日本原子力学会「2023年春の年会」
ー企画セッション「福島特別プロジェクト」ー

福島県南相馬市水稲栽培試験

2023年3月14日
日本原子力学会 福島特別プロジェクト
サソウ

三倉通孝（東芝ESS)

概要
１．福島県内の農業状況の概要紹介
２．現地稲作試験結果

概要
１．福島県内の農業状況の概要紹介
２．現地稲作試験結果

福島県内での営農再開スキーム例

福島の現状

農業の状況

農業産出額

福島県産品と全国平均との価格差は回復傾向にあるが、牛肉や桃といった一部の品目では全国平均を下回っている。
福島県の農産物の輸出額は、2017年度以降、震災前を上回り、過去最高を更新中。
5福島県内の農畜水産物の出荷制限（１）

https://www.mhlw.go.jp/content/11135000/001058296.pdf

福島県内の農畜水産物の出荷制限（２）https://www.mhlw.go.jp/content/11135000/001058296.pdf

福島県内の営農再開実績（１）https://www.maff.go.jp/tohoku/seisan/sinsai/attach/pdf/index-1.pdf

福島県内の営農再開実績（２）-1

福島県内の営農再開実績（２）-２

https://www.jacom.or.jp/nousei/closeup/2020/20030440596.php

福島県内の農業状況の概要
まとめ
・福島県内には農産物、畜産物、水産物に対する制限は年々減少するも、一部地域では制限が残存
・農業生産量は震災前の9割まで回復にまでは戻っていない
・関係者の努力により営農が再開。地域により再開率はばらついている。

概要
１．福島県内の農業状況の概要紹介
２．現地稲作試験結果

現地稲作試験2011年
現地汚染状況調査
農作業時（田起し、代掻き等）の線量率変化
2012-2013年（営農再開前）
カリウム追肥、ゼオライト散布の効果確認
2014年以降（営農再開後）
現地で推奨されているカリウム追肥・ゼオライト散布
条件での評価水稲栽培作業と試験手順
元肥
カリウム散布
耕起
水張り
代掻き
田植え
土壌採取稲刈り脱穀

水稲用配合肥料（N,P,K）

2012年（営農再開前）
カリウム追肥、ゼオライト散布の効果確認
6区画にカリウム追肥有無・ゼオライト散布量をパラメータとし、稲作を実施。
→移行率評価FCE

B

DA

Additional

Zeolitefertilization

addition

A

Yes

No

B

Yes

NormalC

Yes

Double

D

No

No

E

No

NormalF

No

DoubleSection稲作試験の実施（2012年度）
稲作試験を実施し、玄米へのCsの移行率を測定

5/16耕起 ：1区画 9箇所土壌試料採取 対角線配置
6/4：田植え後(土壌試料) 1区画 5箇所採取 対角線配置(液相試料) 1区画 3箇所採取 対角線配置
7/4：液相試料回収
7/18：土壌及び液相、水稲試料 （別途モミガラ用水試験試料回収）
10/2：土壌および液相、水稲試料回収(測定中) 上流ダム水試料回収(再測定)10/31：玄米回収 計測実施
172012年度における稲体の放射性セシウム濃度(Bq/Kg)：Cs-134,137

A
BCDEF

Adｄiitional K／追肥

Zeolite Add.
ゼオライト添加Yes／有Yes／有Yes／有No／無No／無No／無No／無Regular／通常量
Double／倍量
No／無Regular／通常量
Double／倍量

Chaff／籾殻

Straw/藁Root／根140
120
110
190
120
150

190
140
160
190
180
150

2800
2700
1800
2100
2000
1900

Soil／土壌

5400Bq/kg

Cs Concentration
Cs濃度(Bq/kg)

藁、籾殻への放射性セシウムの移行率は１～2%程度

3000
2500
2000
1500
1000
Root／根500
0Straw/藁Chaff／籾殻

A

BCDEF

玄米(上図)と精米(下図)の放射性セシウム濃度及びK-40濃度の比較
Brown rice 玄米
Cs-134,137Concentration
放射能濃度[Bq/kg]

125

K-40AB
CDEF

1007550

Adｄiitional K／追肥

Zeolite Add.
ゼオライト添加Yes／有Yes／有Yes／有No／無No／無No／無No／無Regular／通常量
Double／倍量
No／無Regular／通常量
Double／倍量

250A

B

C

DEF

Cleaned rice 精米
Cs-134,137

Concentration
放射能濃度[Bq/kg]

125・玄米、精米ともに食品基準値(100Bq/kg)を大きく下回る。(精米はほぼ検出下限値以下)
・いずれの場合もK-40濃度の方が放射性セシウム濃度よりも高い。
・玄米、精米ともには施肥のある条件のほうがやや放射性セシウム濃度は低い傾向がある。
（同ゼオライト条件、A,D、B,E、C,F)

K-40

1007550250ABCDEF

Radioactive Cs Concentration/Radioative k concenration
放射性Cs濃度/放射性K濃度[-]The ratio of the Cs-134,137and K-40 for brown rice and cleaned rice
玄米と精米の放射性セシウムとK-40の濃度比率
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1

