JP6895590B2 - 中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法 - Google Patents

Description

本発明は、環境保護の分野に属し、特に中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法に関する。

環境保護部と国土資源部が共同で発行した２０１４年の全国土壌汚染状況調査報告書によると、国の土壌環境の全体的な状態は楽観的ではなく、一部の地域の土壌汚染は深刻であり、耕作地の土壌環境の質は懸念されている。汚染物質は主にカドミウム、砒素などの重金属無機汚染物質である。耕作地の土壌環境は、人々の「野菜」や「米」の安全性、農産物の品質と人間の健康、経済的および社会的発展と国家の生態安全に関わり、重大な生計と戦略的問題である。水稲は重金属を吸収および蓄積しやすい作物であり、また、水稲は中国最大の食用作物であり、国の人口の６０％以上が米を主食としている。したがって、汚染された水田での水稲の安全な生産方法を研究することは、環境上および実用上の重要な意義がある。

中国の、人が多く土地が少ないという状況においては、大面積の汚染された耕作地の農業生産を停止して修復整備することは不可能なのである。同時に、中国の土壌汚染の全体的な状況は楽観できないが、土壌汚染の大部分は、主に軽度（または軽度）および中程度であり、これは中国の汚染された耕作地を安全に利用する道を歩む必要があることを意味する。２０１６年５月に国務院が発行した「土壌汚染防止行動計画」（以下「１０条」と略称する）は、農地を分類して管理し、農業生産環境の安全性の確保を１０項目の重要課題の１つとし、２０２０年までに汚染された耕作地の安全な利用率が９０％に達成し、中・軽度汚染された耕作地の安全な利用面積が４０００万エーカー（１エーカー＝６６６．６７平方メートル）に達成するという目標が設定された。近年、耕作地の土壌汚染に関する一般市民の関心が広まっているため、農民に受け入れられ、政府が負担でき、工業的に開発可能な重金属汚染水田の安全な使用を研究開発することが特に急務になっている。

現在、国内外で土壌重金属汚染修復整備技術に関する多くの研究があるが、それらのほとんどは土壌重金属含有量を安全なレベルに減らす方法に焦点を当てており、関連する技術は化学的洗浄、土壌工学、電動修復整備などである。これらの技術は、土壌中の重金属の含有量を効果的に減らすことができるが、多くの場合、コストが高くなり、土壌構造を損傷し、土壌生産性に影響を与え、二次汚染のリスクが高くなるという欠点がある。近年、ファイトレメディエーション技術は、コストが比較的低く、土壌の発掘や現場での撹乱を必要とせず、周囲の環境への影響は小さく、周囲の景観に損傷を与えず、生態環境の改善に役立つ、という理由で広く注目されている。しかし、ファイトレメディエーション技術は実際の応用において時間が長く、農作業時間を占有し、農業生産を中断または部分的に中断する必要がある。この分析から、土壌中の重金属含有量の低減に基づく上記の土壌浄化技術はいずれも、中国の大規模で中程度に汚染された農地の処理の需要を満たすことができない。農地土壌における重金属汚染の修復整備は、農民に受け入れられ、政府が負担でき、業界が開発できる技術システムを開発しなければならない。

農地における重金属汚染修復整備の理解レベルの向上に伴い、農地の重金属汚染を制御するための現在の戦略は、過去の土壌重金属含有量の削減から農産物の安全性に焦点を当てるようになった。農産物中の重金属の蓄積を減らすことに焦点を当てた整備方法は、阻止制御技術と呼ぶことができる。中国の農地土壌重金属汚染における阻止制御技術の研究はまだ初期段階にあり、成熟した技術システムに欠けている。水田土壌中の重金属に関する阻止制御技術は、土壌中の重金属の不活性化技術に集中しているが、しかし、米の重金属含有量は、土壌中の活性に加えて、水稲根系に吸収された重金属の地上部への移動及び栄養器官からの粒への移動能力等の要因にも関係している。同時に水稲の成長期全体が長く、異なる成長期でその重金属に対する吸収蓄積規則も異なる。水稲の田植え前に土壌重金属を不活性化するだけでは、成長期全体の土壌重金属の活性を比較的低いレベルに維持することが困難であり、単一の技術で中・軽度に汚染された土壌で水稲を安全に生産することは困難である。

本発明の目的は、従来技術の欠点と不足を解消し、中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法を提供することである。該方法は水稲の生長期全体に着目し、前期には、水稲の栄養期に対して根系で土壌溶液から重金属を吸収し且つ栄養器内に蓄積すること、中後期には、重金属元素が栄養器官から粒への移動及び再分配することを主とし、前期の土壌の重金属活性を制御「制御」し、後期の重金属の移動を阻止「阻止」する技術システムを提供し、中・軽度に汚染された水田における水稲の安全な生産を確保する。

本発明の目的は、下記技術的解決手段によって実現される。中・軽度の重金属汚染土壌における米の安全な生産方法は、水稲の田植え前に不活性化剤を用いて土壌重金属活性を低下させ、続いて水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期及び水稲の乳熟期までに葉面バリア剤を噴霧することである。

前記重金属汚染土壌はカドミウム、鉛及び／又は砒素汚染土壌である。

前記不活性化剤の選択は、土壌汚染物質の種類、汚染程度等の要因により決定される。好ましくはベントナイト、石膏粉、石灰、バイオ炭、鉄基バイオ炭、徐放性鉄基バイオ炭、鉄−ケイ素−硫黄複合元素バイオ炭土壌重金属コンディショナー（鉄−硫黄−ケイ素複合バイオ炭）、水稲土壌硫黄還元菌活性を活性化させる重金属カドミウム不活性化剤（中国特許２０１６１０１１９０７９．９、名称「稲田土壌硫黄還元菌活性を活性化する重金属カドミウム不活性化剤及び応用」によって調製される）及びカドミウム砒素同期不活性化剤中の一種又は複数種の混合物である。

前記的カドミウム砒素同期不活性化剤は内から外まで三層構造を含むカドミウム砒素同期不活性化剤であり、各層は独立したコーティング膜を有する各層は独立したコーティング膜を有する。そのうち、最内層は水素イオン化学消費剤であり、中間層は反応加速器腐質系物質であり、最外層は鉱化前駆体である。

前記水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：８〜３０：１〜１０である。

前記水素イオン化学消耗剤は土壌溶液に酸化−還元反応が発生し、それが還元される過程において水素イオンを消費できる化学剤である。好ましくは硝酸塩と過酸化物であり、より好ましくは硝酸塩と過酸化物が質量比２〜５：１の比率で得られた混合物である。

前記硝酸塩は硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸鉄と硝酸カルシウムうちの１種又は２種以上である。

前記過酸化物は過酸化カルシウム、過酸化尿素と過酸化亜鉛のうちの１種又は２種以上である。

前記反応加速器の腐植質物質は泥炭土、フミン酸（ＨＡ）、フルボ酸（ＦＡ）、フミン、フルボ酸、ウルミン酸、黒フミン酸のうちの１種又は２種以上である。

前記鉱化前駆体は、還元性鉄粉、第一鉄塩及び／又は固体第一鉄鉱物である。好ましくは、還元性鉄粉、第一鉄塩及び固体第一鉄鉱物の混合物である。より好ましくは還元性鉄粉及び固体第一鉄鉱物が質量比１：１〜５の比率で得られた混合物である。

前記固体第一鉄鉱物は、菱鉄鉱、青鉄鉱、硫黄鉄鉱と磁鉄鉱のうちの１種又は２種以上である。

前記コーティング膜は、コーティング材（アルカリ性コーティング材）で構成され、前記コーティング材は、出願中の中国特許で出願番号が２０１６１００７１１０４．０、名称「徐放性鉄基バイオ炭土壤における重金属不活性化剤の調製及び使用方法」の、実施例１により調製される。

前記カドミウム砒素同期不活性化剤は、好ましくは以下のステップを含む方法により調製され、
ステップ（１）：水素イオン化学消耗剤をバインダーと水と均一に混合し、造粒して乾燥し、水素イオン消費剤芯材を得、
ステップ（２）：ステップ（１）で得られた水素イオン消耗剤芯材をコーティング材でコーティングし、造粒後の水素イオン消耗剤を得、
ステップ（３）：ステップ（２）で得られた造粒後の水素イオン消耗剤と反応加速器の腐植質物質を混合し、さらにバインダーと水を加えて均一に混合し、造粒して乾燥し、内層水素イオン消耗剤と中層反応加速器芯材を得、
ステップ（４）：ステップ（３）で得られた内層水素消耗剤と中層反応加速器芯材をコーティング材でコーティングして、２層構造物（２層構造の内層水素消耗剤と中層反応加速器）を得る。
ステップ（５）：ステップ（４）で得られた２層構造物と鉱化前駆体を混合し、さらにバインダーと水を加えて均一に混合し、造粒して乾燥し、３層構造のカドミウム砒素同期不活性化剤芯材を得、
ステップ（６）：ステップ（５）で得られた３層構造物のカドミウム砒素同期不活性化剤芯材をコーティング材でコーティングして、カドミウム砒素同期不活性化剤（３層構造のカドミウム砒素同期不活性化剤）を得る。

