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ランドインプリンター[ 1 ]は、乾燥地帯や砂漠地帯に草地を造成するための不耕起装置です。インプリンターは、さまざまな形状で表面に溶接された鋼製のアングルを備えた金属製ローラーで構成されています。[ 2 ]インプリンターの角度のついた歯は、雑草や低木を切り裂いてマルチを形成し、同時に草やその他の植物の種子を土壌に押し込みます。インプリントは約2年間安定して残ります。[ 3 ]その間、インプリントは苗に水を誘導し、風から苗を守り、植物の成長に必要な栄養素を集中させます。
世界の多くの地域では、家畜の放牧のために草原に依存している。[ 4 ]過放牧、浸食、その他の環境要因により、世界の牧草地の半分が軽度から中程度の劣化、5%が深刻な劣化に見舞われている。[ 5 ]砂漠化は拡大しており、世界の乾燥地の3分の1を脅かしている。[ 6 ]植物とその根系は土壌中のマクロポア の量と大きさを増加させ、雨水の浸透を可能にする。[ 7 ] 牧草地や草原が過放牧されると、土壌から被覆植物が剥ぎ取られる。裸地となった土壌はマクロポアが減少し、水の浸透が減少するため、流出につながる。[ 8 ]
草原の自然な状態は、起伏が激しく開けている。植物は土壌表面に小さな隆起と溝を作り、表面を粗くする。根系は溝の底にマクロポートを作り、そこに水が浸透する。同時に、小さな隆起によって空気が逃げる。[ 9 ]
砂漠化によって土壌表面は滑らかで閉じた状態になる。[ 7 ]土壌のマクロ孔隙率が低下すると浸透が阻害される。降雨はマクロ孔隙を通って浸透できず、空気が閉じ込められる。[ 9 ]土壌表面が密閉されると雨水の浸透が妨げられるが、これは部分的には土壌マクロ孔隙内に閉じ込められた空気が逃げることができず、水が空気を押し出すことができないためである。[ 10 ]
インプリンティングは、重いローラーに鋼製のアングルを取り付けて土壌にV字型のインプリントを押し付けることで、砂漠化のプロセスを逆転させます。 [ 11 ]雨水はインプリントの溝に流れ込み、そこで水はくぼみに浸透し、空気は頂上から排出されます。[ 7 ]苗木は風から保護され、有機物は溝の底に集中して苗木に栄養を与えます。[ 7 ]風からの保護により苗木の根元での蒸発が抑制され、雨季の植物への水の供給が最大化されます。水が浸透して発芽するまで、種床はしばらくの間乾燥した状態が続く場合があります。その間、安定したインプリントは種子を風食や日光による乾燥から保護します。[ 12 ]
散布式播種機は、インプリントローラーの前に取り付けられたフレームアセンブリまたは穀物箱に取り付けることができ、種子はローラーの前に落とされ、ローラーが種子を土壌に押し込みます。[ 2 ]インプリント機の重量は、ローラーとバラストタンクに水を満たすことで、さまざまな土壌や植え付け条件に合わせて調整できます。[ 2 ]
土地インプリンターは、当初は米国南西部の砂漠化した土地を植生回復するために開発され、アリゾナ州で20,000ヘクタールの土地に草やその他の植物を植えるために使用されました。[ 11 ]インプリンティングは、水分はあるものの湿っていないローム土壌で最も効果的です。湿っていると、土壌がインプリンターの歯に圧縮されてしまう可能性があります。[ 3 ]インプリンティングは、最大45%の傾斜で行われています。そのような用途では、ケーブルを使用してインプリンターを傾斜に沿って牽引することができます。[ 3 ]土地インプリンターは、浅い土壌や非常に岩の多い土壌には適しておらず、大きな低木群をマルチングするのにも適していません。[ 3 ]大きな低木は、インプリンティングの前に切り倒すか除去する必要があります。[ 8 ]
ランドインプリンターは通常、耕起せずに未準備の土壌に直接使用されます。重いローラーと角度のついた歯が雑草や低木をマルチに粉砕し、それが新しい苗の栄養基盤として残ります。したがって、意図的に焼かれた土地や山火事で焼かれた土地など、残存植生を保持する必要がある土地で使用できます。[ 2 ]
インプリンティングは、緩い土壌での播種、および播種前に既存の植物被覆がないか、または軽度から中程度の低木被覆がある場合に最適です。 [ 2 ]ハーファーカンプらは、ワイオミング州のオオヨモギとニードルグラスの生息地で、緩い種床と固い種床での播種ドリルとインプリンティングを比較しました。固い種床ではドリルの方が苗が多く、緩い土壌ではインプリンティングの方がドリルに比べて2倍多くの苗ができました。[ 13 ]ハーファーカンプらは、その研究で土壌を緩める処理を作成するために、ブラシ叩きとディスク耕を使用しました。[ 13 ]土壌が深く圧縮されている場合は、ディスク耕の代替としてリッピングまたはチゼルプラウを使用できます。これらはディスク耕よりも土壌成分への破壊が少ないためです。[ 8 ]
ランドインプリンターは土壌に微細な窪みを作り、侵食と流出を効果的に抑制します。[ 14 ]ユタ州の研究サイトでは、インプリンティングはドリルよりも優れていることがわかっています[ 15 ] 。また、オレゴン州の焼却された種床で空中散布後にチェーンよりも優れていることもわかっています[ 16 ]。