Brown rice

Cleaned rice

0.0ABCDEABCDEF

Adｄiitional K／追肥Zeolite Add.
ゼオライト添加Yes／有Yes／有Yes／有No／無No／無No／無No／無Regular／通常量
Double／倍量
No／無Regular／通常量
Double／倍量

FThe radioactive cesium concentration of cleaned rice and brown rice is smaller thanradioactive potassium concentration.
The absolute value of the radioactive cesium concentration of the cesium transport byzeolite spraying does not change mostly (very low).
The grade whether the difference is seen a little on conditions with fertilization
精米および玄米ともに放射性セシウム濃度は放射性カリウム濃度よりも小さい。
ゼオライト散布でセシウム移行の放射性セシウム濃度の絶対値はほぼ変わらない(非常に低い)が、施肥がある条件で若干差が見られているかという程度

2013年（営農再開前）
カリウム追肥、ゼオライト散布の効果確認（その2）
DB

CA

AdditionalZeolite

fertilization

addition

AYesNoB

No

DoubleCNo

NormalDNo

NormalSection

2013年度稲作試験
試験田・・・水田を４区画に区分
C

用水路（出口）元肥＋追肥元肥のみゼオライト通常量

ゼオライト通常量

BA

元肥のみ元肥のみ

ゼオライト2倍量

ゼオライト無し

ゼオライト倍量

用水路（入口）D

ゼオライト通常量

写真１ 田植後の試料採取

1）肥量添加方法
元肥：耕作時にゼオライトと共に添加追肥：田植時に添加
2）評価項目・C区画 vs. D区画：Cs移行抑制に対する追肥の効果
・A、B、C区画：Cs移行抑制に対するゼオライト添加の効果
測定項目
試料：土壌中Cs(-134, Cs-137)濃度（処置前、収穫後）
イネ中Cs濃度（収穫後）、玄米Cs濃度（脱穀後）

写真2 イノシシ対策
22j；2013年度における稲体の放射性セシウム濃度(Bq/Kg)：Cs-134,137

A
B
CD

Adｄiitional K／追肥

Zeorite Add.
ゼオライト添加Chaff／籾殻

Straw/藁Root／根No／無No／無No／無Yes／有No／無Double／倍量
Regular／通常量Regular／通常量

79160428612035140170

1200
1200
1200
1100

Soil／土壌

4500Bq/kg

Cs Concentration
Cs濃度(Bq/kg)

藁、籾殻への放射性セシウムの移行率は１～4%程度

1200
1000
800
600
400Root／根2000Straw/藁Chaff／籾殻ABCD

玄米(上図)と精米(下図)の放射性セシウム濃度及びK-40濃度の比較

Brown rice 玄米
125

Cs-134,137

K-40

Concentration
放射能濃度(Bq/Kg)

100
7550

・2012年の結果と同様、玄米、精米ともに食品基準値(100Bq/kg)を大きく下回る。(精米はほぼ検出下限値以下)
・いずれの場合もK-40濃度の方が放射性セシウ
ム濃度よりも高い。
・追肥やゼオライト散布の効果は明確に表れなかった。

250A

BC

D

Cleaned rice 精米

Concentration
放射能濃度(Bq/Kg)

125

Cs-134,137

K-401007550A
B
CD

250A

B

C

D

Adｄiitional K／追肥
No／無No／無No／無Yes／有Zeorite Add.
ゼオライト添加No／無Double／倍量Regular／通常量
Regular／通常量

セシウムとカリウムの土壌から玄米への移行係数(2013年試験）

The transfer factor
1.0E-01
8.0E-02
6.0E-02Cs

4.0E-02K

2.0E-02K
Cs

0.0E+00

A

B

C・玄米へのCｓの移行係数は非常に小さく、最大でも1％程度。
・Kの移行係数はCsの移行係数の5.8～12倍。

D2014年以降（営農再開後）
カリウム追肥、ゼオライト散布状況（１）吸収抑制対策として水田に塩化カリを散布した量
塩化カリ散布量

ゼオライト散布量（ ㎏／10ａ）（ ㎏／10ａ）

西暦

和暦

2014

平成26年

601002015

平成27年

601002016

平成28年

50

2017

平成29年

50

2018

平成30年

50

2019

平成31年

50

2020

令和2年

50

2021

令和3年

30

塩化カリの成分量60％／20㎏
平成28年以降ゼオライト散布は取りやめ
令和3年以降 塩化カリウム追肥は営農再開時のみ実施となる。

2014年以降（営農再開後）
カリウム追肥、基肥との比較
吸収抑制対策塩化カリウム散布量
西暦

作付時に散布した肥料（成分量）

塩化カリウム散布

基肥量（㎏／10ａ）

量（㎏／10ａ)

