「森林総合研究所研究報告」（Bulletin of FFPRI）Vol.20-No.2（No.458）69-82 August 2021

論

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文（Original article）
2011 年の福島第一原子力発電所事故で放出された放射性セシウムのワラビ（Pteridium aquilinum subsp. japonicum）への移行
清野 嘉之 1）*、赤間 亮夫 1）、松浦 俊也 2）、岩谷 宗彦 3）、由田 幸雄 4）、志間 俊弘 3）
要旨2011 年の東京電力福島第一原子力発電所事故で放出された放射性セシウムの環境から食用野生植物への移行の仕方は種によってさまざまである。ワラビ（Pteridium aquilinum subsp. japonicum）について、生育地の放射性セシウム量や斜面位置などの条件とワラビの放射性セシウムとの関係をいわき市（IO）、
飯舘村（IM、IU）、葛尾村（KM）の 4 つのワラビ群落で 2017 年に調べた。以前放牧地であった土地のワラビ群落（IO、IM、IU）では、ワラビの幼葉と成葉、地下器官の 137Cs 濃度に部位間では有意な違いが認められず（P = 0.499）、試験地間では違いがあった（P = 0.049）。土壌の交換性カリウム（K）濃度は 0.42
〜 1.11 cmolc kg-1 で、交換性 K 濃度と、リター層と土壌からワラビの葉への 137Cs の面移行係数との間に特段の関係はなかった。幼葉 137Cs 濃度はリター層の 137Cs 量（R2 = 0.4669）より土壌の 137Cs 量（R2 = 0.7844）と関係が深かった。空間線量率（ADR）と幼葉 137Cs 濃度との間には土壌 137Cs 量を介した、間接的ながらも強い相関（r = 0.757）が成立した。放牧歴のない KM では ADR から推定されるより幼葉 137Cs 濃度が低く、137Cs の少ない、より深い土壌に多くの根があるなど他の条件の影響が示唆された。
キーワード：空間線量率、山菜、放牧跡地、陽性植物、出荷制限、食品の基準値、観光わらび園

１．はじめに

東京電力福島第一原子力発電所事故で放出された放シウムの現状の把握が重要である。

2021 年 1 月 10 日現在、ワラビの野生品は岩手県の 4

射性セシウムの、環境から山菜への移行のし易さは山市町（釜石市、奥州市、平泉町、陸前高田市）、宮城県の2015, 清 野・ 赤 間 2015, 2018）。 未 調 査 の 種 の 場 合 を 他

福 島 市、 川 俣 町、 南 相 馬 市、 二 本 松 市、 葛 尾 村、 楢 葉

菜 の 種 類 に よ っ て さ ま ざ ま で あ る（Kiyono and Akama
種から類推することは難しいので、必要な山菜について、その植物種の生態と放射性セシウムの挙動の関係を調べ、出荷制限への対処や解除の参考になる情報を得る
こ と が 重 要 で あ る。 ワ ラ ビ（Pteridium aquilinum subsp.

japonicum）は胞子と地下茎で繁殖するシダ植物で、東2 市町（加美町、大崎市）、福島県の 10 市町村（伊達市、町、広野町、鮫川村、いわき市）、栃木県の 5 市（大田原

市、日光市、矢板市、宇都宮市、鹿沼市）で出荷が制限されている（林野庁 , http://www.rinya.maff.go.jp/j/tokuyou/
kinoko/syukkaseigen.html）。一方、福島県の喜多方市（厚生労働省 2015a）や福島市（厚生労働省 2016）、いわき市

アジアで冬の地下茎から取るわらび粉や幼葉を食用にす（厚生労働省 2017）、伊達市（厚生労働省 2020a）で栽培

土地で良く育つ。これまで調べてきたゼンマイ（Osmunda

生労働省 2020c）で野生品の出荷制限が解除されている。

る。陽性植物で林縁や火事後の山野など日当たりの良い
japonica、夏緑性多年草、清野ら 2018c）やフキ（Petasites

ワラビ、喜多方市（厚生労働省 2020b）、岩手県一関市（厚本研究で我々は、牧畜の歴史が長くワラビの群生地がjaponicus、同、清野ら 2018a）、コシアブラ（Chengiopanax

多い阿武隈山地を対象に、いわき市、相馬郡飯舘村、双物の山菜とは生育地の光や水、落葉供給などの条件が異れた放射性セシウムの量や斜面位置など生育地の環境条

sciadophylloides、落葉樹、清野ら 2019b）のような森林植なり、生育環境から植物体への放射性セシウムの移行の仕方も異なる可能性がある。しかし、ワラビでは系統だった調査研究は行われていない。避難指示が解除された区域（避難指示解除区域）で事故以前に山菜の利用が盛んであった地域では、利用再開に向けてワラビの放射性セ
原稿受付：令和 2 年 5 月 5 日 原稿受理：令和 3 年 1 月 13 日
1) 元森林総合研究所
2) 森林総合研究所 東北支所
3) 日本特用林産振興会
4) 元日本特用林産振興会* E-mail: kiono8823@gmail.com

葉郡葛尾村のワラビ群落で、2011 年の福島事故で放出さ件とワラビの放射性セシウムとの関係を調べた。
2. 材料と方法

2.1 試験地と調査区の設定

福島県いわき市川前町上桶売の牧野観光わらび園（IO）、

清野嘉之

70

他

飯舘村前田（IM）、同臼石（IU）、葛尾村葛尾（KM）のを 300 kg ha-1 施用していた。福島事故後は、全面刈りとの名称はカッコ内の略称を使用する）。試験地の標高はha-1、2017 年 3 月 31 日には塩化カリウムを 75 kg ha-1 施

は花崗岩類（産業技術総合研究所地質調査総合センター

幼葉が展開する春のうちに群落が閉鎖するようになった。

ワ ラ ビ 群 落 に 試 験 地 を 設 け た（Fig. 1）（ 以 下、 試 験 地

450 〜 650m で、気候は冷温帯下部に当たる。表層地質
2015）である。いずれの試験地も尾根から谷までの地形で構成されている。IO、IM、IU 試験地のワラビ群落は数

ha 〜 10 数 ha の疎開地に成立し、一部にアカマツ（Pinus

施肥を続け、2016 年 7 月中下旬にはゼオライトを 150 kg

用した。ワラビの幼葉を収穫しなくなったので、最初のなお、IO 試験地のワラビ群落では、生産基盤整備を目的とする福島県の実証調査「野生きのこ等発生環境再生事業」( 福島県農林水産部 2015）で福島事故後の 2013 〜

densiflora）やクリ（Castanea crenata）など高木が散生す

2016 年に空間線量率（ADR）やワラビ、地表堆積物（リもので、面積は数 10m2 と狭い。ワラビ以外で比較的多ワラビ園のほぼ全域を対象に試料が採取された 2015 年、る。KM 試験地のワラビ群落は林縁に小規模に成立するい植物は IO 試験地ではヨウシュヤマゴボウ（Phytolaccaター層）、土壌の放射性セシウム濃度等が調べられている。

IO-1

americana）、 オ オ イ ヌ タ デ（Persicaria lapathifolia var.

IO-2

lapathifolia）、IM 試 験 地 で は ヒ メ シ ダ（Thelypteris

palustris）、カントウヨメナ（Aster yomena var. dentatus）、

IU 試 験 地 で は ハ ル ガ ヤ（Anthoxanthum odoratum subsp.

odoratum）、 ヨ モ ギ（Artemisia indica var. maximowiczii）、

IO-4

KM 試験地ではヨモギ、イタドリ（Fallopia japonica var.

IO-3

japonica）であった。

IO 試験地のワラビ群落で観光わらび園を経営する上桶IO-5

売牧野農業協同組合からの聞き取りによると、土地利用の履歴は以下の通りである。ワラビ群落の土地は、以前は放牧地であった。重機で尾根の表土を剥ぎ、谷を埋めて浅くするなど地形を一部改修して、1986 年から面積約IO-67 ha のわらび園を開園した。わらび園は 2011 年 3 月の福島事故まで来園者に利用されていた。事故前にわらび園
で行われていた管理については、3 月にワラビ群落を全面刈り［このときのワラビの地上部（葉）は前年秋に枯れたもので倒伏している］し、来園者が 5 月上旬から 6

月中旬まで週 2 回のペースでワラビの幼葉を収穫し続けたのち、6 〜 7 月に 2 回目の全面刈り（このときの葉は生きている）を施していた。また、全面刈りの後に、化成肥料［保証成分量はアンモニア性窒素 14.0%、可溶性

りん酸 10.0%（うち水溶性りん酸 7.0%）、水溶性加里 6.0%］

IM
IitateIU

KM
Katsurao

IO
Iwaki

Fig. 1．3 市村に設けたワラビの 4 試験地
Map of the four Pteridium aquilinum subsp.
japonicum research sites in the three municipalities.