ステップ（１）に記載の水素イオン消耗剤芯材の粒径は、２．５〜３．５ｍｍである。

ステップ（１）に記載のバインダーの添加量は、水素イオン化学消耗剤の３〜５％（ｗ／ｗ）に相当する。

ステップ（１）に記載の水の添加量は、水素イオン化学消耗剤の５０〜６０％（ｗ／ｗ）に相当する。

ステップ（１）、（３）と（５）に記載のバインダーは、好ましくは生物澱粉である。

生物澱粉は、トウモロコシ粉、サツマイモ粉、ジャガイモ粉及びタピオカ粉のうちの１種又は２種以上である。

ステップ（２）に記載の水素イオン消耗剤芯材とコーティング材との質量体積比は、１：０．３〜１．２である。

ステップ（２）、（４）と（６）に記載のコーティング材でコーティングしたコーティング膜の厚さは、０．５〜１ｍｍである。

ステップ（３）に記載のバインダーの添加量は、反応加速器の腐植質物質の３〜５％（ｗ／ｗ）に相当する。

ステップ（３）に記載の水の添加量は反応加速器の腐植質物質の５０〜６０％（ｗ／ｗ）に相当する。

ステップ（３）に記載の内層水素イオン消耗剤と中層反応加速器芯材の粒径は４．５〜６．５ｍｍである。

ステップ（３）に記載の水素イオン消耗剤と反応加速器類腐植質物質の質量比は、１：８〜３０である。

ステップ（４）に記載の内層水素イオン消耗剤と中層反応加速器芯材とコーティング材との質量体積比は、１：０．３〜１．２である。

ステップ（５）に記載のバインダーの添加量は、鉱化前駆体の３〜５％（ｗ／ｗ）に相当する。

ステップ（５）に記載の水の添加量は、鉱化前駆体の５０〜６０％（ｗ／ｗ）に相当する。

ステップ（５）に記載の２層構造の内層水素イオン消耗剤と中層反応加速器と鉱化前駆体の質量比は、３〜９：１である。

ステップ（５）に記載の３層構造のカドミウム砒素同期不活性化剤芯材の粒径は、８．５〜１０．５ｍｍである。

ステップ（６）に記載の３層構造のカドミウム砒素同期不活性化剤芯材とコーティング材の質量体積比は、１：０．３〜１．５であり、好ましくは１：０．３〜１．２である。

前記葉面バリア剤は酸性シリカゾル（純粋なシリカゾル）、セレン混合ナノシリカゾル（セレン−シリコン複合ゾル）、希土類複合シリカゾルと第一鉄変性セレンゾルのうちの１種又は２種以上である。

前記希土類複合シリカゾルはセリウムにドープされた無機ナノシリカゾル（セリウム複合シリカゾル）であることが好ましい。

前記第一鉄変性セレンゾルは以下の方法により調製される。
（ａ）鉄含有化合物とセレン含有化合物を水に加え、撹拌して溶解し、鉄とセレンを含む混合溶液を得る。
（ｂ）３５〜８５℃の水浴条件で、ステップ（ａ）で得られた鉄とセレンを含む混合溶液に還元剤を加え、５〜１５分間撹拌し、沈殿が生成しない時に炭酸塩を加え、沈殿が生成しなくなるまで５〜１５分間連続して撹拌し、濾過し、沈殿を得て、洗浄し、セレン元素と炭酸第一鉄沈殿物を得る。
（ｃ）乳化剤をクエン酸緩衝液に加え、乳化クエン酸緩衝液を得る。
（ｄ）２５〜５５℃の水浴条件で、ステップ（ｂ）で得られたセレン元素と炭酸第一鉄沈殿をステップ（ｃ）で得られた乳化クエン酸緩衝液に加え、均一に撹拌し、ゾル系を得る。
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られたゾル系を蒸発して濃縮し、且つｐＨを４．５〜８．５に調整し、第一鉄変性セレンゾルを得る。そのうち、第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は０．２５〜２．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は２．５〜７．５％（ｗ／ｖ）である。

ステップ（ａ）に記載の鉄含有化合物は、鉄塩と第一鉄塩のうちの１種又は２種の混合物である。

前記鉄塩は、塩化鉄、硝酸鉄又はクエン酸鉄であることが好ましい。

前記第一鉄塩は硫酸第一鉄又は塩化第一鉄であることが好ましい。

ステップ（ａ）に記載のセレン含有化合物はセレン酸、セレン酸塩、亜セレン酸と亜セレン酸塩のうちの１種以上である。好ましくは、亜セレン酸塩である。

前記亜セレン酸塩は亜セレン酸ナトリウムであることが好ましい。

ステップ（ａ）に記載の混合溶液における鉄元素の質量パーセントは、５〜１５％であり、セレン元素の質量パーセントは０．５〜５％である。

ステップ（ｂ）に記載の水浴の温度は、４５〜５５℃であることが好ましい。

ステップ（ｂ）に記載の還元剤は、アスコルビン酸と還元型グルタチオンのうちの１種以上であることが好ましい。

ステップ（ｂ）に記載の還元剤と混合溶液における鉄イオンのモル比は、１．４〜３：１である。

ステップ（ｂ）に記載の洗浄は、脱イオン水で洗浄する。好ましくは１０〜２０倍の質量の脱イオン水で３〜５回洗浄する。

ステップ（ｂ）に記載の炭酸塩は、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムと炭酸アンモニウムのうちの１種以上であることが好ましい。

ステップ（ｂ）に記載の炭酸塩と混合溶液における鉄イオンのモル比は、１．０〜２．０：１である。

ステップ（ｃ）に記載の乳化剤は、トリトンＸ−１００、ルキルスルホン酸ナトリウム、農薬乳化剤４００とポリエチレングリコールのうちの１種以上であることが好ましい。

ステップ（ｃ）に記載の乳化剤の添加量は、乳化剤とクエン酸緩衝液の質量体積比１〜１０：１００で計算する。

ステップ（ｃ）に記載のクエン酸緩衝溶液は、ｐＨ３．０〜６．０であり、モル濃度０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌのクエン酸−クエン酸カリウム緩衝溶液は、以下のステップで得られることが好ましい。

（Ｉ）クエン酸（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_７・Ｈ_２Ｏ）を脱イオン水で１リットルに溶解し、クエン酸溶液を得る。ここで、クエン酸溶液のモル濃度は０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌである。
（ＩＩ）クエン酸カリウム（Ｃ_６Ｈ_５Ｋ_３Ｏ_７）を脱イオン水１リットルに溶解し、クエン酸カリウム溶液を得る。ここで、クエン酸カリウム溶液のモル濃度は、０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌである。
（ＩＩＩ）クエン酸溶液とクエン酸カリウム溶液を均一に混合し、クエン酸緩衝溶液を得る。ここで、クエン酸緩衝溶液ｐＨは３．０〜６．０であり、モル濃度は０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌである。

ステップ（ｄ）に記載の撹拌速度は５０〜１００ｒ／ｍｉｎである。

ステップ（ｄ）に記載のセレン元素と炭酸第一鉄沈殿の添加は、次の方法で行うことが好ましい。セレン元素と炭酸第一鉄沈殿をゆっくりと均一に乳化クエン酸緩衝液に加え、均一なゾル系になるまで、添加速度を１リットルの溶液に加えた沈殿量を５〜１０ｇ／ｍｉｎに制御する。

ステップ（ｄ）に記載のセレン元素と炭酸第一鉄沈殿の添加量は、セレン元素と炭酸第一鉄沈殿及び乳化クエン酸緩衝液の質量体積比１：１０〜１００で計算する。

ステップ（ｅ）に記載のｐＨの範囲は、５．５〜６．５であることが好ましい。

前記水稲の田植え前に不活性化剤を使用することは水稲田植え前１０日前後である。以下の方法のいずれかによって実施されることが好ましい。
（Ａ）土壤汚染物質がカドミウム、鉛などの陽イオン重金属である場合、水稲田植え前１０日前後に不活性化剤を使用し、不活性化剤の使用量は、汚染物質が基準の１〜２倍を超えると、５０〜１５０ｋｇ／エーカーであり、汚染物質が基準の２〜３倍を超えると、１００〜２００ｋｇ／エーカーである。ここで、前記不活性化剤は、好ましくは、石灰、バイオ炭とカドミウム砒素同期不活性化剤における１種又は複数種の混合物である。

（Ｂ）土壤汚染物質が砒素汚染、又は砒素とカドミウム、鉛などの複合汚染である場合、水稲田植え前１０日前後に不活性化剤を使用し、不活性化剤の使用量は、汚染物質が基準の１〜２倍を超えると、１００〜２００ｋｇ／エーカーであり、汚染物質が基準の２〜３倍を超えると、１５０〜３００ｋｇ／エーカーである。ここで、前記不活性化剤は鉄基バイオ炭、徐放性鉄基バイオ炭、鉄−ケイ素−硫黄複合元素バイオ炭土壌重金属コンディショナー（鉄−硫黄−ケイ素複合バイオ炭）とカドミウム砒素同期不活性化剤における１種又は複数種の混合物である。

方式（Ａ）に記載のバイオ炭は、中国特許文献ＺＬ２０１４１０５３８６３３．８明細書の実施例３におけるバイオ炭材料の調製方法によって調製される。製造されたバイオ炭ｐＨが９〜１１であり、比表面積が８０ｃｍ^２／ｇ以上になるように昇温プログラムを制御する。

前記比表面積は１１０ｃｍ^２／ｇ〜１５０ｃｍ^２／ｇであることが好ましい。

方式（Ａ）に記載のカドミウム砒素同期不活性化剤における水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：８〜１５：１〜５である。

方式（Ｂ）に記載のカドミウム砒素同期不活性化剤における水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：１５〜３０：５〜１０である。

前記中・軽度重金属汚染土壌での米の安全な生産方法は、水稲の苗段階及び／又は水稲分げつ盛期の追肥をさらに含む。

前記追肥は以下の方法で実施することが好ましい。水稲苗段階に１０〜３０ｋｇ／エーカーの硝酸態窒素肥料を加え、及び／又は水稲分げつ盛期に１０〜２０ｋｇ／エーカーのリン・カリウム肥料を追加する。

前記硝酸態窒素肥料は硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸リン肥料、硝酸カルシウムアンモニウムとニトロ化合物肥料における１種又は複数種の混合物である。

前記リン・カリウム肥料はリン酸二水素カリウム、カルシウムマグネシウムリン肥料、リン酸カルシウムと過リン酸カルシウムにおける１種又は複数種の混合物である。

前記水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期及び水稲の乳熟期までに葉面バリア剤を噴霧することは、以下のいずれかの方法によって実施されることが好ましい。
（ｉ）土壤汚染物質はカドミウム、鉛など陽イオン重金属である場合、水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期までに噴霧する葉面バリア剤は、酸性シリカゾル（純粋なシリカゾル）又は希土類複合シリカゾル（水稲の重金属吸収を抑制できる希土類複合シリカゾル）であり、水稲の乳熟期に噴霧する葉面バリア剤は第一鉄変性セレンゾルである。
（ｉｉ）土壤汚染物質が砒素汚染、又は砒素とカドミウム、鉛など複合汚染された場合、水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期までに噴霧する葉面バリア剤はセレン混ぜるナノシリカゾル（セレン−シリコン複合ゾル）であり、水稲の乳熟期に噴霧する葉面バリア剤は第一鉄変性セレンゾルである。

