1.6 放射性物質の移行低減化に関する調査研究
Reducing Transferability of Radionuclides from Soil to Crops
海野 佑介, 武田 晃, 山上 睦, 高久 雄一, 久松 俊一
環境影響研究部

Yusuke UNNO, Akira TAKEDA, Mutsumi YAMAGAMI,Yuichi TAKAKU, Shun’ichi HISAMATSU
Department of Radioecology
Abstract
Countermeasures for reducing radiocesium transfer from soil to crops have been investigated extensively
after the 2011 accident at the Tokyo Electric Power Company Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Station, andtheir effectivenesses were found to depend on many factors including types of crop and soil. The aim of thisstudy is to establish the countermeasures suitable for reducing radiocesium transfer from soil to grass and its
translocation from rice shoot to brown rice. In FY 2018, we investigated: 1) soil factors controlling theradiocesium transfer to grass from soil in the Shimokita region, Aomori; 2) the effect of various methods toreduce the transfer for the selected soils in the Kamikita region, Aomori; and 3) the effect of a growth regulators
on Cs translocation to brown rice.
Soil-to-grass (Dactylis glomerata L.) transfer factor (TF) of 137Cs was obtained by the small-scale shortterm cultivation experiment using soils spiked with 137Cs tracer in an artificial climate chamber. Correlation
analysis between the TFs and various soil factors, showed that the K concentration extractable by boiling in 1
M nitric acid was the best independent variable to explain the variation of TFs, suggesting that the K supplying
ability in grassland soils in the Shimokita region controls their TFs.
The reducing abilities of various soil fertilizers and additives were tested by the cultivation method
mentioned above for two soils in Kamikita region selected from the experimental results in FY 2017: bothsoils had low abilities for supplying K and retaining 137Cs. The effectiveness of the target substances wasevaluated from the viewpoint of not only reduction of 137Cs concentration but also increase of K concentrationin the grass, because too high K concentration has a harmful effect on bovines. For the first soil, zeolitematerials showed the highest effect, which may arise from their abilities of retaining 137Cs and supplying K.
For the second soil, K and P fertilization were effective, especially from the viewpoint of K concentration in
the grass. In addition, for soil with high organic matter content, it was found that an organic matterdecomposition accelerator possibly reduced the transfer.
Two varieties of rice (Oryza sativa subsp. japonica Nipponbare and Masshigura) were grown in agreenhouse with a culture solution containing 0.01 μM Cs. The effect of spraying the plant with growth
regulators on the brown rice Cs concentration were investigated. When gibberellins (GA) was sprayed toripening stage ears after flowering of the rice plants, the Cs concentration in brown rice tended to decrease by~10% for both varieties. In addition, when kinetin was sprayed to the leaves of the late vegetative growth stage,
the Cs concentration in brown rice tended to decrease.

1. 目的る要因の解析を行った。また、時間経過による放射福島第一原発事故後に行われている研究により、性セシウムの移行性の変化を調べるために、前年度作物への放射性セシウムの移行要因の解明や、可食に放射性セシウムを添加した上北地域の土壌につい部への移行が少ない作物種及び品種の選定が進みつて乾燥－湿潤処理を繰り返した後、同様に栽培実験つある。これまでに作物への放射性セシウムの移行を行い移行係数を求めた。

を低減化するための対策が行われているが、土壌や2.2 土壌－牧草間放射性セシウムの移行抑制調査：

作物の違いによって効果が異なることが明らかにな移行低減化手法の地域への応用ってきた。その中でも、大型再処理施設周辺で重要

平成 29 年度に移行要因実態調査を行った上北地な作物である牧草については低減化対策の効果が小域の牧草地土壌のうち、放射性セシウムの移行性がさい場合もあるとされ、その原因には不明な点も残高いことが明らかになった 2 地点の土壌を対象としっている。また、イネへのカリウム施肥による対策て、平成 29 年度に確立した移行低減化手法の有効は確立されているものの、茎葉から子実へのセシウ性を検証した。上北地域の牧草地から選抜された土ムの再転流を抑制する技術により、多様な状況に対壌は、2 地点共にカリウム供給力の持続性が低く、応できる可能性がある。以上の新たな知見を踏まえ、放射性セシウムの固定力も弱い土壌であった。そこ

地域に適した放射性物質の移行低減化の手法を確立

で、両土壌を対象として、土壌のカリウム供給力をする必要がある。

高めるカリウム肥料の施肥によって植物への放射性本調査は、土壌から作物への放射性セシウムの移セシウムの吸収を抑制する手法（吸収抑制手法）及行を低減化するため、青森県の農耕地土壌におけるび土壌の放射性セシウム固定力を高めるとともにカ放射性物質の移行要因を明らかにし、低減化手法のリウム供給力もあるゼオライト資材を施用すること効果を検証することを目的とする。平成 30 年度は、で土壌中における放射性セシウムの固定化を促進す以下の項目について調査を実施した。

