放射性Cs汚染麦ワラを汚染土壌へ施用してもコマツナのCs吸収は抑制される

要約

原発事故により放射性Cs(134Cs+137Cs、以下RCs)で汚染された麦ワラを汚染土壌に施用してコマツナをコンテナ栽培しても、RCs濃度は無施用に比べて増加せず、抑制される。

  • キーワード:コマツナ、放射性セシウム、カリウム、移行係数、麦ワラ
  • 担当:東北農業研究センター・農業放射線研究センター・畑作移行低減グループ
  • 代表連絡先:電話 024-593-5151
  • 分類:研究成果情報

背景・ねらい

2011年3月に起きた東京電力福島第一原子力発電所の事故により、大量の放射性物質(主に放射性セシウム)が放出され、福島県を中心とする東日本地域で土壌が汚染された。福島県および国では、直ちに作物のRCs吸収量とそれに影響を及ぼす要因の検討が行われ、放射能に汚染されたワラ等の農地施用についても議論された。これまで、有機物施用が作物のRCs吸収に影響することは知られていたが、放射能を含む有機物の影響は検証されていなかった。そこで、事故直後に、RCs汚染麦ワラを2種類の汚染土壌に施用し、生育期間の短いコマツナ(Brassica rapa var. perviridis 品種;夏楽天)をコンテナで栽培し、有機物施用の影響を調査して福島県の栽培指針の策定に役立てる。

成果の内容・特徴

  • RCs汚染小麦ワラ(2080 Bq/kg、カリウム含有率1.3%)を黒ボク土と灰色低地土の2種類のRCs汚染土壌へ0.5-1.0 t/10a(75-150 g/コンテナ、長さ約5 cm)施用しても、コマツナのRCs濃度は増加せず、施用量が多いほどRCs吸収が抑制される。黒ボク土における移行係数(コマツナRCs濃度/土壌RCs濃度)は、無施用区の0.011に対して、0.5 t/10a区で19%減、1.0 t/10a区で55%減となっている。一方、灰色低地土では、無施用区の0.012に対して、0.5 t/10a区で17%減、1.0 t/10a区では25%減となっている(図1、表1)。
  • 麦ワラが放射性Cs吸収を抑制する理由として、そこに含まれるカリウム(図2、最大で9.8 mgK2O/100g乾土)がコマツナのRCs吸収と競合すること、土壌交換性RCsを減少させること、麦ワラ自体が可給態RCsを吸着することが考えられる。また、吸収を促進しない理由として、麦ワラ添加で根が増加しないこと、土壌のRCs濃度上昇がごくわずかであること(12-13 Bq/kg)が考えられる。
  • 使用した土壌の性質を表2に示す。灰色低地土の交換性RCs濃度が黒ボク土よりも低かったのは(表1)、バーミキュライト等が多くRCs保持力が強かったためと思われる。にもかかわらずコマツナのRCs吸収量が黒ボク土より大きかったのは、土壌中の可給態カリウム量(土壌の交換性カリウムと、肥料、麦ワラのカリウム全量の総和)が25 mgK2O前後(青線)で、吸収抑制が十分にできなかったためと思われる(図2)。

成果の活用面・留意点

  • 本研究は、震災直後に福島県農業総合センターとの共同研究により実施したもので、福島県における有機物施用指針の参考となる。
  • 本試験は原発事故の3ヶ月後に実施されており、使用した麦ワラや土壌のRCsの性質は、現在とは異なることに注意する。

具体的データ

図1 各処理区のコマツナRCs吸収の移行係数;図2 各処理区の栽培前の可給態カリウム量;表1 麦ワラがコマツナのRCsおよび土壌の交換性RCs濃度に及ぼす影響;表2 土壌の性質

その他

  • 予算区分:交付金
  • 研究期間:2011年度
  • 研究担当者:村上敏文、二瓶直登(東大農)、藤村恵人、田野井慶太朗(東大農)、山下伸夫、森本晶、中西友子(東大農)
  • 発表論文等:Nihei N. et. al (2016) Soil Sci. Plant Nutr. 62:117-120
法人番号 7050005005207