＜診断・防除＞
雑草防除の基礎知識
（4）耕種的防除法の着眼点
1）発生源の埋土種子集団を減らす
典型的な一年生の耕地雑草は，土壌中に埋土種子集団をつくる。一年生雑草の発生源は，この埋土種子集団である。土壌中の雑草種子は図6に示したように，さまざまな段階の休眠状態にあり，成熟し地面に落下してからの時間や環境条件などで休眠状態が変化する。
成熟直後は多くの種子が一次休眠の状態にあり，発芽に好適な環境条件が与えられても発芽しない。夏雑草の場合，秋に落下した種子は一次休眠の状態にある。冬の間，土壌中で低温湿潤条件を経過することで，一次休眠が解除される。この状態で発芽に好適な環境条件となれば発芽する。通常は翌春，地温の上昇と発芽可能な水分条件に遭えば発芽を始める。発芽に不適な条件が続けば再び休眠状態（二次休眠）に入る。
二次休眠は雑草種子の生存にとって重要な役割をもっている。二次休眠から発芽可能な状態に移行するには，一次休眠の解除と同じ条件を必要とする。種子が二次休眠の特性をもたなければ，雑草種子は好適条件下でいっせいに発芽し，埋土種子集団は速やかに枯渇する。発芽した植物体が何らかの理由により全滅すれば，その土地の集団は絶滅する。二次休眠をもつことで，絶滅が回避され，数年間にわたり発生し続けることになる。
このように埋土種子集団には，数年間にわたりさまざまな環境条件に遭遇してきた古い種子と，前年の生育個体が圃場に落とした新しい種子とが混在し，さまざまな休眠状態にある種子で構成されている。埋土種子は発芽に至るものもあれば，発芽せずに死滅するものもある。雑草防除の基本は，埋土種子量の減少をはかることである。埋土種子量を減少させるには，新たな種子の増加を防止し，現に生存している種子を減らすことである。
種子の流入を防止
| 図6 土壌中における雑草種子の動態（野口，1989） |
圃場外からの種子の流入は，図6に示すように堆厩肥の施用や風蝕に伴うものが多い。十分に発酵させ，切り返しを行なった堆厩肥では，雑草種子が混入していても，発酵熱で多くの種子が死滅する。しかし，発酵が不十分な堆厩肥は新たな雑草の発生源となる。風蝕に伴う雑草種子の飛散は冬期間，とくに裸地の火山灰土壌で多い。その防止策には，ムギ類など冬作物の作付け，防風林や防風ネットの設置などがある。
しかし，圃場における埋土種子の最大の供給源は，その圃場内で生育し結実した雑草である。したがって，その作付け期間で雑草防除を行ない，種子を生産させないことである。
前述したように，収量に影響しない雑草の抜き取りはこの点で欠かせない。北海道の畑作では，一般の除草作業後に取り残したシロザなどを結実前に刈り取る「種草刈り」が行なわれている。水田でも取り残しのヒエ類を結実前に抜き取る「ヒエ抜き」は大切な作業である。
長期間埋没させ種子を死滅
埋土種子集団からの流出には，図6に示すように，発芽と死滅の2つがある（風蝕に伴う飛散を除く）。一年生雑草はその生育に不適な時期を種子で過ごす。種子は環境条件の変動に対して強い耐性を示す。多くの雑草種子は土壌中で長期間生存する。
| 表4 雑草種子の出芽深度と土壌中の生存年限 （千坂，森田，高林，渡辺，山本ほかの報告から作成） |
| 種 類 | 出芽限界深度 （cm） | 土壌中の生存年限 | ||
| 畑条件（年） | 湿田条件（年） | |||
| 畑地雑草 | メヒシバ | 5～6 | 2～3 | |
| オヒシバ | 5～6 | 4～5 | ||
| イヌビエ | 9～10 | 2～3 | ||
| カヤツリグサ | 0～1 | 5以上 | ||