Fig. 2．IO 試験地の全体地図
Fig. 2．Overall map of the IO research site.
Fig. 2．点線内がワラビの優占地。IO-1 〜 6（○）が調査
区で一辺長約 25 m の方形。オルソ画像空中写真は2007 年 10 月林野庁撮影モノクロ空中写真をもとに
SfM ソフトウェア PhotoScan Professional（Agisoft 社）
で作成した。等高線は 2 m 間隔で、2011 年東北地
方太平洋沖地震後の 2012 年冬季実施の林野庁航空
レーザ測量による 1-m DEM から作成した。
Fig. 2．The area inside the dotted line is dominated by Pteridium
aquilinum subsp. japonicum. IO-1 to 6 ( ○ ) are survey
plots of squares with side lengths of about 25 m. The
aerial photograph is an ortho image from monochrome
aerial photographs taken by the Forestry Agency (Oct2007) using the structure from motion (SfM) software
PhotoScan Professional (Agisoft). The contour lines are
at 2-m intervals generated from a 1-m digital elevation
model from airborne LiDAR data taken by the Forestry
Agency in the winter of 2012, after the 2011 Great East
Japan Earthquake off the Pacific coast of Tohoku.
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 2 号, 2021

ワラビへの放射性セシウムの移行

2016 年のワラビ成葉、2015 年の地表堆積物、地表〜深さ 0.1

m 土壌の

137

Cs 濃度の測定値を清野ら（2021）が利用して

71

測定区を設置し、四隅に杭を打って区画を標識した（Fig.
3）。IO-1、2、4、6 は緩斜面（3 〜 10°）にあり、厚さ 0.2

いる。IM と IU 試験地は避難指示解除区域内にある。飯m 以上の比較的柔らかい、有機物を多く含む黒色の土にIU 試験地があるワラビ群落の土地の利用履歴は以下の通斜面はより急（15, 24°）で、リター層のすぐ下は有機物

舘村と同村内の牧野組合からの聞き取りによると、IM、りである。いずれの土地にも 1951 年頃に牧野組合が設立され、牧野利用が本格化した。おもに牛が放牧され、牧草の生育のため毎年施肥（当初は牛糞堆肥、後に化成肥料）

覆われていた。IO-3、5 は重機で表土を剥いだ跡地にあり、の少ない黄色味の強い粘性の強い土であった。IM、IU 試

験地では 6 月 6 〜 7 日に IO 試験地と同様に位置と地形を考慮して、以下の通りに試験地を設置した。IM 試験地（Fig.

されていた。IM 試験地の土地では 2005 年度に観光わら

4）では一辺 15 m ないし 20 m、IU 試験地では一辺 10 m

草刈作業等（6 月下旬下刈り、7 月上旬化成肥料施用、11と呼ぶ）設け、1 調査区の中に水平面積 1 m × 2 m の測定び園が開かれ、以降ワラビの生育に焦点を当てた肥料や
月牧野内の支障木伐採）が実施されていた。福島事故後は IM、IU 試験区とも放牧や堆肥・化成肥料施用は行われていない。IM 試験地では重機で表土を剥ぎ取る強めのの方形区を各 4 個（IM-1 〜 4、IU-1 〜 4）（以下、調査区
区を 1 個設置した。測定区の四隅に杭を打って区画を標識した。KM 試験地には測定区を設けなかった。本論文
では、測定区 IO-1 〜 6 を IO 試験地の主測定区、測定区

除染、IU 試験地では人力でリター層を剥ぎ取る除染が施IM-1 〜 4 を IM 試 験 地 の 主 測 定 区、 測 定 区 IU-1 〜 4 を見られる。KM 試験地は避難指示解除区域の山地斜面に査区と呼ぶ。

された。現在、IU 試験地では尾根でやや強い侵食の痕がある。斜面の一部は屋敷や農耕地として整地・平坦化されており、2017 年の時点でワラビは疎開地に面した屋敷

地内の斜面のスギ林縁や花木地に小群生として点在していた。福島事故後、屋敷林（約 150 年生）の一部が伐採

IU 試験地の主測定区と呼び、それらがある調査区を主調

2.2 生育地の環境調査

2017 年 5 月 22 〜 23 日に IO 試験地の主測定区、6 月 6〜 7 日に IM 試験地と IM 試験地の主測定区において区のされた。草刈りなど屋敷地の管理は事故後も続けられて位置（GPS 使用）、斜面位置（斜面上部、中部、下部）、

れた結果、成立したと考えられた。

IO 試験地では GPS で地上測定した位置データと空中

林縁、林内を目視判定）、空間線量率［Air dose rate（ADR）、
1
地 上 高 1 m と 0.1 m の μSv h- 、CdTe 半 導 体 検 出 器（ 株（Fig. 2）。先述した福島県の実証調査によりワラビ群落の調査区でワラビの地上部全景と、葉柄基部周りのリター

いた。ワラビは日当たりの良い土地で草刈りが繰り返さ

写真や地形図を重ねてワラビ群落全体の地図を作成した
土地が一辺約 25 m の格子状区画に区分されているので、それを利用し、2017 年 5 月 3 日にワラビを測定する 6 区

斜面傾斜角（クリノメータ使用）、上木の被覆（疎開地、式会社テクノエーピー TA100U）を使用］を調べた。各層の被覆状態が分かる写真各 1 枚を撮った（Fig. 3 右）。
KM 試験地では 6 月 19 日に、ワラビの成葉が優占する土画（IO-1 〜 6、Fig. 2）（以下、調査区と呼ぶ）を選んだ。

地と、その隣接地で発芽後に一度刈り払われて幼葉が再ら、平坦地から 4 区画、比較的急な斜面から 2 区画を選

成葉が優占する土地（1 地点）の計 5 地点を選び、他の試

IO 試験地は平坦地が多いが、一部に傾斜地もあることかぶこととし、かつそれらがワラビ群落の全面に亙るように配置した。1 調査区に 1 個、水平面積で 1 m × 2 m の生している土地を 2 組（計 4 地点）と、刈払い地のない、
験地と同様に位置、斜面位置、斜面傾斜角、上木の被覆、ADR（シンチレーションサーベイメータ、日立アロカメ

Fig. 3．IO 試験地（2017 年 5 月 22 日）
Fig. 3．Photographs of the IO research site (May 22, 2017).
左 1 m × 2 m 測定区、右 同地表面。
Left, 1 m × 2-m measurement plot; right, ground surface at the plot.
Bulletin of FFPRI, Vol.20, No.2, 2021

清野嘉之

72

他

ディカル株式会社 TCS-172B を使用）を記録した。ワラビ

身の根が入り込んでいるものが少なくなかった。より古3 右）を目視して、ワラビ葉の基部周りでリター層に被わの試験地でも地下器官の試料採取時にコガネムシの幼虫の地上部全景と葉柄基部周りの写真を撮った。画像（Fig.
れて鉱質土壌やコケが見えていない土地面積割合（%）を計測し、リター層の被覆率とした。
2.3 試料の採取

ワラビの葉は 3 回羽状複葉で、基部に近い羽片が先に開く。開葉段階を A 〜 E に分けた。開葉段階 A は小羽片が未展開の葉で、食用には主にこの段階のものが使われる。B はごく一部の小羽片が展開したもので、まだ食用にできる。C は B と D の中間、D は葉身先端の小羽片以

外は展開済みの葉、E は全ての小羽片が展開した葉である。以下、A、B 段階の葉を幼葉、C 〜 E 段階の葉を成葉と呼ぶ。IO 試験地では 2017 年 5 月 22 〜 23 日に、IM 試

験地と IU 試験地では 6 月 6 〜 7 日に、全ての主調査区
で幼葉（生重量 75 〜 272 g）、開葉段階 D、E の成葉（同い枯死地下茎は表皮が崩れ、ばらばらになっていた。どやジムカデ、アリを見たが近隣の森林の土壌と比べて土壌動物は概して少なく、土壌の団粒構造はあまり発達していなかった。ワラビ以外の植物は優占種名を記録した。
KM 試験地（6 月 19 日）では上述の 5 地点でワラビの葉の試料を 2 〜 8 枚ずつ採取した。採取した試料は、ワラ

