[H-CG34] 原子力災害被災地おける農業再生と風評被害払拭のための教育研究

[HCG34-03] 土壌分画別セシウム吸収による作物毎の違い

*二瓶 直登¹、大前 芳美¹、古川 真¹、吉田 修一郎¹ (1.東京大学大学院農学生命科学研究科)

キーワード：放射性セシウム、土壌分画、ダイズ

福島第一原子力発電所事故に伴い広範囲に放射性セシウム（¹³⁷Cs）が降下した．¹³⁷Csの土壌中での存在形態には，作物が吸収利用しやすいと考えられている土壌分画（イオン交換態や有機物に吸着，f1分画と定義） と，作物が吸収利用しにくいと考えられる土壌分画（強酸抽出とフッ化水素酸による全分解成分，f2分画と定義）がある．どの土壌分画からどれだけ¹³⁷Csを吸収するかが分かれば，作物のCs吸収特性を把握することができる．しかし，これまで土壌分画ごとの¹³⁷Cs吸収量を示す手法の研究報告はない．そこで本研究では，作物の¹³⁷Csを吸収する土壌分画を把握するために，天然に存在する安定同位体セシウム（¹³³Cs）も調査することにより，各土壌分画からの移行係数（TF_f1とTF_f2と定義）を求めることで，作物中の各土壌分画由来の吸収割合（λ₁とλ₂と定義）と濃度を求めた．

ダイズ，ソバ，イネの3品目を，福島県水田土壌の除染による表土剥ぎによって得られた汚染土壌（¹³⁷Cs約22 kBq/kg，¹³³Cs約3.4 mg/kg）を用いてポットで30日間栽培し，地上部の¹³³Csと¹³⁷Cs濃度を測定した．栽培後の土壌を逐次抽出（酢酸アンモニウム抽出，過酸化水素分解，硝酸分解，フッ化水素酸による全分解）し，各土壌分画に含まれる¹³³Csと¹³⁷Cs濃度を測定した．計算の簡素化のため，土壌分画はf1（酢酸アンモニウム抽出，過酸化水素分解）とf2（硝酸分解，フッ化水素酸による全分解）の2分画に設定した．¹³³Csの測定は，ICP質量分析装置（パーキンエルマー, NexION350S），¹³⁷Csの測定はNaIシンチレーションカウンター（パーキンエルマー，Wizard）によって測定した．作物が吸収した各土壌分画量の判断は， ¹³³C_f1×TF_f1＋¹³³C_f2×TF_f2 = ¹³³C_作物,¹³⁷C_f1×TF_f1＋¹³⁷C_f2×TF_f2 = ¹³⁷C_作物 によって算出した．ここでC_f1またはC_f2 はf1分画またはf2分画に存在する土壌のCs濃度，TF_f1またはTF_f2はf1分画またはf2分画土壌から作物へのCs移行係数，C_作物は作物のCs濃度を示す．
作物によってTF_f1とTF_f2は異なり，ダイズはf2分画からの吸収がソバよりも高かった．作物の¹³⁷Cs吸収のうちf1分画からは，ダイズは66 %，ソバは89 %，イネは76 %となり作物間差が確認された．さらに，カリウム施肥によるCs吸収抑制効果が，作物によって異なることが示された．また，作物の吸収特性を知る指標として¹³⁷Cs/¹³³Cs比を考案し，作物中の¹³⁷Csと¹³³Csを測定するだけで作物間の吸収能力差を判定した．これら各指標を考案・定義することで，作物の吸収能力を把握することを可能とした．