方式（ｉ）に記載の酸性シリカゾル（純粋なシリカゾル）におけるシリカの質量パーセントは１５〜２０％である。

方式（ｉ）に記載の希土類複合シリカゾルにおけるシリカの質量パーセントは５〜１０％であり、希土類元素の含有量は１％（ｗ／ｗ）以下であり、好ましいシリカの質量パーセントは５〜１０％であり、希土類元素の含有量は０．０１〜１％（ｗ／ｗ）である。

前記希土類元素はセリウム元素などを含む。

方式（ｉ）に記載の希土類複合シリカゾルはセリウム混ぜる無機ナノシリカゾル（セリウム複合シリカゾル）であることが好ましい。

方式（ｉ）に記載の第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は０．２５〜０．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は５〜７．５％（ｗ／ｖ）である。

方式（ｉ）に記載の葉面バリア剤の噴霧剤量は５００〜１０００ｍｌ／エーカーである。

方式（ｉ）に記載の噴霧する葉面バリア剤の方法は、晴れの日又は曇りの午後４時又は午後４時以降、葉面シリコンバリア剤を１００倍に希釈して霧状に噴霧することである。

方式（ｉｉ）に記載のセレン混合ナノシリカゾル（セレン−シリコン複合ゾル）におけるシリカの質量パーセントは５〜１０％であり、セレン元素の含有量は１．５〜２．５％（ｗ／ｗ）である。

方式（ｉｉ）に記載の第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素含有量は１．０〜２．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は２．５〜５％（ｗ／ｖ）である。第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は１．０〜２％（ｗ／ｖ）であることが好ましく、鉄元素の含有量は２．５〜３．５％（ｗ／ｖ）である。

方式（ｉｉ）に記載の葉面バリア剤の噴霧剤量は５００〜１０００ｍｌ／エーカーである。

方式（ｉｉ）に記載の噴霧する葉面バリア剤の方法は、晴れの日又は曇りの午後４時又は午後４時以降、葉面シリコンバリア剤を１００倍に希釈して霧状に噴霧することである。

本発明に記載の分げつ盛期は、分げつが最も速く増加するとき、それを分げつ盛期と呼ばれる。

従来技術と比較して、本発明は以下の利点および効果を有する。
（１）土壌重金属活性のみを制御する不活性化技術又は金属移動を個別に阻止する生理学的な阻止する技術と比較して、本発明は水稲の栄養成長期に土壌重金属活性を「制御」し、水稲の生殖成長期に重金属が地面や種子に移動するのを「阻止」する。「制御」と「阻止」組み合わせて使用し、そのうち、「制御」（水稲の栄養成長期）は、水稲田植え前に、不活性化剤を使用して土壌重金属活性を減らし、水稲苗段階から分げつ盛期まで追肥技術を使用して重金属の活動をさらに制御する。「阻止」（水稲の生殖成長期）は、水稲の分げつ盛期から穂をはらむまで噴霧葉面バリア技術を使用して重金属の地面への移動を抑制し、水稲の乳熟期に葉面バリア技術を使用して重金属の種子への移動を抑制する。本発明の組み合わされた技術的効果は、単一の処理よりも、また、両者を簡単に足すことよりも大幅に優れており、中・軽度に汚染された水田での米の安全な生産を確保できる。

（２）本発明は、水稲の全成長期間の異なる段階での重金属の吸収と蓄積をコントロールし、技術的手段は高度に標的化され、効果が大きく、適用が便利で、コストが低くて効率が良く、中国での大規模な中・軽度の汚染された水田の安全な使用の需要に適している。

（３）本発明は、「阻止」と「制御」の協調を採用し、カドミウム、砒素、鉛など多種類の重金属汚染を協調的に制御でき、重金属複合汚染された水田に適用できる。同時に、不活性化剤の好ましいバイオ炭基材料は、土壌構造に改善効果があり、生産量をある程度増やす役割も果たしている。

（４）他の技術と比較して、本発明は、幅広い用途を有し、単一のカドミウム、砒素、鉛など重金属に汚染された水田に適用できるだけでなく、複合重金属に汚染された水田においても適用できる。中・軽度に汚染された水田での標準生産を達成できる。

以下、実施例を参照して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の実施形態はこれらに限定されるものではない。

１．本発明におけるカドミウム砒素同期不活性化剤は内側から外側への３層構造を有し、各層は独立したコーティング膜を有する。そのうち、最内層は水素イオン化学消耗剤であり、中間層は反応加速器の腐植質物質であり、最外層は鉱化前駆体である。

前記水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：８〜３０：１〜１０である。

前記水素イオン化学消耗剤は、土壤溶液中で酸化−還元反応が生じ、自体の還元プロセス過程で水素イオンの化学試薬を消費することができる。硝酸塩と過酸化物であることが好ましい。より好ましくは、硝酸塩と過酸化物は２〜５：１の質量比で得られる混合物である。

前記硝酸塩は硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸鉄と硝酸カルシウムにおける１種又は２種以上である。

前記過酸化物は過酸化カルシウム、過酸化尿素と過酸化亜鉛における１種又は２種以上である。

前記反応加速器の腐植質物質は、泥炭土、コチミン酸（ＨＡ）、チミン酸（ＦＡ）、フミン、フルボ酸、ウルミン酸、黒腐酸における１種又は２種以上である。

前記鉱化前駆体は、還元性鉄粉、第一鉄塩及び／又は固体第一鉄鉱物である。好ましくは還元性鉄粉、第一鉄塩と固体第一鉄鉱物の混合物である。より好ましくは還元性鉄粉と固体第一鉄鉱物は１：１〜５の質量比で得られる混合物である。

前記固体第一鉄鉱物は菱鉄鉱、青鉄鉱、硫黄鉄鉱と磁鉄鉱における１種又は２種以上である。

前記コーティング膜は、コーティング材（アルカリ性コーティング材）によって構成され、前記コーティング材は、出願中の中国特許で出願番号が２０１６１００７１１０４．０、名称「徐放性鉄基バイオ炭土壤における重金属不活性化剤の調製及び使用方法」の実施例１により調製される。

実施例中に関するカドミウム砒素同期不活性化剤は具体的には以下の方法により調製される。

（１）１００ｇの硝酸カリウム、１００ｇの硝酸鉄、５０ｇの過酸化カルシウム、５０ｇの過酸化尿素を秤量し、それから５ｇのトウモロコシ粉（武漢江民華泰医薬化学工業有限公司）、５ｇのサツマイモ粉（武漢江民華泰医薬化学工業有限公司）、５ｇのタピオカ粉（湖南湘利来化学工業有限公司）を加え、さらに１５０ｍＬの脱イオン水を加え、均一に混合した後、造粒してから、自然乾燥し、顆粒の直径を３ｍｍに制御して、水素イオン消耗剤芯材を得る。

（２）上記水素イオン消耗剤芯材とコーティング材（キトサンｐＨは９、質量分率は０．３％）を質量体積比１：０．５で芯材をコーティングし、コーティング膜の厚さを０．８ｍｍに制御して、膜構造を有する内層水素イオン消耗剤を得る。

（３）上記膜構造を有する内層水素イオン消耗剤と１．４ｋｇの泥炭土（中向旭曜科技有限公司）、１００ｇのコチミン酸（国薬グループ）、１００ｇのフルボ酸（国薬グループ）、４００ｇのフミン（国薬グループ）、４００ｇの黒腐酸（国薬グループ）、２４ｇトウモロコシ粉、２４ｇのサツマイモ粉、２４ｇのタピオカ粉、１．２Ｌの脱イオン水とを、均一に混合した後造粒して自然乾燥し、顆粒の直径を５．５ｍｍに制御して、内層水素イオン消耗剤と中層反応加速器芯材を得る。

（４）上記内層水素イオン消耗剤と中層反応加速器芯材及びコーティング材（ｐＨは１０、キトサン質量分率は２．５％）を質量体積比１：０．５で芯材をコーティングし、コーティング膜の厚さを０．８ｍｍに制御して、２層膜構造を有する内層水素イオン消耗剤と中層反応加速器を得る。

（５）上記２層膜構造を有する内層水素イオン消耗剤と中層反応加速器及び１００ｇの還元性鉄粉（ＣＲ級、国薬グループ）、２００ｇの磁鉄鉱（ＣＲ級、国薬グループ）、４０ｇのトウモロコシ粉、４０ｇのサツマイモ粉、４０ｇのタピオカ粉、３Ｌの脱イオン水とを、均一に混合した後、造粒して自然乾燥し、顆粒の直径を９．５ｍｍに制御して、３層構造を有するカドミウム砒素同期不活性化剤芯材を得る。

（６）３層構造を有するカドミウム砒素同期不活性化剤芯材とコーティング材（ｐＨは１１で、キトサン質量分率は５％で）を質量体積比１：０．５で芯材をコーティングし、コーティング膜の厚さを０．８ｍｍに制御して、３層膜構造を有するカドミウム砒素同期不活性化剤を得る。

２．本発明の実施例に関する第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤（第一鉄変性セレンゾル）は以下の方法により調製される。

（１）含鉄セレン混合溶液の調製。４３．５ｇの塩化鉄（含鉄元素１５ｇ）、２ｇの亜セレン酸ナトリウム（含セレン元素１ｇ）を秤量し、８４．５ｍＬの脱イオン水を加え、均一に撹拌し、完全に溶解した後、鉄とセレンを含む混合溶液を得る。

（２）水浴条件下で制御温度は３５℃であり、上記含鉄セレン混合溶液の中に、１４１ｇのアスコルビン酸（混合溶液中の鉄イオンとのモル比は３：１で）をゆっくりと加える。添加しながら撹拌し、添加した後５分間撹拌を続ける。ピンク色の沈殿物が生成しなくなる時、７３．８ｇの炭酸カリウム（混合溶液中の鉄イオンとのモル比は２：１で）をゆっくりと加える。添加しながら撹拌し、添加した後５分間撹拌を続ける。沈殿が生成しなくなると撹拌を停止する。沈殿を濾過し、且つ１０倍の質量の脱イオン水で５回洗浄し、きれいな沈殿物（炭酸第一鉄とセレン元素の混合物約３３．０７ｇ）を得る。