ビの葉と地下器官は水で洗って土などを落とし、リター層と土壌はそのまま、乾かないよう採取地点ごとに標識したビニール袋に入れて密封し、全体を梱包して冷蔵条件（0 〜 10 ℃）で速やかに実験室に送付した。IO、IM、IU 試験地では別に幼葉の試料の一部をサンプリングして未展開の葉身からなる先端部分（ホダ）と食用に適さない基部の固い部分、中間の柔らかい食用部分に分けて、幼葉の部位別の試料とした。この他、参考として、各試験地でワラビ群落に混生する他種の植物（カラハナソウ

305 〜 2100 g）の試料を採取した。また、シャベルを用い

Humulus lupulus var. cordifolius、 ミ ツ バ ウ ツ ギ Staphylea

まで）の土壌ブロックを、リター層ごと掘り上げた（1 調ど）の試料を採取した。

て一辺 0.23 m の方形、深さ 0.2 m 強（ワラビ根の最大深査区に 4 〜 6 個）。リター層は厚さ（m）と全生重量を測

bumalda、ヤマナシ Pyrus pyrifolia、ゴマナ Aster glehnii な
カリウム（K）は水に溶けて移動し易く、枯れた植物体定したのち調査区ごとに混合試料とした。土壌ブロックや肥料から溶出した K の一部がワラビ群落から流出する試料を 100 cc 採土円筒（面積 0.002 m2、深さ 0.05 m）で 1

ワラビ群落の成立地を流域に含む渓流水を IO 試験地ではの、リター層を剥がした土壌表面から垂直方向に土壌の点ずつ採取し、調査区ごとに混合試料とした。土壌ブロッ
クから植物の地下器官（地下茎と根）を取り出し、ワラビと他の植物に分けて生重量を測定したのち、ワラビを可能性がある。渓流水の K 濃度レベルを把握するため、ワラビ群落の南西の谷川（Fig. 5）で 5 回（4 月 17 日、26 日、
5 月 24 日、7 月 21 日、8 月 15 日 ）、IM 試 験 地 で は ワ ラ

ビ群落北側の給水施設で 6 月 6 日、IU 試験地ではワラビ

調査区ごとに混合試料とした。地上に現れていないワラ群落の南の貯水池で 6 月 7 日に 2 L（1 点）ずつ採取した。

ように行った。黒色の表皮の内側に白く瑞々しい組織が2.4 試料の分析が茶色に変色して腐りかけた水気の多い内容物が残る状は、福島県農業総合センターで生のまま 2 L のマリネリ

ビの幼葉は地下茎に含めた。地下茎の生死判別は以下の詰まっているものは生きていると判断した。表皮の内側態のものは枯死と判断した。ちなみに、古い枯死地下茎

IO、IM、IU 試験地のワラビの成葉と地下器官の試料

では、表皮が筒状に残り、腐植化した内容物にワラビ自Fig. 4．初夏のワラビ群落（IM 試験地）
Image of a Pteridium aquilinum subsp. japonicum
community in early summer at the IM research site.

Fig. 5．渓流水試料を採取した、IO 試験地を流域に含む谷川
Image of a stream from which water samples werecollected. The IO research site is in the watershedthat supplies this stream.
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 2 号, 2021

ワラビへの放射性セシウムの移行容器に入れ、Ge 半導体検出器（GC4020-7500SL-2002CSL,

73

析した。IO、IM、IU 試験地の 14 主調査区（幼葉、成葉

GC3520-7500SL-2002CSL, キ ャ ン ベ ラ 社 ）に よ る γ 線 スを採取）、また、KM 試験地の幼葉を採取した 2 地点と、

（ Cs）、カリウム 40（ K）の濃度を測定した（計測誤差

容易に計測でき、かつワラビの葉への放射性セシウム移

ペクトロメトリーでセシウム 134（134Cs）、セシウム 137
137

40

は 134Cs が 3 〜 32%、137Cs が 1 〜 19%、40K は 8 〜 16% であった）。測定値は、同じ試料について福島県林業研究センター

で測定した含水率を用い、絶乾値に換算した。IO、IM、成葉を採取した 3 地点を解析対象とした。現場で比較的行に影響を与える可能性のある環境要因として ADR、斜面傾斜角、斜面位置、上木被覆の状態を選び、ADR（1 m
高、μSv h-1）と斜面傾斜角（°）は対数変換し、斜面位置

IU 試験地の幼葉の試料は森林総合研究所で風乾後、環境と上木被覆についてはそれぞれダミー変数（斜面上部 1、Ge 半導体検出器（GEM20P4-70, オルテック社）による γ間の相関を調べた。その結果、相関係数 0.4 未満の弱い

リサーチ株式会社で含水率を計測し、U-8 容器に入れて線スペクトロメトリーで放射性セシウムと 40K 濃度を測定し、絶乾値に換算した。計測の条件は以下の①〜④と
した。①

とし、②

137
134

Cs は計測誤差が 10% 以内に達した時点の値
Cs は計測誤差が 10% 以下にならない場合で

中部 2、下部 3。疎開地 1、林縁 2、林内 3）を与えて要因相関しかなかったので 4 要因全てを説明変数とし、幼葉、成葉の各 137Cs 濃度をそれぞれ目的変数にして変数増減法（Fin 2.0, Fout 2.0）で重回帰分析を行った。なお、環境要因の中で生育地のリター層被覆率は 4 試験地のどこでもほも測定値がバックグランドに対して 3σ 以上となった時点

ぼ 100% で差がなかったので、解析の対象から外した。

間 24 時間の値とした。④ K はCs の計測を打m の表層土壌のデータもあるので、リター層と土壌か

IO、IM、IU 試験地のリター層と土壌、KM 試験地のワラビの試料は、環境リサーチ株式会社で 137Cs、134Cs、40Kha-1）］、同成葉［成葉 137Cs Tag L+S, m2 dry kg-1: 成葉 137Cs 濃
度 , Bq kg-1/( リター層 + 土壌 137Cs 量）, kBq ha-1］をそれ定後、2 L マリネリ容器に入れた。土壌は石や根を除いて変数の候補となる要因間の交絡を知るため、斜面傾斜角、の値とした。③これらの条件を満たさない場合は計測時
40

137

Cs や

134

ち切ったときの値とした。40K の計測誤差は 6 〜 24% であった。

濃度を測定した。リター層は細かく裁断し、全量重の測細かく砕いて風乾し、全量重の測定後、U-8 容器に入れた。

KM 試験地以外の 3 試験地ではリター層と深さ 0 〜 0.05

ら幼葉への 137Cs の面移行係数［幼葉 137Cs Tag L+S, m2 dry
kg-1: 幼葉 137Cs 濃度 , Bq kg-1/( リター層 + 土壌 137Cs 量 , kBq

ぞれ目的変数にして重回帰分析を行うこととした。説明

いずれの検体も別に一部を取って含水率を計測した。Ge

斜面位置、上木被覆の状態に加えて、深さ 0 〜 0.05 m 土壌の容積重（dry g cm-3）、CEC（cmol kg-1）、交換性 K 濃

スペクトロメトリーで検体の 134Cs、137Cs、40K の濃度を上えた 7 つについて要因間の関係を調べた。土壌の容積重半導体検出器（GEM20P4-70, オルテック社）による γ 線

記①〜④の条件で測定し、絶乾値に換算した。40K の計測
誤差はリター層が 16 〜 45%、土壌が 3 〜 32%、ワラビ葉は 3 〜 5% であった。土壌は土壌環境分析法（土壌環境c

度（cmolc kg-1）をそれぞれ対数変換し、pH（H2O）を加と CEC は、強い相関があり（r = –0.885）、それぞれが斜面位置、上木被覆のいずれとも相関があった（土壌の容積重は斜面位置と r = –0.719 の強い相関、上木と r = 0.595

分析法編集委員会 1997）にもとづき、pH（H2O）、pH（KCl）、の相関、CEC は斜面位置と r = 0.617、上木と r = –0.697

は東亜ディーケーケー株式会社の pH 電極（GST-2729C）、では斜面位置と上木被覆の影響と交絡する可能性がある

CEC、交換性陽イオンを測定した。pH（H2O）、pH（KCl）
ポータブル pH 計（HM-31P）で、CEC と交換性陽イオン

はセミミクロ Schollenberger 法にしたがい、NH4 はサリチ
ル酸 - 塩素発色法（日本分析化学会北海道支部 1981）により AS ONE 分光光度計（ASV11D）で、他の交換性陽イ