Ｎ

Ｐ

Ｋ

2014

60？

？

？

2015

60？

？

？

2016

50？

？

？

2017

50

8.0

4.04.0

2018

50

8.8

4.04.02019

50

8.84.04.0

2020

50

9.0

4.0

4.0

2021

-

9.0

3.01.8追肥されていたカリウム量は、基肥カリウム量の～数倍となる。

2014年度稲作試験

1）肥量添加方法
元肥：耕作時にゼオライトと共に添加
追肥：田植時に添加
2）評価項目
土壌の性質の調査（4/30サンプリング）
液相のCsの濃度（5/13サンプリング）
Csの移行挙動*

測定項目
試料：土壌中Cs(-134, Cs-137)濃度（処置前、収穫後）
イネ中Cs濃度（収穫後）、玄米Cs濃度（脱穀後）田植え作業* 乾燥させた稲をイノシシに食べられ十分データ取得できず

田植え終了後28

これまでの稲体試料測定結果一覧
年

施用

根

玄米

くず米

もみ殻

18～42

196~834

105～18513～560～1000~250

2013

ゼオライト、 1836～2844
カリウム
パラメータ
480~1900

2014

ゼオライト、42024

43ー2015カリウム275~1300

3～45~2025～47

2016

カリウム8403614～262017

カリウム740～786

1.5～3.5

8.3～9.3

10～15

2018

カリウム～300

2.4～3.5

22～32019

カリウム

238

3.5253.42020

カリウム

511

4.155.12021

通常7.6

1.5

1.5

1.62022

通常65.80.9

7.3

3.02012

 根のセシウム濃度はやや高い 玄米・くず米・もみ殻など植物体上部は10Bq/kg以下で非常に低い

Cs-134+137(Bq/kg)

年

水田土壌の放射性セシウム濃度は減少傾向
2018年以降は1000Bq/kg

水田線量率(μSv/ｈr)

現地水田の線量率

32.5
21.5
10.502011

2012

2014

2015

2016

2018

2019

水田における線量率は減少傾向
当初はばらつきが大きいが、近年はばらつき量が小さい（田起しや代掻きの繰り返し効果か？）

2021

2022

2014年度10月採取イネの放射能分布(imaging plate, exposure time 518 days: イメージングプレート,露光時間518日)
IP photograph現像写真 ①

IP photograph現像写真②
Ear of rice穂Ear of rice穂

Straw 藁Straw 藁Root 根Root 根写真②

写真①
Ear of rice穂

Straw 藁Root 根Ear of rice穂

Straw 藁Root 根・色が濃い部分が放射能濃度の高さを示している・根先端部の色が濃いが、これは水洗浄で落ち切れなかった土壌の可能性が考えられる

玄米・くず米・もみ殻・土壌の年次変化
Cs-134+137(Bq/kg)年
玄米・くず米、もみ殻へのCsの小さい傾向は変わらない
ここ3年は5万秒の測定でようやく確認できる程度（検出下限に近い値）

玄米へのCs移行係数

過去11年間の玄米へのCs移行係数

 玄米へのCs移行係数は1%以下
 Kの移行係数はCsの数倍以上
 玄米は食品基準値(100Bq/kg)を大きく下回ったセシウムの土壌から玄米への移行係数(2012年試験）

Max.This Work 試験田 最大
Min. This Work 試験田 最小

NCRP No.129

出典ORNL -5786
NUREG/CR3585
IAEA TD-401
IAEA SS No.57
IAEA SRS No.44
IAEA SRS No.19
IAEA TRS No.364

00.02

0.040.06

Transfer Factor 移行係数
玄米への移行係数は、非常に小さく、海外の文献での設定値よりも小さな値を示している。

0.08

土壌から稲体試料へのCs・Kの移行係数（2022年度）
Cs移行係数稲体へのCs・K移行係数

K移行係数

100.000%
10.000%1.000%
0.100%
0.010%玄米茎 玄米へのCs移行係数は1%以下
 Kの移行係数はCsの数倍以上

もみ殻くず米根

土壌から玄米へのCs・Kの移行係数（文献値）
Cs移行係数玄米へのCs・K移行係数
稲体へのCs・K移行係数

K移行係数

100%
10%
1%0%

出典

 処分施設の性能評価で用いられる移行係数1%以下
 同じ出典におけるKの移行係数はCsの値よりも多くな値となっている。

現地の稲作でのセシウム移行評価
まとめ・除染として現地で反転耕が行われた水田での11年間にわたるいずれの耕作条件の稲作において、→回収した玄米の放射性Cｓ濃度は非常に小さい（食品基準値を大きく下回る）→セシウムの移行係数は1%以下
・セシウム及びカリウムの玄米への移行はいずれの場合においてもカリウムの方が移行しやすい傾向がみられた。

土壌のCs・Kの分配係数値
Cs分配係数Cs・K分配係数（m3/kg)

1.E+0
1.E-1
1.E-2
1.E-3

K分配係数

放射性核種の線量換算係数
線量換算係数など
経口摂取
吸入

外部被ばく
線量換算係数など

年

Sv/Bq

Sv/Bq

(Sv/h)／(Bq/kg)

K-40

1.25E+09

6.2E-09

2.1E-09

4.5E-11

Cs-137

3.02E+01

1.3E-08

4.6E-09

1.7E-10核種

半減期