（３）乳化クエン酸緩衝液の調製。２１．０１ｇのクエン酸（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_７・Ｈ_２Ｏ）と、３０．６４ｇクエン酸カリウム（Ｃ_６Ｈ_５Ｋ_３Ｏ_７）をそれぞれ秤量し、脱イオン水で１リットルに溶解し、クエン酸溶液とクエン酸カリウム溶液を得る。次に上記クエン酸溶液９３０ｍＬとクエン酸カリウム溶液７０ｍｌをそれぞれ秤量し、十分に混合した後１０００ｍｌのｐＨが３．０の０．１モル／リットルのクエン酸緩衝液を得る。上記緩衝液に５０ｇのポリエチレングリコールと５０ｇのアルキルスルホン酸ナトリウムを加え、十分撹拌した後乳化したクエン酸緩衝液を得る。

（４）水浴条件下で制御温度は２５℃であり、撹拌速度は５０ｒ／ｍｉｎである。ステップ（２）で得られた沈殿を５ｇ／ｍｉｎの速度でゆっくりとステップ（３）の乳化クエン酸溶液に加え、均一なゾル系になるまで、添加が完了した後も１０ｍｉｎ撹拌を続ける。

（５）上記ゾルを２００ｍＬに回転蒸発し濃縮し、且つ水酸化カリウムでｐＨを４．５に調整し、第一鉄変性セレンゾルを得る。上記ゾルの含鉄量は７．５％（質量体積比）であり、含セレン量は０．５％（質量体積比）である。

［実施例１］
試験場は湖省省湘郷泉塘鎮のある水田であり、該水田の土壌汚染は軽度のカドミウム汚染であり、該水田の表層土壌（０〜３０ｃｍ）を採取して分析し、その土壤のｐＨは５．３であり、Ｃｄの含有量は０．３７８ｍｇｋｇ^−１である。

試験作物は水稲であり、品種は株両優（Ｚｈｕ−Ｌｉａｎｇ−Ｙｏｕ）である。試験は７つの処理を設け、それぞれは以下のとおりである。

（１）ブランク対照（ＣＫ）である。

（２）水稲の田植え１０日前に、１回で１００ｋｇ／エーカーの石灰をベース肥料として与える（「制御」、単独不活性化技術処理であり、Ｔ１と記す）。

（３）水稲田植え１０日前に、１回で５０ｋｇ／エーカーの石灰と５０ｋｇ／エーカーのバイオ炭をベース肥料として与える（「制御」、単独不活性化技術処理であり、Ｔ２と記す）。そのうち、バイオ炭は特許ＺＬ２０１４１０５３８６３３．８実施例１ステップ（１）におけるバイオ炭材料を調製する方法によって調製し、具体的な方法は以下の通りである。シュロを乾燥させてから、１０ｋｇを秤量して破砕し、高温炉に入れ、ゆっくりと２００℃に加熱し、２時間恒温してから、５℃／ｍｉｎの速度で昇温し、再度、８００℃まで加熱し、この温度で３時間保温し、加熱を停止し、バイオ炭材料を調製する。該バイオ炭材料のｐＨは約９．０であり、比表面積は約１５０ｃｍ^２／ｇである。

（４）水稲田植え１０日前に、１回で１００ｋｇ／エーカーのバイオ炭（バイオ炭は特許ＺＬ２０１４１０５３８６３３．８実施例３におけるバイオ炭材料を調製する方法によって調製し、具体的な方法は以下の通りである。シュロを乾燥させてから、１０ｋｇを秤量して破砕し、高温炉に入れ、ゆっくりと２００℃に加熱し、２時間恒温してから、５℃／分の速度で昇温し、再度、３００℃まで加熱し、この温度で１２時間保温し、加熱を停止し、バイオ炭材料を調製する。該バイオ炭材料のｐＨは約１１であり、比表面積は約１１０ｃｍ^２／ｇ）をベース肥料として与える。水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料はリン酸二水素カリウムであり、量は１０ｋｇ／エーカー（「制御」、不活性化＋追肥技術処理であり、Ｔ３と記す）。

（５）水稲田植え１０日前に、１回で１００ｋｇ／エーカーのカドミウム砒素同期不活性化剤（上記カドミウム砒素同期不活性化剤、そのうち、水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：８：１である）をベース肥料としてあたえる。水稲苗段階に１回追肥し、追施肥料は硝酸カルシウムアンモニウムであり、量は１０ｋｇ／エーカーである。水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料はリン酸二水素カリウムであり、量は１０ｋｇ／エーカーである（「制御」、不活性化＋追肥技術処理Ｔ４）。

（６）水稲分げつ盛期から穂をはらむ期まで、葉面に純粋なシリカゾル（つまり酸性シリカゾル、特許Ｚ２０１６１０１１９０５４．９実施例１における方法によって調製し、最後にゾルを質量パーセント１５％の含シリカに調整する）を噴霧し、水稲乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル（上記第一鉄変性セレンゾル、そのうち、ゾルにおける鉄の含有量は７．５％（ｗ／ｖで）、含セレン量は０．５％（ｗ／ｖである））を噴霧する。葉面バリア剤は、２回の噴霧剤量は５００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」、バリア剤の葉面噴霧、Ｔ５と記す）。

（７）水稲田植え１０日前に、１回で１００ｋｇ／エーカーのカドミウム砒素同期不活性化剤を（同Ｔ４）ベース肥料として与える。水稲苗段階に１回追肥し、追施肥料は硝酸カルシウムアンモニウムであり、量は１０ｋｇ／エーカーである。水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料はリン酸二水素カリウムであり、量は１０ｋｇ／エーカーである。同時に、水稲分げつ盛期から穂をはらむ期まで、葉面に純粋なシリカゾル（Ｔ５と同じ）を噴霧する。水稲の乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤（Ｔ５と同じ）を噴霧する。２回の噴霧剤量はどちらも５００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍に混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」と「制御」協調、土壤不活性化＋追肥技術＋バリア剤の葉面噴霧、Ｔ６と記す）。

各処理は４回繰り返し、ランダムに配置する。合計２８の試験プロット、各試験プロットの面積は５＊４＝２０ｍ^２であり、独立した排水と灌漑が確保される。

結果は表１に示すように、異なる処理はいずれも異なる分の米カドミウム含有量を低減させ、全ての処理において「阻止」＋「制御」の協調処理（Ｔ６）後、米のカドミウム含有量が最も低く、含有量はわずか０．０３９ｍｇ／ｋｇであり、対照と比べて８５．６％低下した。且つ「阻止」＋「制御」の協調（Ｔ６）だけが水稲に対して顕著な増加効果があり、増産量が１０．２％に達し、顕著的な検証と対照を通して顕著的な差異レベルに達した。単独の石灰処理（Ｔ１）は、米のカドミウム含有量を低減することもできるが、単石灰処理（Ｔ１）後の米カドミウムは０．２１７ｍｇ／ｋｇであり、対照と比べて１９．９％低下した。しかし水稲に対して顕著な産量低減作用があり、水稲の減産量は１０．７％である。石灰＋バイオ炭（Ｔ２）後に米のカドミウムは０．２２８ｍｇ／ｋｇであり、対照と比べて１５．９％低下した。Ｔ１とＴ２処理米のカドミウム含有量はいずれも食品衛生基準（米カドミウム＜０．２ｍｇ／ｋｇ）より高い。不活性化＋追肥技術処理である（Ｔ３）、単独の「制御」（Ｔ４）、単独の「阻止」（Ｔ５）はいずれも米カドミウムを食品衛生基準（米カドミウム＜０．２ｍｇ／ｋｇ）に低下させることができ、対照と比べて米カドミウムはそれぞれ３１．０％、５７．６％と４８．０％低下した。「阻止」と「制御」の協調（Ｔ６）の米カドミウム低減率は、単独の「制御」（Ｔ４）又は単独の「阻止」（Ｔ５）より明らかに効果が著しい。同時に「阻止」と「制御」の協調処理（Ｔ６）の米カドミウム低減率も単独の「制御」（Ｔ４）と単独の「阻止」（Ｔ５）の簡単な重畳より効果が優れている。単独の「制御」（Ｔ４）と単独の「阻止」（Ｔ５）の簡単な重畳、両者を簡単に重畳する効果は、米カドミウムに対する低減効果は、Ｃ＝［１−（１００−Ｃ１）＊（１００−Ｃ２）／１００＊１００］＊１００であるはずであり、そのうち、Ｃ１は単独「阻止」のカドミウムの低減パーセントであり、Ｃ２は単独「制御」のカドミウム低減パーセントである。この計算により、単独の「制御」（Ｔ４）と単独の「阻止」（Ｔ５）の両者を簡単に重畳するのは米カドミウムに対する低減効果は７８．０％でるはずが、本発明の「阻止」と「制御」の協調処理（Ｔ６）の米カドミウム低減率は８５．６％に達した。

これは単独で土壌の重金属活性を制御する不活性化技術又は単独で重金属移動を阻止する生理的阻止技術と比べて、本発明の技術は「阻止」と「制御」を協調できることを証明している。組み合わせ技術効果は単独処理より非常に優れ、両者の簡単な加算よりも顕著に優れ、また、軽度に汚染された水田土壌で合格した米を生産することができる。

［実施例２］
試験場広東省恵州市公荘鎮ある水田であり、該水田の土壤汚染は中度のカドミウム、砒素、鉛の複合汚染であり、該水田の表層土壌（０〜３０ｃｍ）を採取して分析し、その土壤のｐＨは５．６１であり、Ｃｄ含有量は、０．８１３ｍｇｋｇ−^１であり、Ａｓ含有量は４９．４ｍｇｋｇ−^１であり、Ｐｂ含有量は、１９３ｍｇｋｇ−^１である。

試験作物は水稲であり、品種は黄莉占（Ｈｕａｎｇ−Ｌｉ−Ｚｈａｎ）である。試験は７つの処理を設け、それぞれは以下のとおりである。

（１）ブランク対照（ＣＫ）である。

（２）水稲の田植え１０日前に、１回で３００ｋｇ／エーカー徐放性鉄基バイオ炭（中国特許ＺＬ２０１６１００７１１０４．０「徐放性鉄基バイオ炭土壤における重金属不活性化剤の調製及び使用方法」での実施例１により調製される）をベース肥料として与える（「制御」、単独不活性化技術処理であり、Ｔ１と記す）。

（３）水稲の田植え１０日前に、１回で３００ｋｇ／エーカーの鉄硫黄シリコン複合バイオ炭（つまり鉄シリコン硫黄多元素複合バイオ炭土壤重金属調理剤であり、中国特許ＺＬ２０１６１０１１５５７６．１「鉄シリコン硫黄多元素複合バイオ炭土壤重金属調理剤の調製方法」の実施例１の方法により調製される）をベース肥料として与える（「制御」、単独不活性化技術処理であり、Ｔ２と記す）。