オンはサーモフィッシャーサイエンティフィック株式会
社の ICP-MS（iCAPQc）で測定した。容積重（dry g cm-3）は採土円筒で採取した土壌の絶乾重を採土円筒の体積で除して求めた。

の相関）。土壌の容積重と CEC の影響は、今回のデータことから、現場で比較的容易に得られる情報である斜面
位置と上木被覆を説明変数に選ぶことにした。以上の理由から、生育地の斜面傾斜角、斜面位置、上木被覆の状態、土壌の交換性 K 濃度、pH（H2O）の 5 つを説明変数とし、幼葉、成葉それぞれの 137Cs Tag L+S を目的変数にして変数増減法（Fin 2.0, Fout 2.0）で重回帰分析を行った。

本 研 究 で、ADR や 134Cs、137Cs、40K 濃 度 の 測 定 に 用

渓流水の試料は森林総合研究所で 2 L マリネリを使用いた機器はいずれも定期的な校正を受けている。放射性Ge 半導体検出器（GEM40P4-76, セイコー・イージーアン

正した。放射性物質濃度が検出下限値以下となった場合

し、放射性セシウムと 40K 濃度を上記①〜④の条件で、ドジー社）による γ 線スペクトロメトリーで測定した。
2.5 ワラビの葉 137Cs 濃度の場所による違いの解析

幼葉、成葉の放射性セシウムの濃度や量に影響を及ぼす環境要因を解析した。後述するように、134Cs と 137Cs の濃度の間には一定の関係があったので、137Cs について解Bulletin of FFPRI, Vol.20, No.2, 2021

セシウム濃度は全て 2017 年 9 月 1 日を基準日に減衰補は、検出下限値で代用した。3 群以上の測定値の比較では Tukey-Kramer 法で有意水準を P < 0.05 に設定し て多重比較した。本研究の統計解析に R3.3.1（R Development
Core Team 2011）を使用した。学名は YList（米倉・梶田

2003–）に準拠した。

清野嘉之

74

他

3. 結果

（IM）、0.13 ± 0.002（IU）、土壌では 0.13 ± 0.01（IO）、0.13

IO、IM、IU 試験地の 14 主調査区および KM 試験地でと 134Cs/137Cs 濃度比との関係を成葉、地下器官、リター

3.1 ワラビの生育地の環境

成葉を採取した 3 地点（計 17 主調査区・地点。以下、地点とする）の斜面位置は、斜面上部が 1 地点、斜面中部± 0.001（IM）、0.13 ± 0.003（IU）であった。137Cs 濃度
層、土壌それぞれで求めると、地下器官では 137Cs 濃度が低い場合に 134Cs/137Cs 濃度比がやや大きくなるように見えが 8 地点、斜面下部が 8 地点で、斜面中・下部が 94% をたが、近似式の傾きは有意でなかった（P = 0.121）。137Cs

比較的小さく、16°以上の地点は 14% であった。KM 試

験等で放出された 137Cs の影響で、134Cs/137Cs 濃度比が小占めた。斜面傾斜角は IO、IM、IU 試験地が 3 〜 24°で

験地の斜面傾斜角（平均）は 45°と大きかった。疎開地

が 14 地点と多く、林縁が 3 地点、林内はなかった。リ

濃度が低い検体では、福島事故以前に大気圏内での核実さくなり得る。しかし、今回のデータではそうした傾向はなかったので、今回計測された 137Cs は福島事故由来のター層の被覆率は全ての地点で 100% で、単位面積当たものが殆どで、大気核実験等の影響は無視できる程度と

特に断りのない限り、平均値には標準偏差、範囲、地点= 0.234）、試験地間（P = 0.394）ともに有意な違いは認めりの絶乾重の平均値 ± 標準偏差（範囲、地点数）（以下、考えられた。また、134Cs/137Cs 濃度比は、検体の種類間（P数を添える）は IO 試験地で 14.4 ± 2.8（12.0 〜 19.3、n =6）Mg ha-1、IM 試験地で 15.5 ± 4.9（11.6 〜 22.7、n = 4）られなかったので、以下、放射性セシウムに関しては特0.168）。土壌の容積重は IO 試験地が 0.39 ± 0.10（0.25 〜
0.53、n = 6）g cm-3、IM 試験地が 0.36 ± 0.05（0.30 〜 0.42、137

Mg ha-1、IU 試験地で 10.4 ± 3.9（4.7 〜 13.1、n = 4）Mg
ha-1 であった。試験地間で有意な違いはなかった（P =n = 4）g cm-3、IU 試験地が 0.57 ± 0.11（0.42 〜 0.67、n = 4）
g cm-3 で、試験地間で有意な違いがあった（P = 0.017）。
ADR（地上高 1 m）は IO 試験地が 0.20 ± 0.03（0.17 〜
0.24、n = 6）μSv h-1、IM 試験地は 1.17 ± 0.19（1.0 〜 1.4、

n = 4）μSv h-1、IU 試験地が 0.64 ± 0.19（0.44 〜 0.86、n = 4）
μSv h-1、KM 試験地の成葉の採取地は 0.35 ± 0.09（0.24〜 0.41、n = 3）μSv h-1 で、試験地間で有意な違いがあった（P < 0.001）。

3.2ワラビの幼葉と成葉、地下器官の 134C、137Cs、40K、生育地のリター層、土壌の 134Cs、137Cs、40K

幼葉の生重当たりの 134Cs + 137Cs 濃度は、IO 試験地で24 ± 17（7.8 〜 50、n = 6）Bq fresh kg-1、IM 試 験 地 でに断りのない限り、137Cs 濃度の解析結果について述べることにする。

IO、IM、IU 試験地のワラビの幼葉と成葉、地下器官のCs 濃度（Table 1）は部位間では有意な違いが認められず（P = 0.499）、試験地間では違いがあった（P = 0.049）。
40

K 濃度（Table 1）は部位間（P = 0.238）、試験地間（P =0.133）いずれも有意な違いは認められなかった。成葉 40K

濃度は試験地ごとに個体間で値が比較的揃っていたが、地下器官 40K 濃度は、同じ試験地でも個体によって違いが大きく、K の役割が葉と地下器官で異なることを示唆した。

リター層の 137Cs 濃度（Table 1）は試験地間で有意な違いがあり（P < 0.001）、IM 試験地が有意に高かった（P< 0.001）。リター層 137Cs 量（Table 2）は試験地間で有意な違いがあり（P < 0.001）、IM 試験地が有意に多かった（P < 0.001）。40K 濃度（Table 1）は、試験地間で有意な違いがあり（P = 0.020）、IO 試験地が有意に低かった（P <0.018）。40K 量（Table 2）は試験地間で有意な違いがあり（P352 ± 178（190 〜 600、n = 4）Bq fresh kg-1、IU 試 験 地
で 237 ± 191（30 〜 470、n = 4）Bq fresh kg-1、KM 試験

層 / 成葉 137Cs 濃度比は IO 試験地で 62 ± 37、IM で 54 ±Cs の 合 計 濃 度 が 一 般 食 品 の 基 準 値（100 Bq fresh

層 / 成葉 40K 濃度比は IO 試験地で 0.11 ± 0.03、IM で 0.38

地では 10（7.5 と 13、n = 2）Bq fresh kg-1 であった。134Csと137= 0.013）、IM 試験地で有意に多かった（P < 0.040）。リター

27、IU では 15 ± 12 と 137Cs 濃度はリター層で高く、リターkg-1）を超えたものは、IO 試験地の 6 試料（IO-1 〜 6）、± 0.19、IU では 0.38 ± 0.09 と 40K 濃度は成葉で高かった。

（IM-1 〜 4）は全て、IU 試験地の 4 試料（IU-1 〜 4）中 3

れも試験地間で有意な違いがあり（P < 0.001）、137Cs 濃度、KM 試験地の 2 試料にはなかった。IM 試験地の 4 試料

土壌の 137Cs 濃度（Table 1）、137Cs 量（Table 2）はいず

試料は基準値を超えた。IM、IU 試験地ではワラビが依然

量ともに IM > IU > IO 試験地の順で値が大きかった（P <福島事故で放出された 134Cs と 137Cs は事故時の Bq 値

< 0.011）、40K 量は IU 試験地で有意に多かった（P < 0.034）。

として出荷制限が必要な状況にあることが確かめられた。

はほぼ同量（放射能強度比およそ 1:1、小森ら 2013）で、その後は半減期の違いにより

134

Cs が早く失われている。

2017 年 5 〜 6 月時点の 134Cs /137Cs 濃度比（地点数）はワラビ成葉で IO 試験地が 0.16 ± 0.04（n = 6）、IM 試験地

が 0.14 ± 0.003（n = 4）、IU 試験地が 0.13 ± 0.01（n = 4）、KM 試験地が 0.13 ± 0.02（n = 3）であった。同じく地下器官では 0.21 ± 0.10（IO）、0.13 ± 0.01（IM）、0.14 ±0.002（IU）、リター層では 0.13 ± 0.002（IO）、0.13 ± 0.001