| スベリヒユ | 1～2 | 4～5 | ||
| ハルタデ | 5 | 5以上 | ||
| ツユクサ | 10 | 5以上 | ||
| 水田雑草 | タイヌビエ | 0～1＊ | 10以上 | 4～8 | コナギ | 0～1＊ | 10以上 | 10以上 | アゼナ | 0～1＊ | 10以上 | 2～4 | タマガヤツリ | 0～1＊ | 10以上 | 10以上 |
注 ＊：灌水条件
表4におもな雑草の出芽深度と土壌中の生存年限（持続期間）を示した。一般にイネ科雑草種子の持続期間は短く，メヒシバ，オヒシバ，イヌビエなどは5年以内で死滅する。カヤツリグサや広葉雑草は非常に長く，5～10年以上生存する。水田雑草はアゼナのように湿田条件では2～4年で死滅する草種もあるが，乾田条件ではアゼナやタイヌビエ，コナギなどは，いずれも10年以上生存する。表には示していないが，風散布型のキク科雑草の種子の持続期間は短い。
雑草種子を減少させる対策として不耕起栽培とプラウ耕との組み合わせがある。土壌中における種子の最大出芽深度は，ツユクサとイヌビエが10cm，メヒシバ，オヒシバが約5cm，スベリヒユ，カヤツリグサが2cm以下とされる。したがって，秋にプラウ耕を行ない，雑草種子を土中10cm以下の層に埋没させ，雑草種子の少ない下層土を表面に出す。その後3年程度，不耕起あるいは浅い層のロータリ耕を行なえば，その間に深層のメヒシバやイヌビエ種子は発芽せずに死滅することが期待される。しかし，この方法は埋土種子寿命の長い草種には効果を期待できない。
土中の深い部分に栄養繁殖器官が分布している多年生雑草にも効果は低い。地下茎を耕うんによって土中深くに埋め込むことは困難である。また，スギナ，ヨモギ，ハマスゲなどの根茎や塊茎は30cm程度の深さからも容易に地上茎を萌芽する。
一方，秋の耕うんは多年生雑草の地下部栄養繁殖器官を地表面に露出させ，冬期間の低温・乾燥にさらすことで，地下茎などを死滅させる効果が期待できる。水田多年生雑草の地下茎などは-5～-7℃以下で死滅するとされるが，積雪下や湛水条件下ではこうした低温条件にならないため，地下茎などは死滅しにくい。水田雑草の栄養繁殖器官の死滅には，凍結よりは乾燥が効果的である。
中耕・培土で初期防除
発芽した雑草の大部分は除草作業により防除され，種子を生産せずに枯死する。雑草にとって発芽から定着までの出芽時期は，環境の変動に対して最も弱い生育ステージであり，除草剤や除草機による防除効果も高い。したがって，積極的に休眠を覚醒させ，発芽あるいは出芽を促し，初期に防除すると埋土種子量を減少させることができる。耕起は多くの雑草の発芽，出芽を促す。作物の播種を遅らせ，その間耕起を続けることは埋土種子の減少に有効である。
水田では，耕うんした後，しばらく放置して雑草を出芽させ，その後に代かきをていねいに行ない，出芽した雑草を土中に埋めて防除する方法も行なわれている。この方法は代かき土壌に十分に埋没させることに留意すれば多年生雑草にも有効であるが，茎葉処理用除草剤の散布なども含め，効果的に防除する手段と組み合わせていくことが必要である。
作物栽培で一般的に行なわれる中耕・培土は，出芽した雑草幼植物を切断，埋没などにより防除すると同時に，新たな雑草の出芽も促す。したがって，中耕・培土は埋土種子の減少に有効な反面，その後の雑草の防除対策を怠ると逆効果になることもある。
2）田畑輪換による多年生雑草の繁殖器官の根絶
