関東森林研究論 文69-1(2018)

コナラ植栽幼齢木・自生した幼齢木・萌芽枝へのカリウム施用による放射性セシウム吸収抑制効果
Suppressive effect of radioactive cesium absorption by application of potassium to planted young trees,
wild tree seedlings and stump sprouts of Quercus serrata
福田研介＊１・井坂達樹＊１・高田守男＊１
Kensuke FUKUDA＊１，Tatsuki ISAKA＊１，Morio TAKADA＊１＊１茨城県林業技術センター
Ibaraki Prefecture Forestry Research Institute, To 4692, Naka, Ibaraki 311-0122
要旨：茨城県内４市のコナラ林伐採跡地において，植栽した幼齢木，自生した幼齢木及び萌芽枝という形態の異なるコナラ幼齢木に対して農業用カリウム肥料を表面散布し，その後の放射性セシウム濃度の変化を調査した。
その結果，全ての形態で放射性セシウム 137 濃度が減少した。このことにより，コナラ幼齢木のいずれの形態に対しても，カリウム施用によって放射性セシウムの吸収抑制効果が得られることが示唆された。
キーワード：放射性セシウム，植栽木，自生幼齢木，萌芽枝，交換性カリウム
Abstract: Radioactive cesium concentrations after application of the potassium fertilizer for planted young trees, wild tree seedlings
and stump sprouts of Quercus serrata were surveyed in forests felled in the 4 cities in Ibaraki Prefecture. As results, radioactive
cesium-137 concentrations in the shoots of planted young trees, wild tree seedlings and stump sprouts decreased. They suggested
potassium application to three types of young trees would be effective for suppression of radioactive cesium absorption.
Key-word: radioactive cesium, planted young trees, wild tree seedlings, stump sprouts, exchangeable potassiumとし，根元から 5～10cm 部分を除き先端の直径が 1cm

Ⅰ はじめに
平成 23 年 3 月 11 日に発生した東京電力福島第一原子程度の部分まで粉砕して 137Cs 濃度をゲルマニウム半導力発電所事故で放出された放射性セシウム(以下「Cs」)体検出器で測定したほか，試料採取，調製及び 137Cs 濃の影響により，茨城県内の一部地域の原木林は利用が難度の測定方法は既報(1)と同じである。なお，137Cs の減しい状況が続いている。これまでに，カリウム肥料を施衰補正は行っていない。

用したコナラ植栽苗の葉部の放射性セシウム 137(以下また，各調査区のカリウム施用効果を確認するため，「137Cs」)濃度は対照区と比べて有意に低かったことか

平成 28 年 12 月から翌年 2 月のコナラ試料採取時に，原ら，カリウムのコナラ植栽苗木に対する Cs 吸収抑制効

則として対象木の周囲３箇所(採取木に対して斜面の上果が示唆された(２)が，当該苗の幹部や，原木伐採後に再側，左側，右側)から土壌を線虫スコップで採取し，深さ生した萌芽枝及び自生した幼齢木への施用においても同

0-5 ㎝，5-10 ㎝，10-15 ㎝に分けて分析用試料とした。

様の Cs 吸収抑制効果が得られるのかは明らかにされて測定試料は，1M 酢酸アンモニウム溶液により抽出し，いない。そこで，県内 4 市の原木林伐採跡地においてカIPC 分析により土壌中の交換性カリウム量(以下「K2O」)リウム肥料のコナラに対する Cs 吸収抑制効果を明らかを測定した。なお，年ごとのカリウム施用量等は，表－にすることを目的に調査を実施した。

１のとおり。
１．植栽したコナラ幼齢木(植栽苗)へのカリウム施用による Cs 吸収抑制効果

Ⅱ 材料と方法
茨城県内 4 市のコナラ林伐採跡地において，植栽した①調査地ＨＦにおける 3 成長期後の幹 137Cs 濃度：茨幼齢木，自生した幼齢木及び萌芽枝を対象に調査を行っ

城県内で空間線量率が比較的高いＨＦ(H25 伐区)においた(表－１)。コナラはいずれの形態でも幹を分析用試料て，平成 26 年 3 月にカリウム施用区及び対照区を設定－43 －(受理日 2017 年 12 月 27 日)

し，無汚染コナラ苗木を約 1m 間隔で 18 本ずつ植栽した(２)。植栽後 3 成長期を経た平成 28 年 12 月中旬に各区から樹体が同じ程度の個体を３個体ずつ伐採し，137Cs

