。
    • 夏の暑い時期に短期間で成長するため、夏場の休閑期を利用して栽培されます。
  • ひまわり（緑肥用品種）
    • 強力な直根が地下深くまで伸び、硬盤層を破砕します。
    • 景観作物としても人気がありますが、茎が太くなるため、すき込み時の分解には注意が必要です。
  • ライ麦（極早生品種など）
    • イネ科の緑肥で、細かく深い根を大量に張ります。
    • 耕盤層の破壊力は直根性のものに劣る場合がありますが、土壌全体の団粒化を促進する効果が高いです。
  • 飼料用大根（ tillage radish ）
    • 「耕うん大根」とも呼ばれ、太い根が物理的に土を押し広げながら深くまで入ります。
    • 枯れた後に大きな空洞を残すため、排水性改善効果が目に見えて分かります。

    緑肥を利用する場合は、栽培期間の確保が必要であり、換金作物の栽培スケジュールとの調整が課題となります。しかし、燃料費の高騰や大型機械の導入コストを考えると、種子代だけで実施できる緑肥は非常にコストパフォーマンスの高い「耕盤層対策」と言えます。

    
    

    緑肥作物の選定や活用法について、種苗メーカーによる詳しい解説記事が参考になります。

    
    

    耕盤破砕にむく緑肥種子 | 感動の園芸・儲かる農業

    耕盤層破壊のデメリットと実施のタイミング

    「耕盤層は悪者だから、とにかく壊せばいい」と考えるのは危険です。耕盤層には、実は「地下からの水の上昇を助ける」「肥料成分の流亡を防ぐ」という側面もあるため、無闇に破壊すると逆効果になることがあります。

    
    

    耕盤層破壊による主なデメリットとリスク：

    1. 肥料成分の流亡（リーチング）
       • 排水性が良くなりすぎると、雨水と共に施用した肥料成分（特に窒素やカリウム）が地下深くに流れ出てしまい、作物が肥料切れを起こしやすくなります。
       • 地下水汚染の原因にもなり得るため、破壊後は施肥設計の見直し（分施や緩効性肥料の利用）が必要です。
    2. 毛管現象の遮断による干ばつ被害
       • 適度に締まった土層は、地下水を毛管現象によって上層へ吸い上げる役割を果たしています。
       • 耕盤層を完全に破壊して粗い隙間ばかりになると、乾燥時に地下からの水分供給が途絶え、作物が干ばつ被害を受けやすくなります。
    3. トラフィカビリティ（走行性）の低下
       • 心土破砕により地耐力が低下するため、春先の融雪期や大雨の後にトラクターが畑に入りづらくなる（ぬかるみやすくなる）ことがあります。

    最適な実施タイミング：

    • 土が乾燥している時: 前述の通り、湿った土での作業は厳禁です。
    • 作付けの切り替え時: 次の作物を植える1ヶ月以上前に行い、土が落ち着く期間を設けるのが理想です。
    • 数年に一度のローテーション: 毎年行う必要はありません。3〜4年に一度、土壌診断を行いながら実施するのが一般的です。

    必ずスコップで穴を掘り、自分の目で土の断面（土層）を確認し、「本当に耕盤層があるのか」「どの深さにあるのか」を把握してから作業を行うことが重要です。

    
    

    粘土層の土壌改良と腐植物質の活用効果

    多くの農家が機械的な破砕に注目しがちですが、化学的・物質的なアプローチによる耕盤層対策も存在します。特に粘土質が強く、機械で割ってもすぐに雨で再び固まってしまうような圃場では、単なる物理的破壊だけでは不十分です。ここで注目したいのが「腐植物質（フルボ酸・フミン酸）」の活用です。

    
    

    腐植物質は、土壌粒子同士を結びつける「接着剤」の役割を果たし、耐水性団粒構造（水に濡れても壊れにくい団粒）の形成を強力に促進します。硬い粘土層であっても、腐植物質が浸透することで土の粒子間に微細な隙間が生まれ、スポンジのような構造へと変化していきます。

    
    

    • 耕盤層の再形成防止：
      • 機械で破砕した直後に、堆肥や腐植酸資材（アズミンや腐植酸苦土肥料など）を投入することで、亀裂の断面に有機物が入り込み、再び土が密着して固まるのを防ぐ「クサビ効果」が期待できます。
    • 土壌の緩衝能向上：
      • 腐植物質は肥料成分を保持する力（陽イオン交換容量：CEC）が高いため、心土破砕によって懸念される肥料流亡のリスクを軽減する効果もあります。

      機械による「破壊」と、腐植物質による「構造維持」を組み合わせることで、より長期的で安定した土壌改良が可能になります。これは、ただ耕すだけでは得られない、一段階上の土作り技術と言えるでしょう。

      
      

      簡易的な道具で耕盤層を確認・破壊する方法

      大型機械を持たない家庭菜園や小規模農家でも、耕盤層の対策は可能です。むしろ、手作業だからこそできる、ピンポイントで丁寧な処置があります。まずは、自分の畑のどこに硬い層があるかを知ることから始めましょう。

      
      

      耕盤層の確認方法（簡易チェック）：

      1. 支柱突き刺しテスト:
         • 直径1cm程度の園芸用支柱や鉄棒を、体重をかけて地面に垂直に刺します。
         • 通常、表層（作土層）はスムーズに入りますが、20cm〜30cmの深さで「ガツン」と止まる、あるいは急に重くなる場所があれば、そこが耕盤層の上面です。
         • 畑の数カ所で試し、深さの平均を知ることで、耕すべき深さが分かります。

      手作業・小規模での破壊方法：

      • エンピ（剣スコップ）による天地返し（部分深耕）
        • 全面を掘り返すのは重労働ですが、作物を植える「畝の真下」だけを狙って、スコップを深く（刃渡り2つ分、約50cm〜60cm）差し込み、土を割るだけでも効果があります。
        • 土を完全にひっくり返さず、スコップを差し込んで前後に揺らし、亀裂を入れるだけでも排水性は向上します。
      • ダブルスコップやオーガによる「縦穴暗渠（たてあなあんきょ）」
        • 畑の低い位置や水が溜まりやすい場所に、直径10cm〜15cm程度の深い穴（60cm〜1m）を掘ります。
        • 穴の中に、籾殻（もみがら）や剪定枝、竹炭などを詰め込みます。
        • これにより、耕盤層を貫通した「水の抜け道」ができ、大雨の際の表面排水が劇的に改善します。

        これらの手作業による方法は、機械のように土全体を締め固めるリスクがないため、非常に高品質な土壌環境を作ることができます。「破壊」という言葉にとらわれず、「水みちを作る」という意識で取り組むと良いでしょう。

        
        

        手作業での土壌改良や、縦穴暗渠の具体的な資材について参考になる情報です。

        
        

        畑の耕盤層とは？良い土づくりのために知っておくべきこと

        
        

        
        

        
        ハービー／機械じかけのキューピッド (字幕版)