（４）水稲の田植え１０日前に、１回で３００ｋｇ／エーカーの鉄基バイオ炭（中国特許ＺＬ２０１４１０５３８６３３．８「鉄基バイオ炭材料、その調製プロセス及びその土壌汚染処理における応用」の実施例２における方法により調製される）をベース肥料として与える（「制御」、単独不活性化技術処理であり、Ｔ３と記す）。

（５）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーの徐放性鉄基バイオ炭（同Ｔ１）と１５０ｋｇ／エーカーの鉄硫黄シリコン複合バイオ炭（同Ｔ２）をベース肥料として与える。水稲苗段階に１回追肥し、追施肥料はニトロ化合物肥料であり、量は３０ｋｇ／エーカーである。水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料は過リン酸カルシウムであり、量は２０ｋｇ／エーカーである（「制御」、不活性化＋追肥技術処理Ｔ４）。

（６）水稲分げつ盛期から穂をはらむ期に、葉面にセレン−シリコン複合ゾル（つまり水稲の重金属吸収蓄積とセレンに富む米の生産を抑制できるセレン混ぜるナノシリカゾルであり、中国の発明特許ＺＬ２０１３１０７３７９９６．Ｘの実施例１の方法により調製され、最終のシリカ含有量は１０％で、セレン含有量は２．５％であるように制御する）を噴霧する。水稲乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤（その調製方法は上記第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤の調製方法に参照し、ゾル系における鉄含有量は５％（ｗ／ｖで）、セレン含有量は２．５％（ｗ／ｖ）であるように制御する）を噴霧する。２回の噴霧剤量は、１０００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍に混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」、バリア剤の葉面噴霧、Ｔ５と記す）。

（７）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーの徐放性鉄基バイオ炭（同Ｔ１）と１５０ｋｇ／エーカーの鉄硫黄シリコン複合バイオ炭（同Ｔ２）をベース肥料として与える。水稲苗段階に１回追肥し、追施肥料はニトロ化合物肥料であり、量は３０ｋｇ／エーカーである。水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料は過リン酸カルシウムであり、量は２０ｋｇ／エーカーである。同時に、水稲分げつ盛期から穂をはらむ期まで、葉面にセレン−シリコン複合ゾル（Ｔ５と同じ）を噴霧する。水稲乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤（Ｔ５と同じ）を噴霧する。２回の噴霧剤量は１０００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍に混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」と「制御」の協調、土壤不活性化＋追肥技術＋バリア剤の葉面噴霧、Ｔ６と記す）。

各処理は４回繰り返し、ランダムに配置する。合計２８の試験プロット、各試験プロットの面積は５＊４＝２０ｍ^２であり、独立した排水と灌漑が確保される。

結果は表２に示すように、異なる処理はいずれも異なる分の米カドミウム、無機砒素と鉛含有量を低減させ、対照と比べて、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６処理後米カドミウムの低減率はそれぞれ４６．９％、４４．９％、４４．０％、４８．４％、４１．５％、７４．８％である。米無機砒素の低減率はそれぞれ３１．８％、３５．４％、３４．７％、４２．７％、２７．７％，６７．５％である。米の鉛は２７．９％、３３．０％、３２．１％、４１．３％、３１．１％、６７．０％である。全ての処理において「阻止」＋「制御」の協調処理（Ｔ６）後、米のカドミウム、無機砒素と鉛の含有量が最も低く、含有量はわずか０．１０２、０．０８９と０．１０４ｍｇ／ｋｇである。且つ「阻止」＋「制御」の協調処理（Ｔ６）後だけが米カドミウム、無機砒素と鉛含有量はいずれも食品衛生基準（米カドミウム＜０．２ｍｇ／ｋｇ、無機砒素＜０．２ｍｇ／ｋｇ、鉛＜０．２ｍｇ／ｋｇ）に低減し、且つ水稲に対して顕著な増加効果があり、増産量が９．３％に達し、顕著な検証と対照を通して顕著な差異レベルに達した。単独「制御」（Ｔ４）処理の米の無機砒素と鉛の含有量を食品衛生基準（無機砒素＜０．２ｍｇ／ｋｇ、鉛＜０．２ｍｇ／ｋｇ）に低減させたが、米のカドミウム含有量は、依然として食品衛生基準（米カドミウム＜０.２ｍｇ／ｋｇ）より高い。単独「阻止」（Ｔ５）米カドミウムと鉛含有量は、いずれも食品衛生基準（米カドミウム＜０.２ｍｇ／ｋｇ、米鉛＜０.２ｍｇ／ｋｇ）より高い。実施例１の公式に従って計算すると、単独「制御」（Ｔ４）と単独「阻止」（Ｔ５）両者の簡単な重畳は米カドミウム、無機砒素と鉛に対する低減効果は６９．８％、５８．６％と５９．５であるはずが、本発明の「阻止」と「制御」協調処理（Ｔ６）の米カドミウム、無機砒素と鉛の低減率は７４．８％、６７．５％と６７．０％に達した。

これは、単独で土壌の重金属活性を制御する不活性化技術又は単独で重金属移動を阻止する生理的阻止技術と比べて、本発明は「阻止」と「制御」の協調を採用して、カドミウム、砒素、鉛などの多種の重金属汚染を協調制御できることを証明している。組み合わせ技術効果は単独処理より非常に優れ、両者の簡単な加算よりも顕著に優れ、且つ中度にカドミウム、砒素、鉛の複合汚染された水田土壌で合格した米を生産することができる。

［実施例３］
試験場は、広東省韶関市曲江区樟市鎮のある中度カドミウム汚染農地であり、農地土壤のｐＨは５．３２であり、総Ｃｄ含有量は０．６４５ｍｇ／ｋｇ−^１である。

試験作物は水稲であり、品種は、美香占（Ｍｅｉ−Ｘｉａｎｇ−Ｚｈａｎ）である。試験は７つの処理を設け、それぞれは以下のとおりである。

（１）ブランク対照（ＣＫ）である。

（２）水稲の田植え１０日前に、１回で７５ｋｇ／エーカーのベントナイトと７５ｋｇ／エーカー石膏粉をベース肥料として与える（「制御」、単独不活性化技術処理、Ｔ１と記す）。

（３）水稲の田植え１０日前に、１回で７５ｋｇ／エーカーのベントナイトと７５ｋｇ／エーカーのカオリナイトをベース肥料として与える（「制御」、単独不活性化技術処理、Ｔ２記す）。

（４）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーのカドミウム砒素同期不活性化剤（その調製方法は上記カドミウム砒素同期不活性化剤の調製方法に参照し、且つ水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：１５：５に制御する）を、ベース肥料として与える。水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料は過リン酸カルシウムであり、量は２０ｋｇ／エーカーである（「制御」、不活性化＋追肥技術処理、Ｔ３と記す）。

（５）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーのカドミウム砒素同期不活性化剤（同Ｔ３）をベース肥料として与える。水稲苗段階に１回追肥し、追施肥料は硝酸カリウム、量は３０ｋｇ／エーカーである。水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料はカルシウムマグネシウムリン肥料であり、量は２０ｋｇ／エーカーである（「制御」、不活性化＋追肥技術処理、Ｔ４と記す）。

（６）水稲分げつ盛期から至穂をはらむ期まで、葉面にセリウム複合シリカゾル（つまりセリウム混ぜる無機ナノシリカゾルであり、中国発明特許ＺＬ２００６１００３６９９４．８の実施例１の方法により調製され、且つ将シリカゾルと二酸化セリウムゾルを透析した後、調整ｐＨを７．０に調整し、さらにそれぞれ固形分含有量が１０％のシリカゾルと固形分含有量が１％の二酸化セリウムゾルを抽出して体積比１：１で混合した後セリウムケイ複合ゾルを得る）を噴霧する。水稲乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤（その調製方法は上記第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤の調製方法に参照し、且つゾル系中の鉄含有量は５％（ｗ／ｖ）で、セレン含有量は０．２５％（ｗ／ｖ）に制御する）を噴霧する。２回の噴霧剤量は１０００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍に混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」、バリア剤の葉面噴霧、Ｔ５と記す）。

（７）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーのカドミウム砒素同期不活性化剤をベース肥料として与える。水稲苗段階に１回追肥し、追施肥料は硝酸カリウムであり、量は３０ｋｇ／エーカーであり、水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料はカルシウムマグネシウムリン肥料であり、量は２０ｋｇ／エーカーである。同時に、水稲分げつ盛期から穂をはらむ期まで、葉面に純セリウムケイ複合ゾル（Ｔ５と同じ）を噴霧する。水稲乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤（Ｔ５と同じ）を噴霧する。２回の噴霧剤量は１０００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍に混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」と「制御」の協調、土壤不活性化＋追肥技術＋バリア剤の葉面噴霧、Ｔ６と記す）。

各処理は４回繰り返し、ランダムに配置する。合計２８の試験プロット、各試験プロットの面積は５＊４＝２０ｍ^２であり、独立した排水と灌漑が確保される。

結果は表３に示すように、異なる処理はいずれも異なる分の米カドミウム含有量を低減させることができ、対照と比べて、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６処理後の米カドミウムは、それぞれ３６．９％、３５．４％、３８．７％、４２．０％、３６．１％、６５．１％低下した。全ての処理において、「阻止」＋「制御」の協調処理（Ｔ６）後、米カドミウム含有量が最も低く、含有量はわずか０．１３７ｍｇ／ｋｇであり、且つ「阻止」＋「制御」の協調処理（Ｔ６）後だけが、米カドミウム、含有量を食品衛生基準（米カドミウム＜０．２ｍｇ／ｋｇ）に低減でき、且つ水稲に対して顕著な増加効果があり、増産量が１０．５％に達し、顕著的な検証と対照を通して顕著的な差異レベルに達する。単独「制御」（Ｔ４）と単独「阻止」（Ｔ５）処理の米カドミウム含有量は、いずれも食品衛生基準（米カドミウム＜０.２ｍｇ/ｋｇ）より高い。実施例１の公式に従って計算すると、単独「制御」（Ｔ４）と単独「阻止」（Ｔ５）両者の簡単な重畳は米カドミウム対する低減効果は６２．９％であるはずである。本発明の「阻止」と「制御」協調処理（Ｔ６）の米カドミウム低減率は６５．１％に達し、「阻止」と「制御」協調処理（Ｔ６）のカドミウムを低減する効果は、明らかに単独「制御」（Ｔ４）と単独「阻止」（Ｔ５）より優れており、両者の簡単な重畳よりも効果が優れている。