0.018）、40K 濃度（Table 1）は IO 試験地で有意に低く（P
交換性 K 濃度は IO 試験地で 0.78 ± 0.24（0.42 〜 0.97、n= 6）cmol kg-1、IM 試験地で 0.75 ± 0.23（0.58 〜 1.08、nc= 4）cmolc kg-1、IU 試験地では 0.73 ± 0.26（0.48 〜 1.04、
n = 4）cmol kg-1 で、試験地間に有意な違いは認められなc

かった（P = 0.950）。交換性 K 量も試験地間で有意な違いは認められなかった（P = 0.171）。CEC は IO 試験地で54 ± 14（32 〜 69、n = 6）cmol kg-1、IM 試験地で 49 ±c3（46 〜 53、n = 4）cmolc kg-1、IU 試験地では 25 ± 7（16
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 2 号, 2021

ワラビへの放射性セシウムの移行

75〜 32、n = 4）cmolc kg-1 で、試験地間で有意な違いがあり（Pの 40K が存在した（Table 2）。

（H2O）は IO 試験地で 4.0 ± 0.2（3.8 〜 4.4、n = 6）、IM

3.3 渓流水のカリウムと放射性セシウム= 0.003）、IU 試験地が有意に低かった（P < 0.016）。pH試験地で 5.2 ± 0.3（4.8 〜 5.6、n = 4）、IU 試験地では 4.8± 0.2（4.7 〜 5.1、n = 4）で、試験地間で有意な違いがあり（P < 0.001）、IO 試験地が有意に低かった（P < 0.001）。
pH（KCl）も同様で IO 試験地で 3.6 ± 0.1（3.4 〜 3.8、n = 6）、IM 試験地で 4.4 ± 0.3（4.1 〜 4.9、n = 4）、IU 試験地では 4.0± 0.1（3.9 〜 4.2、n = 4）で、試験地間で有意な違いがあ

渓流水の 40K 濃度は IO、IM、IU 試験地のいずれの試料も、検出下限（0.96 〜 1.06 Bq L-1）未満であった。この検出下限値を 40K の全 K 中の質量比 0.000117、40K の放射能強度 265391 Bq g-1（Casio, 放射性物質のベクレル値 ,https://keisan.casio.jp/exec/system/1301012764）よ り、 全 K濃度に換算すると 31 〜 34 mg L-1 未満となる。IO 試験地り（P < 0.001）、IO 試験地が有意に低かった（P < 0.013）。

では 2017 年 6 月下旬に K 施用試験を行っている（清野験地）、5.5 倍（IM 試験地）、50 倍（IU 試験地）の有無は分からなかった。なお、渓流水の 137Cs は IU 試験
地で 0.07 Bq kg-1 が検出されたほかは、検出下限（0.05 〜

深さ 0.05 m までの表層土壌にはリター層の 3.2 倍（IO 試
137

Cs、

24 倍（IO 試験地）、20 倍（IM 試験地）、66 倍（IU 試験地）

ら 2021）が、今回の 8 月までの渓流水データでは影響のTable 1. 幼葉と成葉、地下器官、リター層、土壌の 134Cs、137Cs、40K 濃度
able 1. 134Cs, 137Cs, and 40K concentrations of young and adult leaves, belowground organs, litter layer, and soil.
Isotope Site

Young leaf
Bq dry kg-1a
33 ± 23 (11–69)Aa
433 ± 219 (230–740)Aa
272 ± 220 (35–540)A
12 (8.7, 15)

134

Cs
134
Cs
134
Cs
134
Cs

IO
IM
IU
KM

137

Cs
Cs
137
Cs
137
Cs

b
IO
207 ± 143 (67–430)A
IM a3100 ± 1600 (1600–5300)AIU a2100 ± 1700 (270–4200)AKM
6.7 (3.2, 9.2)

40

IO
IM
IU
KM

137

K
K
40
K
40
K
40

a

1563 ± 0 (1600–1600)A
1291 ± 134 (1100–1400)Aa
1195 ± 231 (850–1400)A
1483 (1500, 1500)

a

Adult leaf
Bq dry kg-1a
25 ± 23 (6–54)Aa
276 ± 104 (140–380)Aa
91 ± 65 (28–170)A
6.7 ± 3.2 (3.2–9.2)

n
6
4
4
3

c
155 ± 139 (39–350)A
2014 ± 744 (1000–2400)Ab
667 ± 457 (210–1200)A
49.9 ± 19.0 (29–65)

6
4
4
3

a

6
4
4
3

n
6
4
4
2
6
4
4
2

a

6
4
4
2

1117 ± 98 (1000–1200)Aa
650 ± 56 (570–700)Aa
520 ± 100 (430–660)A
683 ± 79 (560–710)

Belowground organs
Bq dry kg-1a
19 ± 8.7 (10–34)A 1)a
187 ± 99 (49–270)Aa
107 ± 69 (21–170)A
-

n
6
4
4
-

b
121 ± 95 (28–270)A
1430 ± 731 (450–2100)Aa
770 ± 501 (150–1200)A
-

6
4
4
-

a

6
4
4
-

a

786 ± 204 (590–1100)A
400 ± 120 (290–570)Aa
551 ± 275 (190–840)Aa

Litter layer
Bq dry kg-1b
790 ± 265 (540–1200)a12577 ± 2339 (11000–16000)
b1688 ± 2405 (240–5300)-b
5955 ± 2004 (4100–9300)
694167 ± 16757 (82000–120000) 4b12772 ± 18099 (1800–40000) 4-ab

120 ± 21 (88–150)
239 ± 100 (140–380)a
190 ± 27 (160–210) 2)
aSoil to a depth of 0.05 m
Bq dry kg-1c
211 ± 164 (76–490)a5419 ± 889 (4600–6700)
b1500 ± 684 (1000–2500)
-

n
6
4
4
-

n
6
4
4
-

c
1647 ± 1292 (880–3800)
641772 ± 6803 (36000–51000) 4b11617 ± 5531 (7700–20000) 4
-

a

6
4
4
-

c

212 ± 26 (180–250) 3)
363 ± 34 (330–400) 4)a
437 ± 114 (360–600)
-

b

6
4
4
-

平均 ± SD（範囲）。土壌は深さ 0.05 m まで。IO: いわき市、
IM: 飯舘村前田、IU: 同臼石、
KM: 葛尾村。2017 年 5 〜 6 月の値。
左肩 a 〜 c: 部位比較、右肩 A: 試験地比較。P < 0.05, Tukey-Kramer 法。1）6 中 2 つを検出下限値 10 〜 14 Bq dry kg-1 で代用した参考値。2）同 4 中 1 つは 210 Bq dry kg-1 で代用。3）同 6 中 4 つは 180 〜 220 Bq dry kg-1 で代用。4）同 4 中 3 つは
330 〜 380 Bq dry kg-1 で代用。
Mean ± SD (range). Soil to a depth of 0.05 m. IO, Iwaki; IM, Maeta, Iitate; IU, Usuishi, Iitate; KM, Katsurao. Values for May–
June 2017. Left superscript a–c, comparison among research sites; right superscript A, comparison among organs. P < 0.05, Tukey–
Kramer method. Reference values in which 1) two of six data values were replaced by the lower detection limit of 10–14 Bq dry
kg-1, 2) one of four was replaced by 210 Bq dry kg-1, 3) four of six were replaced by 180–220 Bq dry kg-1, and 4) three of four
were replaced by 330–380 Bq dry kg-1.
Table 2. リター層、土壌の 137Cs、40K 量
Table 1. 137Cs and 40K mass in litter layer and soil.
Isotope

Site

137

Cs
137
Cs
137
Cs

IO
IM
IU

40

IO
IM
IU

K
40
K
40
K

Litter layer
MBq ha-1b83.5 ± 211 (51–110)a1430 ± 359 (1100–1900)b
161 ± 243 (8.5–520)b

