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土壤重金属污染面积大，危害严重，研究土壤重金属元素在土壤和作物系统中的迁移转化特征及其调控对土壤重金属污染治理具有重要意义。本文以烟草-土壤系统和重金属Pb、Cd为例，采用外源添加重金属Pb、Cd模拟土壤Pb、Cd污染，进行烟草盆栽试验，研究重金属Pb、Cd在土壤和烟草系统中的地球化学循环特征及石灰、有机肥和EDTA等土壤调理剂对土壤pH、Pb、Cd有效性及烟草吸收的影响，得出以下主要研究结论:
1)盆栽和外源添加重金属Pb、Cd试验条件下，土壤固定和随水淋失是土壤重金属Pb、Cd的主要特征;不同生育时期，重金属Pb在土壤-烟草根系、根系-茎和茎-叶界面迁移的速率不同。烟草整个生育期内，固定无效化的Pb、Cd占土壤总Pb、Cd的56.31％和73.36％，淋失的Pb、Cd分别占土壤Pb、Cd总量的43.65％和25.63％。移栽至团棵期重金属Pb、Cd在土壤-根系和根-茎界面均具有较大的迁移速率，而茎-叶界面的迁移主要发生在移栽至旺长时期。不同时期因烟草根、茎、叶干物质所占比例的不同，而使不同部位的重金属Pb、Cd浓度不具有可比性，不同时期生长中心会由于干物质的稀释效应而使浓度降低，但积累量却明显增加。由于烟草经济收获物为叶片，因此土壤重金属在茎-叶界面的转移特征比土壤-根系界面的转移特征更为重要，土壤重金属Pb、Cd在茎-叶界面的转移特征是治理土壤重金属污染的重要依据。
2)土壤施用石灰和有机肥会使酸性土壤pH升高，并具有一定的时效性。石灰和有机肥施入土壤后0-50d时段内可不同程度地使土壤pH升高，其中石灰的作用强于有机肥，并均随时间的演出使土壤pH升高的作用而降低，90d时施石灰和有机肥处理土壤pH与对照处理已无差异。土壤施用石灰和有机肥一定时间段内能够使土壤有效Pb、Cd浓度降低，而超过一定时间后，土壤有效Pb、Cd浓度可能会高于对照处理。从试验数据看，0-25d内施用石灰和有机肥均使土壤有效Pb、Cd浓度低于对照处理，而50-90d则略微高于对照处理。其原因可能主要是由于前期施入的石灰和有机肥可以通过改变土壤pH、螯合等作用固定土壤Pb、Cd，而后期由于石灰消耗殆尽、土壤pH降低和有机质的分解被固定的Pb、Cd重新释放和活化。因此用石灰和有机肥治理土壤重金属污染的时候，应根据具体土壤条件、气候特别是降水条件及土壤重金属的种类、浓度和具体作物合理设计石灰和有机肥的施入时间，确保石灰和有机肥等土壤调理剂发挥作用的时间与作物吸收这种重金属的高峰吸收期保持一致，才能达到理想的治理效果。
3)烟草对土壤重金属吸收有“营养期”，全株和叶“最大吸收期”存在一定程度的时间分异，不同重金属也有所不同。叶“最大吸收期”重金属积累量占全生育期最大积累量的90％以上，是控制土壤重金属有效性和降低叶片重金属含量的关键时期。烟草全株Pb“最大吸收期”为旺长-现蕾期，叶为移栽-旺长期;全株Cd“最大吸收期”为旺长-现蕾期，叶为团棵-旺长期。叶Pb“最大吸收期”Pb积累量194.81ug，平均积累速率3.4788ug/d;叶Cd“最大吸收期”Cd积累量39.53ug，平均积累速率0.7059ug/d。拟合方程分析表明，叶Pb最大积累速率4.0697ug/d，时间为移栽后34.40d;≥1/2最大积累速率时长49.09d(移栽后9.86-58.95d)，为全生育期的51.13％，吸收量为全生育期最大吸收量的90.92％。叶Cd最大积累速率0.7766ug/d，时间为移栽后34.90d;≥1/2最大积累速率时长50.01d(移栽后9.90-59.91d)，为全生育期的50.01％，吸收量为全生育期最大吸收量的90.62％。
4)EDTA对土壤重金属Pb、Cd移动性及烟草叶片对重金属Pb、Cd吸收积累量有显著影响。烟草团棵期至成熟期，EDTA处理可使土壤全Pb浓度下降幅度在59.70％-79.74％之间，土壤有效Pb浓度下降幅度在69.94％-78.72％之间;土壤全Cd浓度下降幅度在70.63％-77.71％之间，土壤有效Cd浓度下降幅度在77.60％-87.64％之间;可使烟草上、中和下部叶片重金属Pb、Cd的浓度明显降低。其中下部叶降低幅度大于中部叶大于上部叶，叶片Pb浓度降低率在10-30％之间，Cd浓度降低率在60％以上。EDTA作为一种人工合成的专用螯合剂，具有十分强大的螯合能力，可以和土壤中的重金属Pb、Cd等离子发生螯合作用，形成螯合物，并促进吸附态和难溶态的Pb、Cd溶解并继续被螯合，而螯合后的螯合物可以随降水或灌溉水排出上层土体，从而达到治理土壤重金属污染、减少作物产品对重金属的吸收和积累。用EDTA螯合剂治理土壤重金属污染可称之为人工螯合淋溶治理法。