放射性セシウムのイネへの移行（第２報）
栽培学研究室 根本圭介

作物・土壌グループの活動• 今年の５月、福島県農業総合センターの支援要請に基づき同センターで圃場実験を開始• その他、大学での室内実験、農家圃場での調査• イネ関係では：
農学生命科学研究科 放射性同位元素施設
農地環境工学研究室
栽培学研究室福島県農業総合研究センター

前回（第一報）の内容• 農耕地に降下した放射性セシウムは、時間の経過とともに土壌粒子に吸着されていく• 降下直後は土壌粒子への吸着は少ないが、時間が経つと多かれ少なかれ土壌粒子への吸着が進み、根から吸収されにくくなる• 土壌が違えば吸着の進みも異なり、セシウム吸収も異なってくる。福島の土壌はどのようであろうか？

実験：イネのセシウム吸収に対する土壌の違いの影響• 福島の異なる２種類の水田土壌に、放射性セシウ
ム（セシウム１３７、試薬）を添加
灰色低地土（粘土が多い。平坦地で採取）
褐色森林土（粘土が少ない。山間地で採取）• これらの土壌にイネを栽培して、セシウムの濃度を測定（実験者：放射性同位元素施設 小林博士・田野井博士・中西教授）

結 果
吸収
後のイ
ネの放射性セシウ
ム
濃度（相対値） 灰色低地土• セシウム添加した褐色森林土で育てたイネは、同じくセシウム添加した灰色低地土のイネの8倍から10倍のセシウムを吸収した。

褐色森林土• 灰色低地土はセシウムを強く吸着し、その結果、イネがセシウムを吸収しにくくなっていることを示している。

• 福島県の水田土壌の多くは灰色低地土であり、セシウムを強く吸着する• そのため、福島県におけるイネのセシウム吸収は、概して低めであると予想した• 米の放射性物質調査（予備調査）が半分終了した９月中旬の時点で、大半の地点で検出限界以下。最高でも暫定基準の四分の一。

産経新聞

実験：高濃度の放射性セシウムを含む
山間地のイネのモニタリング• 当該の水田は山間地の谷地田• こうした環境のイネを対象に、セシウムの蓄積パ
ターンを調査９月２４日 毎日新聞（オンライン版）

セシウム１３７の濃度最上位の葉最上位の葉一枚下の葉一枚下の葉二枚下の葉二枚下の葉より下の葉穂に近い葉でセシウムが高濃度に蓄積より下の葉（一括）セシウム１３７の濃度

最上位の葉一枚下の葉二枚下の葉より下の葉

山間地の谷地田

農業総合センター水田

谷地田のイネは、体内のセシウムの蓄積パターンが特異セシウム１３７の濃度最上位の葉

７月末～８月に成長一枚下の葉より後に成長二枚下の葉より下の葉晩春～初夏に成長

谷地田のイネは、７月から８月にかけて集中的にセシウムを吸収したと推定される

水田生態系における循環・収支の特徴（例 無施肥水田における窒素の流れ）
特徴① 有機物の蓄積と循環搬 出穀 実種 子残 渣作 物

雤大気N２

潅漑水

土壌N損 失特徴② 潅漑水とともに多量の養分が水田に流入

このような特徴は、セシウムを吸着しにくい
褐色森林土でできた谷地田では、次のような効果をもたらした可能性がある。
① 夏季に水田土壌中の有機物の分解が進み、多量の放射性セシウムが放出された。これをイネが吸収した。

② 夏季に山林の落葉の分解が進み、多量の放射性セシウムが放出され、潅漑水とともに水田に流入した。これをイネが吸収した。

その後の状況• 福島市大波、伊達市小国を中心に、数多くの規制値（５００ベクレル）越え• 福島県と農林水産省による原因究明の試み
高い空間線量率、浅い作土、低いカリウム濃度 など

セシウム吸収における水の重要性• 規制値越えした水田に多く見られる、類似した環境
沢水の流入
極度の排水不良（塩沢教授による）など• 「水」の関与の可能性？

１ 土壌からのセシウム吸収と水からのセシウム吸収の違い

セシウム吸収における水の問題• セシウムは、本来、イネに吸収され易い物質であるが、粘土に吸着されることにより、吸われにくくなっている。
• 粘土に邪魔されずに直接水から吸収されれば、効率よく吸収されると考えられる。
• このことが、高いセシウム吸収と環境条件の関わりを理解する糸口となる可能性がある。

実験：水耕における放射性セシウム吸収• イネ用の水耕液（イネに必要な肥料成分を溶かした水）に、昨年春に降下した放射性セシウムを溶かして、イネを２６日間栽培• 水耕液の放射性セシウム濃度は、０．１、 １、 １０ベクレル／リットルの３段階とした
参考 水における放射性セシウムの検出限界は、１ベクレル／リットル程度

結 果76ベクレル

590ベクレル

5700ベクレル／ Kg乾物重／ Kg乾物重／ Kg乾物重0.1

110ベクレル／リットル

イネは水耕をすると効率良く放射性セシウムを吸収する• 検出限界（約１ベクレル／リットル）以下の濃度であっても、茎葉部に数百ベクレルのセシウムの蓄積が生じる• ０．２ベクレルの水からの放射性セシウムの吸収は、１００００ベクレルの土壌からの吸収に匹敵する