３．コナラ萌芽枝へのカリウム施用による 137Cs 吸収抑制効果①調査地ＨＦにおける 3 成長期後の幹 137Cs 濃度：1の調査を実施したＨＦ(Ｈ25 伐区)において，平成 26 年濃度を測定した。
②調査地ＨＴ(カリウム施用量が２倍異なる植栽区)に春から成長を開始した萌芽枝を対象に，約 3ｍ以内に隣おける 2 成長期後の幹 137Cs 濃度：ＨＦ区同様に空間線接する 3 個体を 1 組にしたカリウム施用区を設定し，各量率が比較的高いＨＴ(Ｈ23 伐区)において，平成 27 年個体の切株から半径 1.5ｍの範囲に農業用カリウム肥料

4 月にカリウム施用区，カリウム 2 倍施用区，対照区をを施用するとともに，カリウム施用区から約 3ｍ以上離2 区ずつ設定し，各区には，3 本の無汚染苗木を一辺約れた萌芽株 3 個体を対照区とし，カリウム施用区，対照20cm の正三角形に配置されるよう「巣植え」により植区ともに 4 組ずつ，計 12 個体ずつ設定した。カリウム栽し，これを 1m 間隔で 4 反復設置した。各区の境界に施用前の初期値を把握するため，平成 26 年 11 月に各個は，カリウム肥料が対照区に流れ込まないよう水田用の体の一部の萌芽枝を採取し 137Cs 濃度を分析した。

畦板を設置した。また，カリウム 2 倍施用区は，カリウ萌芽再生後 3 成長期(カリウム施用後 2 成長期)を経たム施用区の下になるように配置し，濃度の濃い場所から

平成 28 年 12 月に，各個体から萌芽枝及び萌芽枝の側枝

カリウム肥料が斜面下部に流れることによる影響が出なを 3～8 本採取して 137Cs 濃度を測定した。萌芽枝の側枝いように配慮した。とは萌芽枝の途中から出た太い枝のことで，当センター植栽後 2 成長期を経た平成 28 年 12 月に，3 本の巣植が実施協力した別調査により，萌芽枝の 137Cs 濃度と同え各組から樹体が同じ程度の個体を１個体ずつ(試験区

じ萌芽枝の側枝の 137Cs 濃度には高い相関(ｒ＝0.96)が分ごとに 8 個体)伐採し，137Cs 濃度を計測した。

確認できた(4)ことから，採取できる萌芽枝が少ない個体

２．自生したコナラ幼齢木へのカリウム施用による137Cs 吸収抑制効果

では，側枝も採取し分析試料に加えた。

茨城県での空間線量率が低い原木

なお，土壌試料は，カリウム施用区は 3 株一組の中央林伐採跡地に多数のコナラ幼齢木が自生していた調査地

部，対照区については配置した 3 個体のうち任意の個体

ＨＭ(H25 伐区)において，平成 27 年 1 月に縦 8m，横の周囲から採取し，各区 4 組分を採取した。

4.4m の試験区を斜面の上下方向に境界線を設けて２区②調査地ＮＴにおける 4 成長期後の幹 137Cs 濃度：茨城画に分け，それぞれ対照区とカリウム施用区として設定

県内で空間線量率が低いＮＴ(Ｈ24 伐区)において平成した。

26 年 10 月にカリウム施用区と対照区を隣接して設定し試験開始後 2 成長期を経た平成 28 年 12 月に各区の上た(カリウム施用区 5 個体，対照区 4 個体)。

部，上中部，中部，下中部，下部の 5 箇所から，樹体が萌芽再生後 4 成長期(カリウム施用後２成長期)を経た平同じ程度の個体を１個体ずつ伐採し，137Cs 濃度を測定

成 29 年 2 月に萌芽枝及び側枝を各個体から 2～4 本採取した。なお，土壌試料は，上部，中部，下部の 3 箇所かして 137Cs 濃度を計測した。

ら採取した。
表－１．カリウム施用量と土壌中のカリウム(K2O)量と吸収抑制割合
Table 1. Application rate of potassium,exchangeable potassium levels (K 2O) in the soil andinhibition ratio of absorption
コナラの 調査 試験区
形態箇所 名称

空間線量率設定時（µ㏜/h）

原木林
伐採
年度

植栽または発生した
年度

カリウム施用区 ※1
カリウム散布量（g/㎡）

土壌中の交換性ｶﾘｳﾑ量(mg K 2 O/100g乾土)