1.72 ± 0.363 (1.1–2.2)
a3.53 ± 1.35 (2.4–5.5)b
1.91 ± 0.608 (1.0–2.3)

n
6
4
4
6
4
4

Soil to a depth of 0.05 m
MBq ha-1c274 ± 141 (120–490)a7660 ± 2300 (5400–11000)b
3100 ± 780 (2300–4200)b

41 ± 9.7 (28–51)
65.9 ± 13.5 (51–83)a
128 ± 53.9 (76–200)
b

n
6
4
4
6
4
4

平均 ± SD（範囲）。土壌は深さ 0.05 m まで。IO: いわき市、IM: 飯舘村前田、IU: 同臼石、
KM: 葛尾村。2017 年 5 〜 6 月の値。左肩 a 〜 c: 試験地比較。P < 0.05, Tukey-Kramer 法。
Mean ± SD (range). Soil to a depth of 0.05 m. IO, Iwaki; IM, Maeta, Iitate; IU, Usuishi, Iitate. Values
for May–June 2017. Left superscripts a–c, P < 0.05, Tukey–Kramer method.
Bulletin of FFPRI, Vol.20, No.2, 2021

清野嘉之

76

0.06 Bq kg-1）未満であった。

成 葉 137Cs 濃 度 /( リ タ ー 層 + 土 壌 137Cs 量 ）, m2 dry kg-1］

3.4 ワ ラビ幼葉、成葉の 137Cs 濃度と生育地の環境条件との関係

重回帰分析により、現場で比較的容易に計測できる環
境条件では ADR（μSv h-1）と斜面傾斜角（°）の 2 つが幼

葉

137

他

Cs 濃度（Bq dry kg-1）を説明する変数として選択された。この 2 つを変数に持つ重回帰式は次の通りである。
Ln（Young leaf 137Cs CONC）= 9.29 + 1.75 Ln（ADR）− 0.696

Ln（SLP angle）（R2 = 0.6883, P = 0.0005, n = 16）（1）

ただし、Young leaf Cs CONC は幼葉 Cs 濃度（Bq drykg-1）、ADR は空間線量率（μSv h-1）、SLP angle は斜面傾
137

137

をそれぞれ目的変数とする重回帰分析では、幼葉では有意になる説明変数がなかった。しかし、土壌 pH の P 値（0.0726）は比較的小さかった。

Ln（Young leaf 137Cs Tag L+S）= 4.78 − 0.847 pH（R2 = 0.2440,
P = 0.0726, n = 14）（3）

ただし、Young leaf 137Cs Tag L+S はリター層と土壌から幼葉への 137Cs の面移行係数（m2 dry kg-1）。
成葉では斜面位置と土壌 pH の 2 つが変数として選択された（それぞれ P = 0.038, 0.034）。

斜角（°）である。

Ln（Adult leaf 137Cs Tag L+S）= 2.86 + 0.504 Ln（SLP position）

成葉 137Cs 濃度では ADR、斜面傾斜角、斜面位置の 3 つ

ただし、Adult leaf 137Cs Tag L+S はリター層と土壌から成葉への 137Cs の面移行係数（m2 dry kg-1）、pH は土壌 pH（H O）

が説明変数として選択された。この 3 つを変数に持つ重− 0.823 pH（R2 = 0.5638, P = 0.0104, n = 14）（4）2

回帰式は次の通りである。

である。

Ln（Adult leaf 137Cs CONC）= 6.49 + 1.70 Ln（ADR）− 0.445(3, 4）式を 137Cs 面移行係数の予測モデルとすると、幼葉= 0.0002, n = 17）（2）成葉の係数は土壌 pH が低いと大きく、斜面上部より下

Ln（SLP angle）+ 0.657 Ln（SLP position）（R2 = 0.7769, P
た だ し、Adult leaf

137

Cs CONC は 成 葉137

Cs 濃 度（Bq drykg-1）、SLP position は斜面位置（ダミー変数 斜面上部 1、

中部 2、下部 3）である。

の係数は土壌 pH が低いと大きい可能性がある（Fig. 6a）。
部で大きいと予測される。生育地の斜面傾斜角、上木被覆の状態、土壌の交換性 K 濃度は意味のある変数として選択されなかった。土壌の交換性 K 濃度は 0.42 〜 1.11
cmolc kg-1（Fig. 6b）で、その範囲では交換性 K 濃度とリ

(1, 2）式を幼葉、成葉 137Cs 濃度の予測モデルとすると、

ター層と土壌からワラビの葉への 137Cs の面移行係数とのCs 濃度は生育地の斜面上部より下部での 137Cs 面移行係数（Fig. 6）は IO 試験地で 0.0056 ± 0.0020（0.0018 〜 0.0072、n = 6）m2 dry kg-1、IM 試験地で 0.0035

濃度は ADR が大きいと高く、斜面が緩いと高いと予測される。また成葉

137

高いと予測される。上木被覆の状態は意味のある変数として選択されなかった。

リター層と土壌から幼葉への137

Cs の面移行係数［幼葉Cs Tag L+S: 幼葉 137Cs 濃度 /( リター層 + 土壌 137Cs 量）, m2:
dry kg-1]、同じく成葉への面移行係数［成葉 137Cs T

137

ag L+S

a

0.001

3

4

Soil pH (H2O)

地 が 0.0063 ± 0.00048（0.00087 〜 0.013、n = 4）m2 dry
kg-1 で、試験地間で有意な違いは認められなかった（P =0.402）。
0.1

y = 0.3019x-2.811
R² = 0.2667

0.01

0.0001± 0.0017（0.0020 〜 0.0059、n = 4）m2 dry kg-1、IU 試 験Young leaf 137Cs Tag (m2 dry kg-1)

Young leaf 137Cs Tag (m2 dry kg-1)

0.1

間に特段の関係はなかった。リター層と土壌から幼葉へ

5

6

b

y = 0.0045x0.1452
R² = 0.004

0.01

0.001

0.0001

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Soil exchangeable K concentration (cmolc kg-1)

Fig. 6．土壌の pH (a)、交換性カリウム濃度 (b) と土壌からワラビ幼葉への 137Cs の面移行係数の関係
Relationship of soil pH (a) and exchangeable K concentrations (b) to 137Cs aggregated transfer factor (Tag) from soil toyoung leaves of Pteridium aquilinum subsp. japonicum.
● : IO-1 〜 6、x: IM-1 〜 4、◊ : IU-1 〜 4。2017 年 5 〜 6 月値。土壌は深さ 0.05 m まで。
● , IO-1–6; x, IM-1–4; ◊ , IU-1–4. Values for May–June 2017. Soil to a depth of 0.05 m.
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 2 号, 2021

ワラビへの放射性セシウムの移行

77

3.5 ワ ラビ群落のリター層、土壌 137Cs 量と空間線量率、の放牧の影響と考えられる。IO 試験地では、地下茎は深IO、IM、IU、KM 試験地の ADR と幼葉（r = 0.757, Fig.

層）に集まり、根の約 7 割が地下茎層にあった（清野ら

間には、強い相関関係があり、関係をべき乗式で近似し地下茎の形態変化をある程度たどれる。先述の通り、枯

幼葉

137

Cs 濃度の関係

7a）、成葉（r = 0.775, Fig. 7b）の 137Cs 濃度それぞれとのたときの回帰線の傾きはいずれも有意（P < 0.001）であった。IO、IM、IU 試験地のリター層、深さ 0 〜 0.05 m 土壌137

Cs 量と ADR、幼葉

137

Cs 濃度との関係を求めたところ、リター層 137Cs 量と ADR（Fig. 8a）、また、幼葉 137Cs 濃度（Fig. 8c）との間にそれぞれ正の相関関係が認められた。
Cs 濃度はリター層

さ 0.07 〜 0.14 m、厚さ 0.07 m ほどの薄い土層（地下茎2019a）。ワラビは地下茎の表皮が腐りにくく、枯死後も死地下茎にはワラビ自身の根が入り込んでいる場合が少なくなく、ワラビにとって、自身の枯死する地下茎が供給する養分は、地下茎層の下の養分の乏しい土壌や、他種と競合する地下茎層の上の土壌が供給する養分と比べて利用し易いであろう。土壌 137Cs 量と幼葉 137Cs 濃度（Fig.