沢水からのセシウムの可能性• セシウム含量の高い米が穫れた水田の多くは、地形的に類似している。

沢水が流入する谷地田
台風の折に山から多量の水が流れ込む水田 など• これらの水からイネが放射性セシウムを直接吸収した可能性が指摘されている。

線量の低い水田でのセシウム吸収の例• 福島原発からかなり離れた地域にある棚田、沢水から用水を引いている。
• 玄米のセシウム濃度の平均値は、キログラムあたり約８０ベクレル。いっぽう、土壌は、キログラムあたり約１６０ベクレル。
• 郡山の水田土壌を用いた試験では、６００００ベクレルの土壌で栽培して８０ベクレルの玄米（福島県農業総合センター）。

水から直接セシウムを吸収する可能性があるとしたら、どの部位からか？
• 株の基部（葉鞘基部）または“うわ根”から、沢より引いた水に含まれるセシウムを吸収する可能性が指摘されてきた

川田信一郎ら“うわ根”（ルートマット）
田植え後、２ヶ月後くらいから発生する、土壌表面を水平に這う分枝に富んだ根実験：沢水からのセシウム吸収の疑似実験• 土耕したイネに、田水として１０ベクレル／リットルのセシウム水溶液を張って栽培。
セシウム水溶液

水田土壌結 果• 培養開始してから３週間経過したが、セシウムの吸収はほとんど認められていない。従って、従来言われてきた“株基部からのセシウム吸収”は、実際にはほとんど無いのではないか。

• “うわ根”が形成された時点で田水よりセシウムが吸収されるかどうか、引き続き観察したい。
• 同様の実験は、 “うわ根”の検討も含め福島県農業総合センターでも実施中とのこと。

補足：用水を使った水耕実験• 大波地区の用水（沢から引いた水）で水耕実験を行った。
• １２月に採取した用水（ND）で水耕栽培したところ、茎葉部のベクレル数は乾物重１ｋｇあたり５０ベクレルに満たなかった。

２ カリウムによる放射性セシウム吸収の抑制効果

セシウム吸収とカリウムとの関係• 土壌中のカリウム濃度が低いと、植物はセシウムを吸いやすくなることが、実験的に明らかにされてきた。
• 福島市大波地区を対象とした調査でも、放射性セシウ
ム濃度の高い玄米が穫れた水田は、交換性カリウムの濃度が低い。（福島県・農林水産省による）• しかしながら、規制値越えの米であってもカリウム濃度はとくに低くはない。また、福島県農業総合センター
での実験でも、カリウムにセシウム吸収の低減効果は認められなかった。

実験：カリウムの有無がセシウムの吸収に与える影響• 放射性セシウム濃度の高い玄米が穫れた水田の土壌を使って、イネの苗を土耕カリウムありカリウムなし• 一方にはカリウムを与え、他方にはカリウムを与えずに栽培

結 果
葉茎部の放射性セシウ
ム
濃度（相対値）• カリウムを与えると、セシウ
ムの吸収は十分の１程度に低下した。
• 実験に用いた土壌では、カリウムの施用が放射性セシウム吸収を大きく抑制する。

カリウムなしカリウムありカリウム施用の留意点①• カリウムによるセシウム吸収抑制があらゆるケースに有効かどうかは不明。福島県農業総合センターでの実験でも、カリウムにセシウム吸収の低減効果は認められなかった。
• 今回のポット実験は、一ヶ月足らずで結果が得られる。作付けが始まる前に、カリウム施用がセシウム吸収抑制に効くかどうかを水田ごとに調べておくことも可能。

カリウム施用の留意点②• 今回、規制値越えした水田の多くは、元来、山林からの潅漑水により、カリウムが潤沢に供給されている水田であると考えられる。
• 従って、こうした水田での無カリウム栽培は、本来であれば、水田稲作の特性を生かした合理的かつ持続的な栽培管理というべきもの。

今回の被害は、水田生態系のもつ物質循環の長所が、逆に弱点となった有機物の貯留と循環

搬 出

穀 実

種 子

残 渣作 物雤
大気N２

潅漑水土壌N損 失潅漑水による養分供給チェルノブイリ事故からの類推だけでは不十分

モンスーンアジアの農学の底力が問われている３ 現地のモニタリング

山林と用水と水田を１つのシステムと捉えた
放射性セシウムの循環・収支の解析が必要

穀 実

残 渣作 物雤

大気N２
潅漑水土壌N損 失

伊達市下小国地区での圃場調査セシウムが降下したコムギの葉（平成２３年５月に郡山で採取）

放射性セシウムが葉の表面にスポット状に付着（このような葉から水耕用のセシウムを採取）
イメージングプレートにかける前

イメージングプレートで得られた像

スポット状の降下物は予想以上に溶けにくい• 約１万ベクレルの放射性セシウムが付着したコムギの葉を、湯で一晩撹拌し続けたところ、約２０ベクレルしか溶出しなかった。
• 上記の葉を乾燥後、さらに硝酸中で５分間撹拌した
ところ、溶出量は約４００ベクレルであった。
• 結局、湯と硝酸でも、葉に降下した放射性セシウムの５％も溶出できなかった。

山林の落ち葉にも、今なお多量の降下物がスポット状に残っている

昨年１１月に二本松の山林で採取した落葉（一昨年の葉）のイメージングプレート像

有機物に降下したセシウムの行方 水田や山林の有機物に降下した放射性セシウムの多くは、今なお難溶性の塊として残っている。
 これらが溶出してくるのは、予想以上に長期に亘るかも知れない。

 長期的視点に立ったモニタリングが必要