Cs吸収抑制効果

0-5cm 5-10cm 10-15cm
計 H26 H27 H28※2
ｶﾘｳﾑ
470 150 160 160
137.5 72.9 73.4
HF0.105
H25H2648.4%
対照0－－－
21.6 16.1 12.0
植栽苗
ｶﾘｳﾑ
200－ 100 100
71.4 42.5 42.7 42.9% ※2HT ｶﾘｳﾑ2倍 0.092
H23H27400－ 200 200
93.6 60.6 62.3 32.5%
対照
0－－－15.9 11.0 10.2
※2
自生したｶﾘｳﾑ
435 115 160 160
133.0 101.7 129.1
HM0.072
H25H2641.7%
幼齢木
対照
0－－－
28.6 17.5 16.4
※3ｶﾘｳﾑ430 100 165 165
86.4 57.9 65.5
HF0.116
H25H2637.0%
対照0－－－25.7 12.19.5萌芽枝※3ｶﾘｳﾑ430 110 160 160
132.3 83.2 80.4
NT0.074
H24H2534.8%
対照0－－－
16.9 13.3 12.8
※１ カリウム散布量は，期間中に散布した総量のK 2O量。土壌中の交換性カリウム量は，K 2O量(mg K 2O/100g乾土）※２ 植栽苗と自生した幼齢木のCs吸収抑制効果は，対照区との比較（カリウム区/対照区×100％）。
※３ 萌芽枝は，平成26年度初期値との比較（H28/H26×100％）－44 －関東森林研究69-1(2018)

Ⅲ 結果と考察
１．植栽したコナラ幼齢木(植栽苗)へのカリウム施用による Cs 吸収抑制効果①調査地ＨＦにおける 3 成長期後の幹 137Cs 濃度：２成
長期を経た平成 27 年末には幹 137Cs 濃度の平均では，カリウム施用区は 5.40Bq/kg であり，対照区の 25.60Bq/kgに比べて低かった。カリウム施用区の分析値は 5 検体のうち 4 検体が検出下限値以下だったため，更に低い値であった可能性もある。さらに 3 成長期後の平成 28 年 12月の平均値は，対照区が 8.81Bq/kg に対し，カリウム施用区は対照区の 48.4％にあたる 4.26Bq/kg であった(図－１)。また，対照区の幹の 137Cs 濃度が平成 27 年から平成 28 年にかけて 34.4％に低下したが，この理由としては，樹木の生長によって体積が増えたことにより幹に図－２．カリウム施用量を変えた植栽区におけるカリウ
ム施用 2 成長期後の幹部 137Cs 濃度
Fig.2 137Cs concentrations in shoots of Quercus serrata two
growth periods after potassium application with different ratesof the fertilizer on planted young trees

吸収された 137Cs 濃度が相対的に低くなった可能性が考えられた。なお，カリウム施用区では土壌中の K2O が深さ 15cm まで達していることが確かめられ，その量は 05cm では対照区の約 6.3 倍に増加していた(表－1)。
②調査地ＨＴ(カリウム施用量が 2 倍異なる植栽区)における 2 成長期後の幹 137Cs 濃度：カリウム施用区，カリウム 2 倍施用区における幹 137Cs 濃度の平均では，カリウム施用区で 10.8Bq/kg ，カリウム 2 倍施用区で２．自生したコナラ幼齢木へのカリウム施用による
137Cs 吸収抑制効果

試験開始後 2 成長期を経たカリウ

ム施用区の自生した幼齢木の幹部 137Cs 濃度は，対照区の 41.7％と有意に低くなった (図－３，ウィルコクソン
符号付順位和検定，P<0.01)。カリウム施用区では土壌中の K2O が深さ 15cm まで達しており，その量は 0-5cm
では対照区の約 6.3 倍になっていた(表－１)。

8.2Bq/kg であり，対照区の 25.2Bq/kg に比べて低かった。特にカリウム 2 倍施用区は，対照区に対し有意に低い(Steel-Dwass 法，P<0.01)ことを確認した(図－２)。なお，カリウム施用区，カリウム 2 倍施用区ともに土壌中の K2O が 15cm の深さまで達していることが確かめられ，その量は 0-5cm では対照区に対してそれぞれカリウム施用区で約 4.5 倍，カリウム 2 倍施用区で約 5.9 倍になっていた(表－１)。

図－３. 自生した幼齢木へのカリウム施用 3 成長期後の幹部 137Cs 濃度
Fig.3 137Cs concentrations in shoots of Quercus serrata three
growth periods after potassium application on wild treeseedlings
３．コナラ萌芽枝へのカリウム施用による 137Cs 吸収抑制効果①調査地ＨＦにおける 3 成長期後の幹 137Cs 濃度：萌芽図－１. 植栽コナラ幼齢木へのカリウム施用 2 と 3 成
長期後の幹部 137Cs 濃度
137
Fig.１ Cs concentrations in shoots of Quercus serrata twoand three growth periods after potassium application onplanted young trees－