Cs8d）の関係は決定係数が高く、試験地間の傾向の分離もトされた。一方、土壌 137Cs 量と ADR（Fig. 8b）、また、土壌からの 137Cs 供給が幼葉の 137Cs の主要なソースになっ

しかし、IO と IU 試験地の幼葉

137

137

量が同程度のとき、回帰線の上下に大きく分かれてプロッ

幼葉 137Cs 濃度（Fig. 8d）との関係ではそれぞれ 3 試験地のデータが一つの回帰線に乗り、回帰式の決定係数（R ）2

は 0.9116（ADR）、0.7844（ 幼 葉 137Cs 濃 度 ）と 大 き か った。また、土壌 137Cs 量の代わりに、リター層と土壌を合計した 137Cs 量で関係を求めると、R2 が 0.9116 から 0.9209（ADR）、0.7844 から 0.7967（幼葉 137Cs 濃度）へとわずかながら上昇するので、リター層の 137Cs も ADR に影響を及ぼし、幼葉

137

Cs 濃度と関係していると考えられた。

4.1 ワラビの物質吸収の特徴と放射性セシウム
ワラビの葉

Cs 濃度はリター層より表層土壌のていると考えられる。

ワラビ群落のリター層重量（10.4 ± 3.9 〜 15.5 ± 4.9
Mg ha-1、IO、IM、IU 試 験 地 ）（3.1）は 生 育 地 が 主 に 森

林（林縁と林内）であるゼンマイ［2.2 ± 1.6（0.32 〜 8.1）
Mg ha-1、清野ら 2018c］やフキ［1.0 ± 1.0（0.20 〜 4.9）
Mg ha-1、清野ら 2018a］の値と比べて多かった。ワラビ
群落の植物は大半が夏緑性で、リター層重量 / 群落地上部純生産量は概略リター層の寿命と見なせることから、IO 試験地のリター層重量（13.9 ± 2.1 Mg ha-1）を IO 試
験地の群落地上部純生産量 4.72 ± 1.42 Mg ha-1 y-1（清野

4. 考察

137

殆どなかった。ワラビ群落では、地下茎層を中心とするら 2021）で除したところ 2.9 ± 1.0（年）であった。これ

137

Cs

は温帯林の落葉が分解し、A0 層から消失するまでの年数

量との関係が深かった（Fig. 8）。コシアブラの当年枝葉（赤2 〜 3 年（河原 1985）と大差のない値であった。

とは逆の傾向（リター層の方が表層土壌より関係が深い）、

4.2 空間線量率とワラビの幼葉の放射性セシウム濃度との度に関係しており、葉や当年枝葉の 137Cs 濃度とリター層、

土壌 137Cs 量と ADR との高い相関（Fig. 8b）は 137Cs の間・清野 2016）やゼンマイの葉（清野ら 2018c）ではこれ

フキの葉（清野ら 2018a）ではリター層、表層土壌が同程

表層土壌の 137Cs 量との関係は種によって異なる場合があ
るようである。

が あ り（ 内 藤 1985）、IO、IM、IU 試 験 地 の ワ ラ ビ の 地

a1000
y = 1923.1x1.5867
R² = 0.5737
100

0.1

1

Air dose rate (μSv h-1)

10

Cs 量はワラビの幼葉 137Cs 濃度と R2 = 0.7844 の密接な関係がある（Fig. 8d）。この結果、ADR と幼葉の 137Cs 濃

度の間には土壌 137Cs 量を介した、間接的ながらも強い相関（r = 0.757、清野ら 2018b）が成立した（Fig. 7a）。

Adult leaf 137Cs conc. (Bq dry kg-1)

Young leaf 137Cs conc. (Bq dry kg -1)

下茎が土壌の比較的浅いところに分布していたのは過去

10

大半が土壌に存在することの反映であろう。また、土壌
137

ワラビの地下茎や根は放牧圧が大きいと浅くなる傾向

10000

関係

10000

b
y = 1038.7x1.6142
R² = 0.6004

1000

100

10

0.1

1

Air dose rate (μSv h-1)

Fig. 7．空間線量率とワラビの葉の 137Cs 濃度との関係
Relationship between air dose rates and 137Cs concentrations in Pteridium aquilinum subsp. japonicum leaves.
a: 幼葉、b: 成葉。● : IO-1 〜 6、x: IM-1 〜 4、◊ : IU-1 〜 4、-: KM。
a, young leaves; b, adult leaves. ● , IO-1–6; x, IM-1–4; ◊ , IU-1–4; -, KM.
Bulletin of FFPRI, Vol.20, No.2, 2021

10

清野嘉之

78

KM 試験地ではリター層や土壌の化学分析を行ってい他ないため、ADR の割に葉の 137Cs 濃度が低い理由の詳細

4.3 生育地からワラビへの放射性セシウムの移行に関わるを受けていないため、ワラビの地下部が土壌の深いとこ

土壌からワラビの葉への 137Cs の面移行係数（Tag）に影

生育地の条件は明らかでないが、KM 試験地は放牧歴がなく強い踏圧響を及ぼす生育地の条件のうち、(2, 4）式で、斜面下部でろにあることが理由として考えられる。すなわちワラビの地下茎と根の深さは環境によって変化し、放牧が行わ

は成葉 137Cs 濃度が高いという予測が得られた。事故の翌最も多いのは 0.5 m 〜 0.9 m（矢野 1959, 内藤 1985）であの調査で、山菜の 137Cs 濃度が、窪地や谷型をした地形な

春（清野・赤間 2013）や翌々春（Kiyono and Akama 2013）

れていない場所では根は土中の深さ 0.3 m 以下で見られ、る。一般に福島事故で放出された

137

Cs の大半は表層土壌

ど地表面水や地下水が集まり易い場所で高いことが報告にあり（Imamura et al. 2017）、このような深い土壌には少されている。事故直後の 3 月の IO 試験地のワラビ群落でないので、KM 試験地では根が吸収する 137Cs 量が少なかっは水溶性の 137Cs はリター層や土壌表層に存在していたでるので刈草が捨てられるなどにより土壌の交換性 K が多やごく浅い土壌中の根による吸収や、その後に成長を開たことが考えられる。また、KM 試験地は屋敷地内にあく、ワラビの根による137あろう。ワラビの地上部はまだなかったので、リター層

Cs 吸収を抑制した可能性もある。

始した幼葉が土壌やリター層を通過する際の葉の表面吸

さらに、KM 試験地は 45°の急斜面にあり、 Cs を含ん収によって、137Cs はワラビの体内に取り込まれたと考え

137

だリター層や表土の移動や土層の上下方向の混合の作用（水谷 2020, 福山ら 2020）が強く働いて

137

られる。

Cs が腐植や粘斜面傾斜角については、（1, 2）式で斜面傾斜角が大き

土（Staunton et al. 2002, 山口 2014, Toriyama et al. 2018）ないと幼葉、成葉 137Cs 濃度が低いという予測が得られ、(3,から増えていた可能性もある。

状態、土壌の交換性 K 濃度とともに、意味のある変数と4）式の解析では斜面傾斜角は、斜面位置、上木被覆のどに吸着され、根が吸収しにくい形態になるものが早く

101

y = 0.0443x0.4768
R² = 0.9116

1

0.1
0.1

1

10

100

1000

c

1000

100

10

10

100

1000

10000

10000

10000

Young leaf 137Cs conc. (Bq dry kg -1)

Air dose rate (μSv h-1)

y = 0.2017x0.2893
R² = 0.3438

0.1

b

a

Young leaf 137Cs conc. (Bq dry kg -1)

Air dose rate (μSv h-1)

10

y = 115.7x0.6326
R² = 0.4669

0

1

10

100

Litter layer 137Cs mass (kBq m-2)

1000

d

1000

100

10

y = 11.915x0.8299
R² = 0.7844

10

100

1000

10000

Soil 137Cs mass (kBq m-2)

Fig. 8．リター層、土壌の 137Cs 量と空間線量率、ワラビ幼葉 137Cs 濃度との関係
Relationships of litter layer and soil 137Cs mass values to air dose rates and 137Cs concentrations in young leaves of
Pteridium aquilinum subsp. japonicum.
a: リター層 137Cs 量と空間線量率、b: 土壌 137Cs 量と空間線量率、c: リター層 137Cs 量と幼葉 137Cs 濃度、d: 土壌
137
Cs 量と幼葉 137Cs 濃度。● : IO-1 〜 6、x: IM-1 〜 4、◊ : IU-1 〜 4。2017 年 5 〜 6 月値。土壌は深さ 0.05 m まで。
a, litter layer 137Cs mass values and air dose rates (ADRs); b, soil 137Cs mass values and ADRs; c, litter layer 137Cs mass values
and young-leaf 137Cs concentrations; d, soil 137Cs mass values and young-leaf 137Cs concentrations. ● , IO-1–6; x, IM-1–4; ◊ ,IU-1–4. Values for May–June 2017. Soil to a depth of 0.05 m.
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 2 号, 2021