水田において水稲作と畑作を交互に繰り返して作付けする。湛水条件と畑条件は土壌の理化学性や雑草に大きな影響を及ぼす。水田を畑地化した場合，3～4年目から地力が低下し，雑草の組成も一般の畑地に近くなる。一方，この畑地を水田に復田した場合，1～2年目は雑草発生が少ないが，3年目には連作水田に近くなる。したがって，他の要因も考慮して，田畑輪換は水田3年，畑3年の6サイクルが適当とされている。
| 表5 多年生雑草地下茎の土壌中における生存年限 （草薙，神山，中谷の報告から作成） |
| 種 類 | 土壌中の生存年限 | 畑条件（年） | 灌水条件（週） |
| ミズガヤツリ | 1～2 | ― |
| オモダカ | 1～2 | ― |
| ウリカワ | 2～3 | ― |
| ヒルムシロ | 約3 | ― |
| クログワイ | 5～6 | ― |
| ギシギシ | ― | 2～3 |
| ヒメスイバ | ― | 2～3 | ヨモギ | ― | 2～3 | スギナ | ― | 7以上 |
この条件で水田，畑地の多年生雑草はほぼ根絶が期待できる。土壌中における水田多年生雑草の栄養繁殖器官の生存年限は表5のように，ミズガヤツリとオモダカ1～2年，ウリカワ2～3年，ヒルムシロ3年であり，クログワイは5～6年とされている。したがって，クログワイを除く草種は3年の畑条件でほぼ死滅する。また，スギナを除く畑地多年生雑草のギシギシ，ヒメスイバ，ヨモギの地下部栄養繁殖器官は湛水土壌中では2～3週間で死滅する。
一方，多くの一年生雑草の種子は2～3年では死滅しないため，根絶は期待できない。また，輪換の回数を重ねるほど，田畑共通雑草の割合が増加する。とはいえ，水田条件では乾生雑草が，畑条件では水生雑草が生育できないため，それらの増殖は防止される。ムギ作雑草のカラスムギなど，一部の畑地雑草種子は夏期の湛水条件で死滅する。したがって，田畑輪換はある種の雑草蔓延予防策として有効な技術といえる。
3）耕種的防除法の実際
ここまで埋土種子の動態を中心に雑草防除の考え方について述べてきた。ここでは耕種的な防除法の実際についてふれる。耕種的防除法とは以下に述べる, 作物栽培に伴う種々の手段により，雑草の発生と生育を抑制するものである。
狭畦栽培
耕種的防除の基本は適切な栽培管理により，作物の生育を良好にし，欠株などをなくし，作物自身の競争力で雑草の生育を抑制することである。栽植密度を高くする狭畦栽培や，初期生育のすぐれた品種の導入は雑草の抑制に有効である。前述したように温暖地の関東地方におけるダイズ播種後の除草必要期間は60cmの畦幅で30～35日であるが，30cmの狭畦栽培では，1週間は除草必要期間が短縮される。
制圧作物の導入
雑草との競合力の強い作物を作付け体系に組み入れることも有効である。こうした作物は制圧作物とよばれ，ライムギ，ソルガム，トウモロコシ，ソバ，ヒマワリ，青刈ダイズなどがこれにあたる。これらの作物は生育が旺盛で，速やかに畦間を覆って雑草の生育を抑える。
移植栽培
移植栽培は，圃場での栽培期間を短縮し，作物と種子由来の雑草幼植物とに生育差をつけるため，作物の生育，雑草害の回避に有利である。とくに，初期生育の遅い野菜類では重要な手段である。早期栽培は低温期の作付けになるため，作物の生育速度が遅くなり雑草害を受けやすく，長期間の除草が必要となる。また，収穫時期の早い水稲の早期栽培では，晩夏から秋にかけて刈跡にオモダカ，クログワイなどの多年生雑草が再生して塊茎を形成してしまうため，その防除対策が必要となる。
普通作と野菜作の組み合わせ
