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
武田 晃, 海野 佑介,山上 睦, 高久 雄一, 久松 俊一
環境影響研究部

Akira TAKEDA, Yusuke UNNO, Mutsumi YAMAGAMI,Yuichi TAKAKU, Shun’ichi HISAMATSU
Department of Radioecology
Abstract
Countermeasures for reducing radiocesium transfer from soil to crops have been investigated extensively
since the 2011 accident at the Tokyo Electric Power Company’s Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Station,and their effectivenesses were found to depend on many factors including types of crop and soil. The aim of
this study is to establish the countermeasures suitable for reducing radiocesium transfer from soil to grass andits translocation from rice shoot to brown rice. In FY 2019, we investigated: 1) soil factors controlling theradiocesium transfer to grass from soil in the Sanpachi and Tsugaru region, Aomori; 2) the effect of various
methods to reduce the transfer for the selected soils in the Shimokita region, Aomori; and 3) the effects ofgrowth regulators, ion transport blockers and chemicals 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. Among theregions we have investigated, a relatively higher transfer factor was observed in the Sanpachi region, where K
supplying ability and radiocesium interception potential were low.
The reduced abilities of various soil fertilizers and additives were tested by the cultivation method
mentioned above for two soils in the Shimokita region selected from the experimental results obtained in FY
2018: both soils had low abilities for supplying K and retaining 137Cs. The effectiveness of the target substances
was evaluated from the viewpoint of not only decreasing 137Cs concentration but also increasing K
concentration in pasture grass, because too high a K concentration has a harmful effect on bovines. For bothsoils, K and P fertilizations were effective, from the viewpoint of 137Cs and K concentrations in the grass. In
addition, for soil with different organic matter contents, it was found that an organic matter decomposition
accelerator possibly decreased the transfer in the short term but accelerated it in the long term.
Rice plants (Oryza sativa subsp. japonica Masshigura) were grown in a greenhouse with a culture
solution containing 0.01 μM Cs. The effects of spraying the plant with growth regulators, ion transport blocker
and chemicals on the brown rice Cs concentration were investigated. When 20 and 40 mg L-1 gibberellin, oneof the growth regulators studied, was sprayed onto the ears in the ripening stage after flowering of the rice
plants, the Cs concentration in brown rice tended to decrease by 10%. When 20 and 50 mM
tetraethylammonium chloride (TEA), one of the ion transport blockers studied was sprayed onto the ears in
the ripening stage after flowering, the cesium concentration in brown rice tended to decrease but the rice yieldalso decreased. In addition, when 10 mM calcium was sprayed onto the ears in the ripening stage afterflowering, the Cs concentration in brown rice tended to decrease by 15%.

1. 目的移行係数に影響する要因の解析を行った。さらに、

福島第一原発事故後に行われている研究により、時間経過による放射性セシウムの移行性の変化を調作物への放射性セシウムの移行要因の解明や、可食べるために、前年度に放射性セシウムを添加した上部への移行が少ない作物種及び品種の選定が進みつ

北地域の土壌について乾燥－湿潤処理を繰り返したつある。これまでに作物への放射性セシウムの移行後、同様に栽培実験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 30 年度に移行要因実態調査を行った下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。

ムの再転流を抑制する技術により、多様な状況に対下北地域の牧草地から選抜されたセシウムの移行応できる可能性がある。以上の新たな知見を踏まえ、性が高い土壌は、2 地点共にカリウム供給力の持続地域に適した放射性物質の移行低減化の手法を確立

性が低く、放射性セシウムの固定力も弱い土壌であする必要がある。

った。そこで、両者の土壌を対象として、カリウム

本調査は、土壌から作物への放射性セシウムの移肥料施肥によって放射性セシウムの吸収を抑制する行を低減化するため、青森県の農耕地土壌における手法及び放射性セシウム固定資材による固定化促進