ワラビへの放射性セシウムの移行

79

して選択されなかった。これは、(1, 2）式が KM 試験地

2020a, b, c）を見ると、①複数地点で濃度を経年的に調べ、45°）、急斜面の影響も含んでいるのに対して、(3, 4）式のとを証明するデータを示している。また、②採取地域内のデータを含んで斜面傾斜角のデータ範囲が広く（3 〜
解析では緩斜面（3 〜 17°）のデータだけであったことが異なる結果になった理由と考えられる。上述の通り、斜面では表土移動などにより地表付近の放射性セシウムの空間分布が時間的に変化する。ワラビの生育地は樹木が少なく、地表付近の土壌は林内より変化が激しいと考え低下傾向がある、もしくは基準値を超えるものがないこの濃度が高そうな地点を含め 60 か所ほどで採取した検体の濃度が、いずれも食品の基準値を十分に下回っている
ことを示している。ワラビの生産の再開にはこうしたデー

タを用意する必要があろう。濃度の経年的変化データの収集が重要である。ワラビは葉の 137Cs 濃度が経年的に低られるが、表土のかく乱がワラビの放射性セシウム濃度

下している種の一つ（清野・赤間 2018）で、ワラビの幼を増やし、斜面の影響を評価する必要がある。

るが、それを証明するデータはないようである。野生植に及ぼす影響を調べた例は少ない（杉浦 2020）。データ

土壌 pH については、(3, 4）式より、土壌 pH が高い場

合に

137

葉の濃度は飯舘村でも経年的に低下していると推察され物の放射性セシウム濃度は概して個体差が大きい。追跡Cs Tag が小さい可能性が示された（Fig. 6a）。これは、（モニタリング）調査で高い精度を得るには、同じ個体

Cs が植物に移行し難くなる（土壌から牧草へ

2018, 清野ら 2018c）。今回 IM、IU 試験地に設置した調

大気核実験放射性セシウムが降下した牧草地で、土壌 pH
が高いと

137

の移行係数 TF: 牧草 137Cs 濃度 / 土壌 137Cs 濃度、Kühn etal. 1984）のと同様の結果であった。この牧草地は、森林を開いて造成されて間もないため、樹木が供給する落葉中の陽イオンが土壌にまだ多く存在し pH を高める働きをするために土壌 pH が高く、そのようなところでは土壌から牧草への137

Cs の移行係数が小さくなったと考えられる。なお、IO、IM、IU 3 試験地のうち IO 試験地で土（群）から試料を採取することが欠かせない（清野・赤間
査区（各 4 か所）などの定点を利用し、ワラビを繰り返し採取して濃度測定することにより、濃度の経年的変化データが得られるであろう。また、ワラビの幼葉濃度が高い場所では放射性セシウム濃度の経年的低下を速める
方法が特に重要である。今回、飯舘村の避難指示解除区

域で採取した幼葉の生重当たりの放射性セシウム（134Cs+ 137Cs）濃度は、IM 試験地で 190 〜 600 Bq fresh kg-1、IU

福島事故後、施肥を止めたのに対し、IO 試験地は事故後試験地で 30 〜 470 Bq fresh kg-1 で、多くの場合で一般食品の基準値（100 Bq fresh kg-1）より高かった。このよう低下させた可能性がある。

なるまでに年数がかかると予想される。ワラビの放射性壌 pH が最も低かったことに関連して、IM、IU 試験地がも化成肥料を毎年施用していることが、土壌 pH をより
土壌の交換性 K については、IO、IM、IU 試験地の土壌の交換性 K 濃度（Fig. 6b）は 0.42 〜 1.11 cmolc kg-1 であった。福島事故後、農作物による放射性セシウムの吸収の抑制を目的とする追加的な K 施用が行われている。それによると、土壌中の交換性 K 濃度が 0.26 〜 0.51 cmolckg-1（10 〜 20 mg 100g-1）以下といった、交換性 K の乏しな場所では、濃度が食品の基準値を十分に下回るように

セシウム濃度の経年的な低下を速める方法は確立していない。研究機関などに試験の設計や解析の協力を求めつ
つ、方法を工夫する必要があろう。
謝辞

林野庁林政部経営課特用林産対策室、福島県林業振興

い土壌で施用効果が大きいことがソバ（根本 2014）や水課、同いわき農林事務所、同相双農林事務所、上桶売牧

吸収においてセシウムと競合する（小林 2013, 平山 2019）

位には試験設計や現地調査、試料採取において便宜を図っ

稲（佐久間・新妻 2016）で知られている。これは K が根ため、土壌中に交換性 K が多いと137

Cs の吸収が抑制されるからと考えられている。ワラビ群落が成立し易い土地の一つである牧地では、傾斜 16°以上の斜面は土壌中のK が不足し易く、施肥効果が大きい（北川・井出 2015）という。しかし、IO、IM、IU 試験地では傾斜 16°以上の地点は全体の 14% と少なかった。また、今回取り上げた放牧跡地のワラビ群落では土壌の交換性 K の濃度が比較的高く、0.26 〜 0.51 cmol kg-1 以上の場合が大半（Fig.
c6b）であった。交換性 K 濃度と土壌からワラビへの137

土壌中の交換性 K が比較的多く、ワラビによるCs 吸収に顕著な影響を及ぼす値ではなかったことを表している。
5. おわりに（山菜ワラビの生産再開に向けた課題）

山 菜 の 出 荷 制 限 の 解 除 事 例（ 厚 生 労 働 省 2015b, c,
Bulletin of FFPRI, Vol.20, No.2, 2021て頂いた。福島県農業総合センター、同林業研究セン
ターには一部の試料の分析をして頂いた。森林総合研究
所震災復興・放射性物質研究拠点の三浦覚氏には土壌調査の項目についてご指導を頂いた。福島県には未発表資料の利用の便宜を図って頂いた。以上の皆様にお礼申し上げる。本研究は日本特用林産振興会のきのこ原木等の放射性物質調査事業の一環として実施した。JSPS 科研費
JP15K07497 の助成を受けた。

Csの面移行係数との間に特段の関係が見られなかったのは、
137

野農業組合、飯舘村、飯舘村森林組合、葛尾村の関係各

赤間

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The transfer of radiocesium released in the 2011 Fukushima Daiichi
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Yoshiyuki KIYONO1)*, Akio AKAMA1), Toshiya MATSUURA2), Munehiko IWAYA3),
Yukio YOSHIDA3) and Toshihiro SHIMA3)
Abstract
The transition pattern of radiocesium released from the 2011 TEPCO Fukushima Daiichi Nuclear Power Station
accident from the environment to edible wild plants varies across species. We investigated the relationship between
radiocesium in bracken (Pteridium aquilinum subsp. japonicum) and habitat conditions of bracken, such as theradiocesium mass and slope position, in four bracken communities at Iwaki (IO), Iitate (IM and IU), and Katsurao(KM) in 2017. In the bracken communities on land that was formerly pasture (IO, IM, and IU), there was no
significant (P = 0.499) difference in 137Cs concentrations between the young leaves, adult leaves, and belowgroundorgans of bracken, while there was a difference among the research sites (P = 0.049). The exchangeable potassium(K) concentrations in soil were 0.42–1.11 cmolc kg-1, and there was no relationship between exchangeable K
concentrations and the 137Cs aggregated transfer factor (Tag) from litter layer and soil to bracken leaves. Youngleaf 137Cs concentrations were more closely related to 137Cs mass values in soil (R2 = 0.7844) than to those in thelitter layer (R2 = 0.4669). A strong indirect correlation (r = 0.757) was found between air dose rates (ADRs) andthe concentrations of young-leaf 137Cs via the 137Cs mass in soil. At KM, which did not have a grazing history, theconcentrations of young-leaf 137Cs were lower than those estimated from ADRs, implying the influence of otherconditions, such as more roots in deeper soil with lower 137Cs values.
Key words : air dose rate, edible wild plant, land formerly used for grazing, light-demanding plant, shipping
restrictions, standard concentration values for food, tourism garden for picking edible ferns

Received 5 May 2020, Accepted 13 January 2021
1) Forestry and Forest Products Research Institute (FFPRI)
2) Tohoku Research Center, FFPRI
3) Japan Special Forest Product Promotion Association* E-mail: kiono8823@gmail.com
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 2 号, 2021