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無視できない灌漑水由来の放射性Cs:その水田内挙動とイネへの移行メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03072
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

原田 直樹  新潟大学, 自然科学系, 教授 (50452066)

研究分担者 吉川 夏樹  新潟大学, 自然科学系, 教授 (90447615)
鈴木 一輝  新潟大学, 研究推進機構, 助教 (40801775)
宮津 進  新潟大学, 自然科学系, 助教 (30757844)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード放射性セシウム / イネ / 水田 / 灌漑水 / 水口 / 懸濁態画分 / 溶存態画分
研究開始時の研究の概要

本研究では,灌漑水から流入する溶存態および懸濁態放射性セシウム(rCs)の水田内での水平移動のシミュレーションモデルを現地調査に基づいて作成し,また各化学形態のrCsのイネへの吸収メカニズムを解明することを通して,水田における「水→土壌→イネ」に至るrCsの動態を仔細に明らかにすることを目的とする。そのために初年度からの2年間においては,①灌漑水由来rCsの水田内挙動の調査とモデル化,および,②灌漑水由来rCsのイネへの移行メカニズム解明,を試みる。その結果を踏まえ,最終年度は灌漑水由来rCsのイネへの移行を防ぐ栽培管理技術について検討し,本研究から得られる知見の社会への還元を目指す。

研究成果の概要

本研究は放射性Cs(rCs)を低濃度に含む灌漑水の流入が水口イネのrCs濃度を高める原因の解明を目的に,現地の農業用水路で灌漑水中137Csの挙動調査や水路内植生の137Csストック量の推定,トレーサー実験による溶存態137Csのイネ基部から籾への移行の確認を行った。また土壌表面の懸濁物質からイネへの137Csの移行を確かめた他,非汚染土壌を充填した模型水田を現地に設置して灌漑水中137Csの土壌表面への沈着を2次元で表した。溶存態137Csは水口イネの137Cs濃度をボトムアップ的に増加させ,懸濁態137Csは土壌表面に沈着後イネに移行して137Cs濃度をさらに上昇させることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,放射性セシウム(rCs)を低濃度に含む灌漑水の流入が有意に水口のイネのrCs濃度を高める原因の解明のため,現地調査と模型水田実験およびポット実験等に取り組んだ。その結果,灌漑水中に含まれる溶存態rCsは水口イネのrCs濃度のボトムアップ的な増加に寄与し,さらに懸濁態137Csが水口近傍の土壌表面に沈着後,イネに移行してそのrCs濃度をさらに上昇させることが示された。本研究により,灌漑水に含まれるrCsの水田内での詳細な動態とイネへ移行してそのrCs濃度の上昇に至るメカニズムが初めて明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Elevated rice 137Cs concentrations near the water inlet in paddy fields after the Fukushima nuclear accident2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y, Shoji R, Tsurumaki T, Tamaki S, Nakashima K, Miyazu S, Yoshikawa N, Ishii H, Nogawa N, Nonaka M, Suzuki K, Harada N
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: Accepted

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放射線災害後の福島の農業-数値が語るこの10年-2021

    • 著者名/発表者名
      原田直樹
    • 雑誌名

      耕

      巻: 150 ページ: 35-40

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of irrigation water intake on local increase of radiocesium activity concentration in rice plants near a water inlet2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Natsuki、Nakashima Kosei、Suzuki Yoshimasa、Miyazu Susumu、Suzuki Kazuki、Nogawa Norio、Harada Naoki
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Radioactivity

      巻: 225 ページ: 106441-106441

    • DOI

      10.1016/j.jenvrad.2020.106441

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Input and output pathways determining potassium budgets in two paddy fields subjected to countermeasures against radiocesium in Fukushima, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Nishikiori T, Kubota T, Miyazu S, Harada N, Yoshikawa N, Fujiwara H, Saito T
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 4 ページ: e0232139-e0232139

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0232139

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Estimation of the origin of organic matter containing high levels of 137Cs flowing into paddy fields via agricultural waterways2021

    • 著者名/発表者名
      H. KAKIHATA, H HOSHINO, N. NOGAWA, S. MIYAZU, N. YOSHIKAWA, N. HARADA, K. SUUZKI
    • 学会等名
      ISFAE 2021 NIIGATA
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impacts of 137Cs supplied as suspended solids in irrigation water on rice plants2021