放射性物質の移行要因を明らかにし、低減化手法の手法の有効性を検証した。

効果を検証することを目的とする。令和元年度は、

2.3 イネ玄米中のセシウム濃度に及ぼす蒸散抑制剤

以下の項目について調査を実施した。の影響試験

1) 土壌－牧草間放射性セシウムの移行抑制調査：移行要因実態調査

イネを対象として放射性セシウムの収穫部位への転流を植物成長調節物質や化学物質によって制御す

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
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

る手法を確立することを本調査の目標とする。
令和元年度は、セシウム濃度を 0.01 μM に調整した培養液を用いてイネを温室雨よけ水耕栽培し、成長調節物質のジベレリン（GA）及びカイネチン散布の影響を調査した。同様に、カリウム輸送体ブロ

2. 方法ッカーである TEA（Tetraethylammonium chloride）

2.1 土壌－牧草間放射性セシウムの移行抑制調査：及びカルシウム等の散布の影響を調査した。

移行要因実態調査
三八・津軽地域の牧草地から収集した土壌試料に

3. 成果の概要

ついて、一般理化学性、存在形態別カリウム濃度及3.1 土壌－牧草間放射性セシウムの移行抑制調査：

び放射性セシウム捕捉ポテンシャル等の土壌特性の移行要因実態調査分析を行った。さらに、土壌試料にキャリアフリーの三八地域では他地域と比べて高い移行係数が認めCs を添加し、1 週間 20 ºC で培養した後、オーられた（Fig. 1）。これまでのデータを合わせて、チャードグラスの幼植物を 3 週間人工気象室で栽培移行係数と土壌特性値との相関解析を行った結果、した。次いで、植物体地上部中放射性セシウム濃度

放射性セシウムの移行係数は、熱硝酸抽出カリウムを測定し、土壌－牧草間Cs 移行係数を求めた。得濃度、交換性カリウム濃度及び放射性セシウム捕捉られた移行係数と土壌特性値との相関解析を行い、ポテンシャルと高い負の相関を示し、三八地域では137137これらの値が比較的低い傾向が見られた。下北地域

減手法の有効性を検討した。その結果、供試した全137の牧草地土壌について、 Cs 添加後に乾湿処理をての資材が土壌から牧草への放射性セシウム移行性繰り返してから栽培試験を行ったところ、移行係数低減効果を示したが、石灰窒素処理は長期間の培養は添加直後に比べて 0.27～0.95 倍の値であり、長期後には逆に移行性が高まった。

的な減少傾向が認められた。さらに、令和 2 年度に3.3 イネ玄米中のセシウム濃度に及ぼす成長調節物行う移行低減化手法の地域への応用において対象と質の影響試験する移行性の高い土壌の選抜を行った。
3.2 放射性セシウムの移行低減化手法の基礎検討

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約 10％程度低下する傾吸収抑制手法及び固定化促進手法共に高い放射性向にあったが統計的に有意な差ではなかった。また、セシウム移行性低減効果を示したが、カリウム肥料

カイネチンを栄養成長後期の葉に散布した場合は、施肥やカリウム供給力の高い固定資材施用によって玄米中のセシウム濃度が低下する傾向にあったが統牧草中のカリウム濃度及びテタニー比が上昇したた計的に有意な差は得られなかった。

め、注意が必要であることが判明した。こうした牧開花後から登熟期の穂に 20～50 mM の TEA を散草中のカリウム濃度の上昇はリン酸肥料の施肥によ布した場合、玄米中のセシウム濃度が約 15～20％程り抑制でき、さらにリン酸欠乏土壌においては、リ度低下したが、玄米の収量・品質も低下した。同様

ン酸肥料の施肥によって成長促進による希釈効果等の時期に穂に 10 mM のカルシウムを散布した場合、による放射性セシウム移行性低減効果を示したこと

玄米中のセシウム濃度が約 15％程度低下し、収量・から、リン酸肥料の施肥を行うことの重要性が示さ品質には影響しなかったので有効な方法であった。

れた。
加えて、土壌有機物含有率の異なる 2 地点の土壌を対象として、有機物分解促進資材による溶解性低Fig. 1 Box-whisker plot of the soil to-grass transfer factor of 137Cs in four study
regions of Aomori Prefecture