これは単独で土壌の重金属活性を制御する不活性化技術又は単独で重金属移動を阻止する生理的阻止技術と比べて、組み合わせ技術効果は単独処理より非常に優れ、両者の簡単な加算よりも顕著に優れていることを証明している。且つ「阻止」と「制御」の協調使用こそが、中度にカドミウムに汚染された水田土壌で合格した米を生産することができる。

［実施例４］
試験場は、広東省韶関市仁化県董塘鎮紅星村にある中度カドミウム砒素複合汚染された水田であり、該水田の表層土壌（０〜３０ｃｍ）分析を採取して分析し、その土壤のｐＨは５．８６であり、Ｃｄ含有量は１．８５ｍｇｋｇ−^１であり、Ａｓ含有量は３８．２０ｍｇｋｇ−^１である。

試験作物は水稲であり、品種は五豊優６１５（Ｗｕ−Ｆｅｎｇ−Ｙｏｕ ６１５）である。試験は４つの処理を設け、それぞれは以下のとおりである。

（１）ブランク対照（ＣＫ）である。

（２）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーの鉄硫黄シリコン複合バイオ炭（つまり鉄シリコン硫黄多元素複合バイオ炭の土壤重金属調理剤を中国特許ＺＬ２０１６１０１１５５７６．１「鉄シリコン硫黄多元素複合バイオ炭土壤の重金属調理剤の調製方法」の実施例１の方法により調製された）をベース肥料として与える。水稲苗段階に１回追肥し、追施肥料は硝酸アンモニアであり、量は３０ｋｇ／エーカーであり、水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料はリン酸カルシウムであり、量は２０ｋｇ／エーカーである（「制御」、不活性化＋追肥技術処理、Ｔ１と記す）。

（３）水稲分げつ盛期から穂をはらむ期まで，葉面にセレン−シリコン複合ゾル（つまり水稲の重金属吸収蓄積とセレンに富む米の生産を抑制できるセレン混ぜるナノシリカゾルであり、中国の発明特許ＺＬ２０１３１０７３７９９６．Ｘの実施例１の方法により調製され、最終のシリカ含有量は５％であり、セレン含有量は１．５％であるように制御する）を噴霧する。水稲乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤（その調製方法は上記第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤の調製方法に参照し、且つゾル系中の鉄含有量は２．５％（ｗ／ｖ）で、セレン含有量は１．０％（ｗ／ｖ））に制御する）を噴霧する。２回の噴霧剤量は１０００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍に混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」、バリア剤の葉面噴霧、Ｔ２と記す）。

（４）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーの鉄硫黄シリコン複合バイオ炭（同Ｔ１）をベース肥料として与える。水稲苗段階に１回追肥し、追施肥料は硝酸アンモニウムであり、量は３０ｋｇ／エーカーである。水稲分げつ盛期に１回追肥し、追施肥料はリン酸カルシウムであり、量は２０ｋｇ／エーカーである。同時に、水稲分げつ盛期から穂をはらむ期まで、葉面にセレン−シリコン複合ゾル（つまり水稲の重金属吸収蓄積とセレンに富む米の生産を抑制できるセレン混ぜるナノシリカゾルであり、中国の発明特許ＺＬ２０１３１０７３７９９６．Ｘの実施例１の方法により調製され、最終のシリカ含有量は５％であり、セレン含有量は１．５％であるように制御する）を噴霧する。水稲乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤（その調製方法は上記第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤の調製方法に参照し、且つゾル系中の鉄含有量を２．５％（ｗ／ｖ）に、セレン含有量を１．０％（ｗ／ｖ））に制御する）を噴霧する。２回の噴霧剤量は１０００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍に混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」と「制御」の協調、土壤不活性化＋追肥技術＋バリア剤の葉面噴霧、Ｔ３と記す）。

各処理は４回繰り返し、ランダムに配置する。合計１６の試験ブロック、各試験プロットの面積は５×４＝２０ｍ^２であり、独立した排水と灌漑が確保される。

結果は表４に示すように、異なる処理はいずれも異なる分の米カドミウム、無機砒素の含有量を低減させることができ、対照と比べて、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ処理後の米カドミウムはそれぞれ３７．１％、３０．９％、６９．６％低下した。米の無機砒素はそれぞれ３４．２％、２１．１％、６５．８％低下した。全ての処理において「阻止」＋「制御」の協調処理（Ｔ３）後、米カドミウムと無機砒素の含有量が最も低く、含有量はわずか０．１８７ｍｇ／ｋｇと０．０８１ｍｇ／ｋｇである。且つ「阻止」＋「制御」の協調処理（Ｔ３）後だけが、米カドミウム、無機砒素の含有量は食品衛生基準（米カドミウム＜０．２ｍｇ／ｋｇ、米無機砒素＜０．２ｍｇ／ｋｇ）に低減でき、単独「制御」（Ｔ１）と単独「阻止」（Ｔ２）処理後の米カドミウムの含有量はいずれも食品衛生基準（米カドミウム＜０.２ｍｇ／ｋｇ）より高い。実施例１の公式に従って計算すると、単独「制御」（Ｔ１）と単独「阻止」（Ｔ２）両者の簡単な重畳は米カドミウムと無機砒素対する低減効果は５６．５％と４８．１％であるはず。本発明の「阻止」と「制御」の協調処理（Ｔ３）の米カドミウムと無機砒素の低減率は６９．６％と６５．８％に達した。「阻止」と「制御」の協調処理（Ｔ３）のカドミウムと無機砒素を低減する効果は明らかに単独「制御」（Ｔ１）と単独「阻止」（Ｔ２）より優れており、両者の簡単な重畳よりも効果が優れている。

これは単独で土壌の重金属活性を制御する不活性化技術又は単独で重金属移動を阻止する生理的阻止技術と比べて、組み合わせ技術はカドミウムと砒素を協調して阻止できるとこを証明している。組み合わせ技術効果は単独処理より非常に優れ、両者の簡単な加算よりも顕著に優れている。且つ「阻止」と「制御」の協調使用こそが、中度にカドミウム、砒素に複合汚染された水田土壌で合格した米を生産することができる。

［実施例５］
試験場は、広東省清遠市佛岡県水頭鎮銅渓村にあるＣｄに汚染された水田であり、該水田の表層土壌（０〜３０ｃｍ）分析を採取して分析しその土壤のｐＨは４．５８であり、Ｃｄ含有量は２．８６ｍｇｋｇ−^１であり、砒素含有量は２２．６ｍｇｋｇ−^１である。該ブロックは典型的な鉱山採掘影響を受けた中程度のカドミウム汚染水田である。

試験作物は水稲であり、品種は天優９９８（Ｔｉａｎ−Ｙｏｕ ９９８）である。試験は５つの処理を設け、それぞれは以下のとおりである。

（１）ブランク対照（ＣＫ）である。

（２）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーのカドミウム砒素同期不活性化剤（その調製方法は上記カドミウム砒素同期不活性化剤の調製方法に参照し、且つ水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：１５：５に制御する）をベース肥料として（「制御」、不活性化処理、Ｔ１と記す）。

（３）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーのカドミウム砒素同期不活性化剤（その調製方法は上記カドミウム砒素同期不活性化剤の調製方法に参照し、且つ水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：３０：１０に制御する）をベース肥料として与える（「制御」、不活性化処理、Ｔ２と記す）。

（４）水稲分げつ盛期から穂をはらむ期まで、水稲分げつ盛期から穂をはらむ期まで、葉面にセレン−シリコン複合ゾル（つまり水稲の重金属吸収蓄積とセレンに富む米の生産を抑制できるセレン混ぜるナノシリカゾルであり、中国の発明特許ＺＬ２０１３１０７３７９９６．Ｘの実施例１の方法により調製され、最終の酸化シリコン含有量は７．５％であり、セレン含有量が２．０％であるように制御する）を噴霧する。水稲乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤（その調製方法は上記第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤の調製方法を参照し、且つゾル系中の鉄含有量を３．５％（ｗ／ｖ）に、セレン含有量を２．０％（ｗ／ｖ））に制御する）を噴霧する。２回の噴霧剤量は１０００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍に混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」、バリア剤の葉面噴霧、Ｔ３と記す）。

（５）水稲の田植え１０日前に、１回で１５０ｋｇ／エーカーのカドミウム砒素同期不活性化剤（同Ｔ２）をベース肥料として与える。同時に、水稲分げつ盛期から穂をはらむ期まで、葉面にセレン−シリコン複合ゾルを噴霧する（同Ｔ３）。水稲乳熟期に１回第一鉄変性セレンゾル葉面バリア剤を噴霧する（同Ｔ３）。２回の噴霧剤量は１０００ｍＬ／エーカーであり、水を１００倍に混ぜた後、午後４時前後に噴霧する（「阻止」と「制御」協調、土壤不活性化＋バリア剤の葉面噴霧、Ｔ４と記す）。

各処理は４回繰り返し、ランダムに配置する。合計２０の試験ブロック、各試験プロットの面積は５×４＝２０ｍ^２であり、独立した排水と灌漑が確保される。

結果は表５に示すように、異なる処理はいずれも異なる分の米カドミウム、無機砒素の含有量を低減させることができ、対照と比べて，Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４処理後の米カドミウムはそれぞれ３８．４％、３６．７％、３４．５％と６８．８％低下した。米の無機砒素はそれぞれ２２．０％、２６．７％、１８．３％と４６．３％低下した。全ての処理において「阻止」＋「制御」の協調処理（Ｔ４）後、米カドミウムと無機砒素の含有量が最も低く、含有量はわずか０．１８３ｍｇ／ｋｇと０．１７３ｍｇ／ｋｇである。且つ「阻止」＋「制御」の協調処理（Ｔ４）後だけが、米カドミウム、無機砒素含有量はいすれも食品衛生基準（米カドミウム＜０．２ｍｇ／ｋｇ、米無機砒素＜０．２ｍｇ／ｋｇ）に低減でき、単独「制御」（Ｔ１、Ｔ２）と単独「阻止」（Ｔ３）処理後の米カドミウム含有量は、いずれも食品衛生基準（米カドミウム＜０.２ｍｇ／ｋｇ）より高い。実施例１の公式に従って計算すると、単独「制御」（Ｔ１）と単独「阻止」（Ｔ３）両者の簡単な重畳は米カドミウムと無機砒素対する低減効果は５９．６％と３６．３％であるはずである。本発明の「阻止」と「制御」の協調処理（Ｔ４）の米カドミウムと無機砒素の低減率は６８．８％と４６．３％に達した。「阻止」と「制御」協調処理（Ｔ４）のカドミウムを低減する効果は明らかに単独「制御」（Ｔ１）と単独「阻止」（Ｔ３）より優れており、両者の簡単な重畳よりも効果が優れている。