再生後 3 成長期(カリウム施用後 2 成長期)を経たカリウ
ム施用区の萌芽枝の幹 137Cs 濃度は，対照区の 79.6％あった。なお，カリウム施用区では土壌中の K2O が深さ15cm まで達していることが確かめられ，その量は 0-45 －5cm では対照区の約 3.2 倍に増加していた。にカリウムを散布する方法は，全面散布に比べ肥料量を②調査地ＮＴにおける 4 成長期後の幹 137Cs 濃度：萌芽節約できるが，樹体の成長に伴う根系の広がりに対して再生後４成長期(カリウム施用後 2 成長期)を経たカリウ十分な施用範囲であるかの確認ができないほか，面積がム施用区の萌芽枝の幹137Cs

平均濃度は，対照区の大きくなると散布に係る負担も大きくなると予想される。

66.6％であった。カリウム施用区では土壌中の K2O が深このため，実用化する段階においては，散布量をよりさ 15cm まで達していることが確かめられ，その量は 0-少なく，面的に施用することが望ましいことから，その5cm では対照区の約 7.8 倍に増加していた(表－１)。

効果等を検証していく必要がある。

これら①，②とも，同一個体の変化率(H28/H26 %)を比較した。その結果，カリウム施用区の変化率は①，②Ⅳ おわりにそれぞれ 37％，34.8％となり，いずれも対照区より低下

コナラ植栽幼齢木，自生した幼齢木，萌芽枝へカリウしていた(図－４)ことから，カリウム施用による Cs 吸収

ム施用することによって，いずれにおいても Cs 吸収抑抑制効果を確認することができた。なお，対照区の変化制効果を確認することができた。カリウム肥料を各試験率は①，②それぞれ 49.6％と 79.8％と差が生じた(図－区とも 2～3 年間連続施用したが，1 年目に植栽後の苗木４)が，このことは，県内各所で採取・分析した萌芽枝(カに塩化カリウム肥料を施用したところ濃度障害と思われリウム無処理)137Cs 濃度の経年変化の調査結果(未発表)る症状が一部の苗木に見られたため，2 年目からは肥料とも符合し，萌芽枝の Cs 吸収作用にはまだ未解明な様々を硫酸カリウム肥料に変更するとともに，施用方法も 2な要因が考えられる。

回に分け，1 回目に全体の 2/3 を，約 3 ヶ月空けて 2 回目に 1/3 を施用したことも急激な環境変化を軽減できて有効であったと考えられた。今回の成果をもとに，最低限必要な施用量，施用されたカリウム肥料の残効期間，効率的かつ低コストな散布方法の最適化など，今後さらに調査を続けていきたい。
謝辞 土壌中の交換性カリウム分析において，東京大学放射線植物生理学研究室に御協力をいただきました。この場を借りて感謝申し上げます。
引用文献(1) 井坂達樹・高田守男・岩見洋一 (2015) 茨城県内の原木林伐採跡地におけるコナラ萌芽枝の放射性セシウム濃図－４．萌芽枝へのカリウム施用後の放射性セシウム濃度変化率※変化率の初期値とした H26 年度における萌芽枝の年数は，ＨＦは 1 年目，ＮＴは 2 年目
Fig.4 Changes of 137Cs concentrations in stump sprouts ofQuercus serrata.

度．関東森林研究 66(1): 45-48(2) 井坂達樹・高田守男・岩見洋一・寺内瞳 (2016) 茨城
県内の原木林伐採後地におけるコナラ萌芽枝の放射性セシウム濃度．関東森林研究 67(1)：177-178(3) KATO,N., KIHOU,N., FUJIMURA,S., IKEBA,M.,

本研究では，雑草による吸収や降雨による流亡等の減少

MIYAZAKI,N., SAITO,Y., EGUCHI,T., ITOH,S. (2015)

を考慮して農作物に比べカリウム肥料を大量に施用した。

Potassium fertilizer and other materials as countermeasures to

一般的にカリウム肥料を多量に施用すると，過剰症が発

reduce radiocesium levels in rice: Results of urgent experiments

生することが知られているが，葉や成長などを目視観察

in 2011 responding to the Fukushima Daiichi Nuclear Powerした範囲ではコナラへの影響は認められなかった。

Plant accident. Soil science and plant nutrition 61(2)：179-190

今回のカリウム施用量は水稲において Cs の吸収が抑(4) 日本特用林産振興会 (2016) 部位別に測定したコナ

制されると報告されている土壌中の K2O 濃度 25 ㎎/100

ラ萌芽枝の放射性セシウム濃度測定調査結果.平成 27 年

ｇ乾土(３)に対して，0-5cm までの土壌含有量は 2.9～

度特用林産物安全供給推進復興事業 きのこ・山菜等安5.5 倍，10-15cm まででは 1.7～5.2 倍と十分に高くなっ

定供給対策事業(きのこ原木等の放射性物質調査事業)報ていた(表－１)。また，対象となる個体に対して同心円状

告書：75-79－

46 －