る手法（固定化促進手法）を加えた場合の有効性を

1) 土壌－牧草間放射性セシウムの移行抑制調査：移検証した。また、土壌有機物含有率の高い 1 地点の行要因実態調査

土壌を対象として、有機物分解促進資材による溶解

2) 土壌－牧草間放射性セシウムの移行抑制調査：移行低減化手法の地域への応用性低減手法の有効性を検討した。
2.3 イネ玄米中のセシウム濃度に及ぼす成長調節物

3) イネ玄米中のセシウム濃度に及ぼす成長調節物
質の影響試験

質の影響試験
セシウム濃度を 0.01 μM に調整した培養液を用
いて 2 品種のイネを温室雨よけ水耕栽培し、成長調2. 方法

節物質散布の影響を調査した。イネ品種日本晴に

2.1 土壌－牧草間放射性セシウムの移行抑制調査：

は、開花後から登熟期に成長調節物質（インドール移行要因実態調査-3-酢酸（IAA）、1-ナフタレン酢酸（NAA）、ジベレ

下北地域の牧草地から収集した土壌試料について、

リン（GA）、ベンジルアデニン（BA）、カイネチ

一般理化学性、存在形態別カリウム濃度及び放射性ン）を週 2 回、穂のみに 10 ml 散布した。同様に、セシウム捕捉ポテンシャル等の土壌特性の分析を行

イネ品種まっしぐらには、栄養成長後期の茎葉のみ

Cs をに成長調節物質（IAA、NAA、GA、BA、KI、アブ添加し 1 週間 20 ºC で培養した後、オーチャードグ

シジン酸（ABA）、ジャスモン酸、フシコクシン）

ラスの幼植物を 3 週間人工気象室で栽培した。植物を散布した処理と開花後から登熟期に穂のみに成長体地上部中放射性セシウム濃度を測定し、土壌－牧調節物質を散布した処理を行い、玄米中のセシウム草間放射性セシウム移行係数を求めた。移行係数と濃度に及ぼす影響を調査した。

った。さらに、土壌試料にキャリアフリーの137

土壌特性値との相関解析を行い、移行係数に影響す3. 成果の概要

比較的押さえられており、この土壌については、牧3.1 土壌－牧草間放射性セシウムの移行抑制調査：

草の品質を考慮してもゼオライト資材が有効であっ

移行要因実態調査た。上北 13 については、カリウム・リン施肥が有効

下北地域の牧草地土壌は、上北地域よりも、土壌であり、リン施肥には放射性セシウムの移行性をあのセシウム固定力やカリウム供給力が比較的高い傾る程度低減するとともに牧草カリウム含量を押さえ向が見られた。移行係数は 3.6E-3～5.9E-1 の範囲にる作用があり、カリウムと同時に施肥することで有あり、土壌特性値との相関解析の結果、上北地域の効性が増すことが判明した。

土壌で見られた結果と同様に、特に熱硝酸抽出カリ

また、土壌有機物含有率の高い土壌に対しては、ウム濃度が高い負の相関を示した。放射性セシウム

有機物分解促進資材による溶解性低減手法によって添加後に乾湿処理を繰り返した上北地域の土壌の移土壌から牧草への放射性セシウムの移行性を低減で

行係数は添加直後に比べて 0.4～1.0 倍の値であり、きると考えられた。

放射性セシウム及びカリウムの土壌中での溶出性の3.3 イネ玄米中のセシウム濃度に及ぼす成長調節物変化が移行係数に影響したものと考えられた。

質の影響試験

3.2 土壌－牧草間放射性セシウムの移行抑制調査：
移行低減化手法の地域への応用

イネの開花後から登熟期の穂に GA を散布した場
合、玄米中のセシウム濃度が両品種（日本晴、まっ上北地域の牧草地土壌の内、上北 13 ではゼオラしぐら）とも約 10％程度低下する傾向にあった。まイト資材の施用によって土壌から牧草への放射性セ

た、イネに対するカイネチン散布の影響は、開花後シウムの移行性を大きく低減できたが、牧草中カリから登熟期の穂への散布により両品種とも玄米中のウム含量が高まることによる牧草としての質の低下

セシウム濃度が約 10％程度増加し、まっしぐらの栄が見られた（Fig. 1）。一方で、上北 3 においては、養成長後期の葉に散布した場合は、玄米中のセシウゼオライト資材による牧草中カリウム濃度の増加はム濃度が低下する傾向にあった。

Fig. 1 The effect of various fertilizers and additives for transfer factor of 137Cs in two soil samples fromthe Kamikita region to grass, and the shoot potassium concentration of grass plant. Red line:
Feeding management using grass with K concentration lower than 20 mg/g is recommended fordairy cattle during dry periods.