上記実施例は本発明の好ましい実施形態であるが、本発明の実施形態は上記実施例に限定されるものではなく、その他の本発明の精神および原理から逸脱することなく行われる如何なる変更、修正、置換、組み合わせ、および簡略化は、すべて同等の置換方法と見なされ、本発明の範囲に含まれる。

（付記）
（付記１）
水稲田植え前に不活性化剤を使用して土壌重金属活性を低減させ、その後、水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期および水稲の乳熟期までに葉面バリア剤を噴霧すること、を特徴とする中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

（付記２）
水稲苗段階及び／又は水稲分げつ盛期に追肥することをさらに含むこと、を特徴とする付記１に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

（付記３）
前記水稲苗段階及び／又は水稲分げつ盛期に追肥することは、以下の方法により実現され、
水稲苗段階に１０〜３０ｋｇ／エーカーの硝酸態窒素肥料、及び／又は水稲分げつ盛期に１０〜２０ｋｇ／エーカーのリン・カリウム肥料を与え、
前記硝酸態窒素肥料は硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、ニトロリン酸塩、硝酸カルシウムアンモニウムとニトロ化合物肥料における１種又は複数種の混合物であり、
前記リン・カリウム肥料はリン酸二水素カリウム、カルシウムマグネシウムリン肥料、リン酸カルシウムと過リン酸カルシウムにおける１種又は複数種の混合物であること、を特徴とする付記２に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

（付記４）
前記不活性化剤はベントナイト、石膏粉、石灰、バイオ炭、鉄基バイオ炭、徐放性鉄基バイオ炭、鉄シリコン硫黄多元素複合バイオ炭土壤重金属調理剤、水稲土壌硫黄還元菌活性を活性化させる重金属カドミウム不活性化剤とカドミウム砒素同期不活性化剤における１種又は複数種の混合物であり、
前記葉面バリア剤は酸性シリカゾル、セレン混ぜるナノシリカゾル、希土類複合シリカゾルと第一鉄変性セレンゾルにおける１種又は２種以上である、ことを特徴とする付記１に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

（付記５）
前記カドミウム砒素同期不活性化剤は、内から外まで３層構造を有するカドミウム砒素同期不活性化剤であり、各層に独立したコーティング膜を有し、そのうち、最内層は、水素イオン化学消耗剤であり、中間層は反応加速器の腐植質物質であり、最外層は鉱化前駆体であり、
前記水素イオン化学消耗剤は、硝酸塩と過酸化物であり、
前記反応加速器の腐植質物質は、泥炭土、コチミン酸、チミン酸、フミン、フルボ酸、ウルミン酸、黒腐酸における１種又は２種以上であり、
前記鉱化前駆体は、還元性鉄粉、第一鉄塩及び／又は固体第一鉄鉱物であること、を特徴とする付記４に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

（付記６）
前記水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：８〜３０：１〜１０であり、
前記水素イオン化学消耗剤は硝酸塩と過酸化物を質量比２〜５：１で得られた混合物であり、
前記硝酸塩は硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸鉄と硝酸カルシウムにおける１種又は２種以上であり、
前記過酸化物は過酸化カルシウム、過酸化尿素と過酸化亜鉛における１種又は２種以上であり、
前記鉱化前駆体は還元性鉄粉と固体第一鉄鉱物を質量比１：１〜５で得られた混合物であり、
固体第一鉄鉱物は菱鉄鉱、青鉄鉱、硫黄鉄鉱と磁鉄鉱における１種又は２種以上であること、を特徴とする付記５に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

（付記７）
前記水稲田植え前に不活性化剤を使用することは以下のいずれかの形態により実現され、
（Ａ）土壤汚染物質はカドミウム及び／又は鉛である場合、水稲田植え１０日前に不活性化剤を使用し、不活性化剤の使用量は、汚染物質が基準１〜２倍を超えると、５０〜１５０ｋｇ／エーカーを使用し、汚染物質が基準２〜３倍を超えると、１００〜２００ｋｇ／エーカーを使用し、そのうち、前記不活性化剤は石灰、バイオ炭とカドミウム砒素同期不活性化剤における１種又は複数種の混合物であり、前記カドミウム砒素同期不活性化剤における水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：８〜１５：１〜５であり、
（Ｂ）土壤汚染物質が砒素汚染、又は砒素とカドミウム、鉛の複合汚染である場合、水稲田植え１０日前に不活性化剤を使用し、不活性化剤の使用量は、汚染物質基準１〜２倍を超えると、１００〜２００ｋｇ／エーカーを使用し、汚染物質が基準２〜３倍を超えると、１５０〜３００ｋｇ／エーカーを使用し、そのうち、前記不活性化剤は鉄基バイオ炭、徐放性鉄基バイオ炭、鉄シリコン硫黄多元素複合バイオ炭土壤重金属調理剤とカドミウム砒素同期不活性化剤における１種又は複数種の混合物であり、前記カドミウム砒素同期不活性化剤における水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：１５〜３０：５〜１０であること、を特徴とする付記５又は６に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

（付記８）
前記第一鉄変性セレンゾルは以下の方法によって調製され、
（ａ）鉄含有化合物とセレン含有化合物を水に加え、撹拌して溶解し、鉄とセレンを含む混合溶液を得、
（ｂ）３５〜８５℃の水浴条件で、ステップ（ａ）で得られた鉄とセレンを含む混合溶液に還元剤を加え、５〜１５分間撹拌し、沈殿が生成しない時に炭酸塩を加え、沈殿が生成しなくなるまで５〜１５分間連続して撹拌し、濾過し、濾過し、沈殿を得て、洗浄し、セレン元素と炭酸第一鉄沈殿物を得、
（ｃ）乳化剤をクエン酸緩衝液に加え、乳化クエン酸緩衝液を得、
（ｄ）２５〜５５℃の水浴条件で、ステップ（ｂ）で得られたセレン元素と炭酸第一鉄沈殿をステップ（ｃ）で得られた乳化クエン酸緩衝液に加え、均一に撹拌し、ゾル系を得、
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られたゾル系を蒸発して濃縮し、且つｐＨを４．５〜８．５に調整し、第一鉄変性セレンゾルを得、そのうち、第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は０．２５〜２．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は２．５〜７．５％（ｗ／ｖ）であることを特徴とする付記４に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

（付記９）
ステップ（１）に記載の鉄含有化合物は鉄塩と第一鉄塩における１種又は２種の混合物であり、
ステップ（１）に記載のセレン含有化合物はセレン酸、セレン酸塩、亜セレン酸と亜セレン酸塩における１種以上であり、
ステップ（２）に記載の還元剤はアスコルビン酸と還元型グルタチオンにおける１種以上であり、
ステップ（２）に記載の炭酸塩は炭酸カリウム、炭酸ナトリウムと炭酸アンモニウムにおける１種以上であり、
ステップ（３）に記載のクエン酸緩衝溶液はｐＨ３．０〜６．０、モル濃度０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌのクエン酸−クエン酸カリウム緩衝溶液であり、
ステップ（３）に記載の乳化剤はトリトンＸ−１００、アルキルスルホン酸ナトリウム、農薬乳化剤４００とポリエチレングリコールにおける１種以上であることを特徴とする付記８に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

（付記１０）
前記水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期及び水稲の乳熟期までに葉面バリア剤を噴霧することは、以下のいずれかの形態によって実現され、
（ｉ）土壤汚染物質がカドミウム及び／又は鉛である場合、水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期までに噴霧する葉面バリア剤は酸性シリカゾル又は希土類複合シリカゾルであり、水稲の乳熟期に噴霧する葉面バリア剤は第一鉄変性セレンゾルであり、前記酸性シリカゾルにおけるシリカ質量パーセントは１５〜２０％であり、希土類複合シリカゾルにおけるシリカの質量パーセントは５〜１０％であり、希土類元素の含有量は１％（ｗ／ｗ）以下であり、第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は０．２５〜０．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は５〜７．５％（ｗ／ｖ）であり、
（ｉｉ）土壤汚染物質は、砒素汚染、又は砒素とカドミウム、鉛の複合汚染である場合、水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期までに噴霧する葉面バリア剤はセレン混ぜるナノシリカゾルであり、水稲の乳熟期に噴霧する葉面バリア剤は第一鉄変性セレンゾルであり、前記セレン混ぜるナノシリカゾルにおけるシリカ質量パーセントは５〜１０％であり、セレン元素の含有量は１．５〜２．５％（ｗ／ｗ）であり、第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は１．０〜２．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は、２．５〜５％（ｗ／ｖ）であること、を特徴とする付記８又は９に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。

Claims (9)