    • 著者名/発表者名
      A. Takahashi, A. Klevtsova, M. Takahashi, S.Miyazu, N. Yoshikawa, N. Nogawa, K. Suzuki, N. Harada
    • 学会等名
      ISFAE 2021 NIIGATA
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 137Cs added to the soil surface as suspended solids is easily absorbed by rice plants2021

    • 著者名/発表者名
      S. Ichii, T. Anze, N. Nogawa, S. Miyazu, N. Yoshikawa, K. Suzuki, N. Harada
    • 学会等名
      ISFAE 2021 NIIGATA
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radioactivity pollution problems and potential solutions in Japan related to Fukushima Disaster2021

    • 著者名/発表者名
      N. HARADA
    • 学会等名
      Soil Science Society of Turkey, GLOBAL SOIL THREATS Third panel series
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 請戸川水系の農業用水路内植生が保持する137cSストック量の推定2021

    • 著者名/発表者名
      柿畑仁司・星野大空・鈴木一輝・野川憲夫・宮津進・吉川夏樹・原田直樹
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2021年度北海道大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 灌漑水を介した粗大有機物流入による水田土壌への137Cs付加の可能性2020

    • 著者名/発表者名
      高橋篤広・鈴木啓真・稲葉麟士・久保田富次郎・錦織達啓・川崎照夫・宮津進・吉川夏樹・野川憲夫・鈴木一輝・原田直樹
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2020年度岡山大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 現地水田模型による懸濁態セシウムの挙動の解明2020

    • 著者名/発表者名
      吉川夏樹・稲葉麟士・槇島みどり・宮津進・鈴木啓真・鈴木一輝・野川憲夫・原田直樹
    • 学会等名
      第69回農業農村工学会大会講演会鹿児島大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 各生育ステージにおける放射性セシウムのイネへの移 行2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木啓真・松原達也・稲葉麟士・宮津進・五明智夫・伊藤健太郎・吉川夏樹・尹永根・鈴井伸郎・河地有木・野川憲夫・鈴木一輝・原田直樹
    • 学会等名
      第56回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Transfer of radiocesium from irrigation water to rice2019

    • 著者名/発表者名
      Y. SUZUKI, T. IIZUKA, T. MATSUBARA, R. INABA, S. MIYAZU, T. GOMEI, K. ITO, M. SHIN, N. YOSHIKAWA, N. NOGAWA, K. SUZUKI, N. HARADA
    • 学会等名
      5th International Conference on Environmental Radioactivity
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 天水田における作土中137Cs の滞留半減時間の推定2019

    • 著者名/発表者名
      原田直樹・鈴木一輝・宮津 進・吉川夏樹
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 土壌表層へ付加された底泥からイネへの放射性Csの移行2019

    • 著者名/発表者名
      安瀬大知・松原達也・鈴木啓真・稲葉麟士・原田直樹・吉川夏樹・宮津進・五明智夫・伊藤健太郎・野川憲夫・鈴木一輝
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 灌漑水由来放射性Csの水田土壌表層への137Csの蓄積2019

    • 著者名/発表者名
      星野大空・荒井俊紀・鈴木啓真・稲葉麟士・宮津進・五明智夫・伊藤健太郎・吉川夏樹・野川憲夫・鈴木一輝・原田直樹
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 灌漑水由来の懸濁態放射性セシウムの水田内動態2019

    • 著者名/発表者名
      稲葉麟士・吉川夏樹・鶴田綾介・ 青山尚樹・上山直樹・原田直樹・ 宮津進・鈴木啓真・松原達也・ 申文浩・五明智夫・伊藤健太郎・ 野川憲夫
    • 学会等名
      2019年度農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 水田湛水中における溶存態放射性Csの濃度変化2019

    • 著者名/発表者名
      久保田富次郎・錦織達啓・申文浩・ 宮津進・吉川夏樹・原田直樹
    • 学会等名
      2019年度農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 放射性セシウム対策実施水田におけるカリウム収支2019

    • 著者名/発表者名
      錦織達啓・久保田富次郎・宮津進
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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