作期の異なる作物を組み合わせた体系も有効である。たとえば，夏畑作物と野菜類を含む作付け体系は，メヒシバ，イヌビエ，シロザなど夏雑草の抑制や防除に有効である。関東地方平坦部では，夏畑作物の作付け期間は5～10月であるのに対して，野菜作は3～7月（春夏作），8～12月（秋冬作）となり，夏期が切換え時期となるため大型の夏雑草は種子生産ができない。
緑肥作物の作付け
水田に秋にレンゲなどの緑肥作物を作付けして十分な植被を形成すれば，冬雑草の発生を抑える効果がある。ヘアリーベッチやナギナタガヤも地表を被覆して雑草の出芽とその後の生育を抑えるため，果樹園の草生栽培，休耕地などの雑草管理に利用されている。
わら，ポリエチレンフィルム，紙などのマルチ
稲わらやムギわらなどのマルチは古くから行なわれており，畑作では土壌水分の保持とあわせ雑草の発生を抑制する効果が高い。ポリエチレンフィルムのマルチ栽培では，地温の上昇効果は透明フィルムに劣るが，黒色フィルムの防除効果が高い。透明フィルムでは，フィルムが地表面に密着していれば発生してきた雑草は地温の上昇で枯死する。張り方が悪いと雑草の生育が旺盛になり，フィルムをもち上げ，除草作業も困難になる。緑色フィルムは地温上昇と雑草抑制の双方の効果が高い。水田では分解の容易な再生紙マルチの設置と同時に移植を行なう田植機も実用化され，種子を封入した直播水稲用の紙マルチも雑草防除効果が高い。さらに，水田においては，米ぬかや屑大豆なども雑草発生を抑制する資材として利用されている。
水田での深水栽培
水田では水深により雑草の発生が変化する。10～15cmの深水栽培はヒエ類，カヤツリグサ類，アゼナなどを抑制する効果が大きい。一方，コナギ，キカシグサには効果が劣り，ミゾハコベには逆効果となる。稚苗移植の普及による浅水化で，深水管理は実施しにくくなっている。
4）機械的・物理的・生物的防除法
耕種的な雑草管理の他，除草剤以外の手段として機械的方法，物理的方法，生物的方法などがある。
機械的方法は，ロータリ耕や各種の機械除草器具といった土壌の攪乱による方法と，刈払い機やモーアなどの雑草地上部のみの除去による方法に大別される。
物理的方法の一つとして熱の利用がある。育苗用の土には鉄板を用いて加熱した焼土が利用される。また，施設栽培で土壌病害対策に行なわれる蒸気による土壌消毒は，雑草種子の死滅効果もある。また，夏期にハウス内に透明マルチを張り，水を入れ，ハウスを密閉すると，日中の地温は65℃以上になり雑草防除効果が高い。
生物的方法としては，水田におけるアイガモ（ふ化後2，3週のものを20～30羽／10a）が代表的である。カブトエビ（20～60匹／m2発生が必要），スクミリンゴガイ（ジャンボタニシ，中苗より大きな苗の移植水田で殻高1.5～2cm以上の貝が2～3個体／m2）の利用例もある。いずれも利用する生物の生態を十分に理解したうえでの，熟練した調節が必要な手段である（除草目的でのスクミリンゴガイの導入は厳に慎む）。草地における牛の放牧や路傍でのヤギの繋留も適切に行なえば雑草管理に有効である。
雑草防除では除草剤を利用する化学的方法が一般的で除草効果も高い。これに対して耕種的方法は効果発現が遅く，効果も不安定，労力がかかるなどの問題点がある。しかし耕種的方法は作物の耕種操作と連動しており作物栽培そのものであり，防除法の基本となる。除草剤の成分・回数を削減した栽培や，農薬登録された除草剤の数が少なくて選択肢の乏しい作物の栽培では，ここまで述べた除草剤以外の手段を最大限組み合わせて，雑草の蔓延を予防する必要がある。作物の栽培方法が雑草の増減に影響すること，また，各種の雑草防除手段の特徴を理解して，長期的に雑草の増殖を抑えることを目標に雑草防除体系を組み立ててほしい。