1. 水稲田植え前にカドミウム砒素同期不活性化剤を使用して土壌重金属活性を低減させ、その後、水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期および水稲の乳熟期までに葉面バリア剤を噴霧し、
   前記カドミウム砒素同期不活性化剤は、内から外まで３層構造を有するカドミウム砒素同期不活性化剤であり、各層に独立したコーティング膜を有し、そのうち、最内層は、水素イオン化学消耗剤であり、中間層は反応加速器の腐植質物質であり、最外層は鉱化前駆体であり、
   前記カドミウム砒素同期不活性化剤は、以下のステップを含む方法により調製され、
   ステップ（１）：水素イオン化学消耗剤をバインダーと水と均一に混合し、造粒して乾燥し、水素イオン消費剤芯材を得、
   ステップ（２）：ステップ（１）で得られた水素イオン消耗剤芯材をコーティング材でコーティングし、造粒後の水素イオン消耗剤を得、
   ステップ（３）：ステップ（２）で得られた造粒後の水素イオン消耗剤と反応加速器の腐植質物質を混合し、さらにバインダーと水を加えて均一に混合し、造粒して乾燥し、内層水素イオン消耗剤と中層反応加速器芯材を得、
   ステップ（４）：ステップ（３）で得られた内層水素消耗剤と中層反応加速器芯材をコーティング材でコーティングして、２層構造物（２層構造の内層水素消耗剤と中層反応加速器）を得、
   ステップ（５）：ステップ（４）で得られた２層構造物と鉱化前駆体を混合し、さらにバインダーと水を加えて均一に混合し、造粒して乾燥し、３層構造のカドミウム砒素同期不活性化剤芯材を得、
   ステップ（６）：ステップ（５）で得られた３層構造物のカドミウム砒素同期不活性化剤芯材をコーティング材でコーティングして、カドミウム砒素同期不活性化剤（３層構造のカドミウム砒素同期不活性化剤）を得、
   ただし、
   前記水素イオン化学消耗剤は、硝酸塩と過酸化物を含み、
   前記反応加速器の腐植質物質は、泥炭土、コチミン酸、チミン酸、フミン、フルボ酸、ウルミン酸、黒腐酸における１種又は２種以上を含み、
   前記鉱化前駆体は、還元性鉄粉、第一鉄塩及び／又は固体第一鉄鉱物を含むこと、を特徴とする中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。
2. 水稲田植え前にカドミウム砒素同期不活性化剤を使用して土壌重金属活性を低減させ、その後、水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期および水稲の乳熟期までに葉面バリア剤を噴霧し、
   前記葉面バリア剤が第一鉄変性セレンゾルであり、
   前記第一鉄変性セレンゾルは以下の方法によって調製され、
   （ａ）鉄含有化合物とセレン含有化合物を水に加え、撹拌して溶解し、鉄とセレンを含む混合溶液を得、
   （ｂ）３５〜８５℃の水浴条件で、ステップ（ａ）で得られた鉄とセレンを含む混合溶液に還元剤を加え、５〜１５分間撹拌し、沈殿が生成しない時に炭酸塩を加え、沈殿が生成しなくなるまで５〜１５分間連続して撹拌し、濾過し、濾過し、沈殿を得て、洗浄し、セレン元素と炭酸第一鉄沈殿物を得、
   （ｃ）乳化剤をクエン酸緩衝液に加え、乳化クエン酸緩衝液を得、
   （ｄ）２５〜５５℃の水浴条件で、ステップ（ｂ）で得られたセレン元素と炭酸第一鉄沈殿をステップ（ｃ）で得られた乳化クエン酸緩衝液に加え、均一に撹拌し、ゾル系を得、
   （ｅ）ステップ（ｄ）で得られたゾル系を蒸発して濃縮し、且つｐＨを４．５〜８．５に調整し、第一鉄変性セレンゾルを得、そのうち、第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は０．２５〜２．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は２．５〜７．５％（ｗ／ｖ）であり、
   ステップ（ａ）に記載の鉄含有化合物は鉄塩と第一鉄塩における１種又は２種の混合物であり、
   ステップ（ａ）に記載のセレン含有化合物はセレン酸、セレン酸塩、亜セレン酸と亜セレン酸塩における１種以上であること、を特徴とする中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。
3. 水稲苗段階及び／又は水稲分げつ盛期に追肥することをさらに含むこと、を特徴とする請求項１又は２に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。
4. 前記水稲苗段階及び／又は水稲分げつ盛期に追肥することは、以下の方法により実現され、
   水稲苗段階に１０〜３０ｋｇ／エーカーの硝酸態窒素肥料、及び／又は水稲分げつ盛期に１０〜２０ｋｇ／エーカーのリン・カリウム肥料を与え、
   前記硝酸態窒素肥料は硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、ニトロリン酸塩、硝酸カルシウムアンモニウムとニトロ化合物肥料における１種又は複数種の混合物であり、
   前記リン・カリウム肥料はリン酸二水素カリウム、カルシウムマグネシウムリン肥料、リン酸カルシウムと過リン酸カルシウムにおける１種又は複数種の混合物であること、を特徴とする請求項３に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。
5. 前記葉面バリア剤は酸性シリカゾル、セレン混ぜるナノシリカゾル、希土類複合シリカゾルと第一鉄変性セレンゾルにおける１種又は２種以上であり、
   前記第一鉄変性セレンゾルは以下の方法によって調製され、
   （ａ）鉄含有化合物とセレン含有化合物を水に加え、撹拌して溶解し、鉄とセレンを含む混合溶液を得、
   （ｂ）３５〜８５℃の水浴条件で、ステップ（ａ）で得られた鉄とセレンを含む混合溶液に還元剤を加え、５〜１５分間撹拌し、沈殿が生成しない時に炭酸塩を加え、沈殿が生成しなくなるまで５〜１５分間連続して撹拌し、濾過し、濾過し、沈殿を得て、洗浄し、セレン元素と炭酸第一鉄沈殿物を得、
   （ｃ）乳化剤をクエン酸緩衝液に加え、乳化クエン酸緩衝液を得、
   （ｄ）２５〜５５℃の水浴条件で、ステップ（ｂ）で得られたセレン元素と炭酸第一鉄沈殿をステップ（ｃ）で得られた乳化クエン酸緩衝液に加え、均一に撹拌し、ゾル系を得、
   （ｅ）ステップ（ｄ）で得られたゾル系を蒸発して濃縮し、且つｐＨを４．５〜８．５に調整し、第一鉄変性セレンゾルを得、そのうち、第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は０．２５〜２．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は２．５〜７．５％（ｗ／ｖ）であり、
   ステップ（ａ）に記載の鉄含有化合物は鉄塩と第一鉄塩における１種又は２種の混合物であり、
   ステップ（ａ）に記載のセレン含有化合物はセレン酸、セレン酸塩、亜セレン酸と亜セレン酸塩における１種以上であること、を特徴とする請求項１に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。
6. 前記水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：８〜３０：１〜１０であり、
   前記水素イオン化学消耗剤は硝酸塩と過酸化物を質量比２〜５：１で得られた混合物であり、
   前記硝酸塩は硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸鉄と硝酸カルシウムにおける１種又は２種以上であり、
   前記過酸化物は過酸化カルシウム、過酸化尿素と過酸化亜鉛における１種又は２種以上であり、
   前記鉱化前駆体は還元性鉄粉と固体第一鉄鉱物を質量比１：１〜５で得られた混合物であり、
   固体第一鉄鉱物は菱鉄鉱、青鉄鉱、硫黄鉄鉱と磁鉄鉱における１種又は２種以上であること、を特徴とする請求項１に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。
7. 前記水稲田植え前に前記カドミウム砒素同期不活性化剤を使用することは以下のいずれかの形態により実現され、
   （Ａ）土壤汚染物質はカドミウム及び／又は鉛である場合、水稲田植え１０日前に前記カドミウム砒素同期不活性化剤を使用し、前記カドミウム砒素同期不活性化剤の使用量は、汚染物質が基準１〜２倍を超えると、５０〜１５０ｋｇ／エーカーを使用し、汚染物質が基準２〜３倍を超えると、１００〜２００ｋｇ／エーカーを使用し、前記カドミウム砒素同期不活性化剤における水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：８〜１５：１〜５であり、
   （Ｂ）土壤汚染物質が砒素汚染、又は砒素とカドミウム、鉛の複合汚染である場合、水稲田植え１０日前に前記カドミウム砒素同期不活性化剤を使用し、前記カドミウム砒素同期不活性化剤の使用量は、汚染物質基準１〜２倍を超えると、１００〜２００ｋｇ／エーカーを使用し、汚染物質が基準２〜３倍を超えると、１５０〜３００ｋｇ／エーカーを使用し、前記カドミウム砒素同期不活性化剤における水素イオン化学消耗剤、反応加速器の腐植質物質と鉱化前駆体の質量比は１：１５〜３０：５〜１０であること、を特徴とする請求項１に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。
8. ステップ（ｂ）に記載の還元剤はアスコルビン酸と還元型グルタチオンにおける１種以上であり、
   ステップ（ｂ）に記載の炭酸塩は炭酸カリウム、炭酸ナトリウムと炭酸アンモニウムにおける１種以上であり、
   ステップ（ｃ）に記載のクエン酸緩衝溶液はｐＨ３．０〜６．０、モル濃度０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌのクエン酸−クエン酸カリウム緩衝溶液であり、
   ステップ（ｃ）に記載の乳化剤はトリトンＸ−１００、アルキルスルホン酸ナトリウム、農薬乳化剤４００とポリエチレングリコールにおける１種以上であること、を特徴とする請求項２又は５に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。
9. 前記水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期及び水稲の乳熟期までに葉面バリア剤を噴霧することは、以下のいずれかの形態によって実現され、
   （ｉ）土壤汚染物質がカドミウム及び／又は鉛である場合、水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期までに噴霧する葉面バリア剤は酸性シリカゾル又は希土類複合シリカゾルであり、水稲の乳熟期に噴霧する葉面バリア剤は第一鉄変性セレンゾルであり、前記酸性シリカゾルにおけるシリカ質量パーセントは１５〜２０％であり、希土類複合シリカゾルにおけるシリカの質量パーセントは５〜１０％であり、希土類元素の含有量は質量パーセントで１％（ｗ／ｗ）以下であり、第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は質量体積比で０．２５〜０．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は質量体積比で５〜７．５％（ｗ／ｖ）であり、
   （ｉｉ）土壤汚染物質は、砒素汚染、又は砒素とカドミウム、鉛の複合汚染である場合、水稲の分げつ盛期から穂をはらむ期までに噴霧する葉面バリア剤はセレン混ぜるナノシリカゾルであり、水稲の乳熟期に噴霧する葉面バリア剤は第一鉄変性セレンゾルであり、前記セレン混ぜるナノシリカゾルにおけるシリカ質量パーセントは５〜１０％であり、セレン元素の含有量は質量パーセントで１．５〜２．５％（ｗ／ｗ）であり、第一鉄変性セレンゾルにおけるセレン元素の含有量は質量体積比で１．０〜２．５％（ｗ／ｖ）であり、鉄元素の含有量は、質量体積比で２．５〜５％（ｗ／ｖ）であること、を特徴とする請求項２に記載の中・軽度重金属汚染土壌における米の安全な生産方法。