随着社会不断发展变化，我国农业从过去以施有机肥为主，已经发展到目前以施用化肥为主、有机肥为辅，且有机肥所占比重越来越小的施肥制度。大量施用含有重金属的化学肥料和有机肥能导致土壤污染。　　 基于此，本论文以长期肥料试验为平台，选择了3个在气候带、土壤类型和耕种制度上有代表性的长期肥料试验，研究了长期不同施肥处理对土壤肥力、土壤微量元素和重金属积累以及作物吸收微量元素和重金属等影响。主要研究结果如下：　　 1、海伦站长期肥料试验(1990～2006年)。各施肥处理土壤有效铜含量均较高，但施肥处理之间差异未达到显著水平；施用化肥土壤有效锌、有效铁(除NK外)、有效锰和有效镉含量较对照也均明显提高，但土壤有效锌含量明显偏低。玉米籽粒除CK和PK处理产量较低外，其他各施肥处理产量较高且产量差异未达到显著水平。施用化肥导致玉米籽粒铜、铁和锰含量比对照处理高；而玉米籽粒锌、镉含量随磷肥施用其含量比不施磷处理低；玉米地上部吸收铜、锌、铁、锰总量与地上部产量成正比，其转移系数大小顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Mn＞Cd。　　 2、封丘站长期肥料试验(1989～2005年)。经过16年不同施肥处理，除施有机肥处理土壤全锌显著高于对照处理外，土壤铜、铁、锌、锰全量均没有显著变化，但施用有机肥能显著增加土壤有效铜、锌、铁含量。小麦和玉米籽粒铜、铁、锌含量，在CK，NK，NP和NPK处理中显著高于其他处理。小麦和玉米籽粒的镉含量都远远低于国家食品卫生标准。不同的施肥处理地上部积累微量元素的总量，与地上部生物产量成正比。小麦和玉米铜、锌的转移系数高于铁、锰。小麦秸秆和籽粒的氮、磷、钾比值与铜、锌含量有较好地相关性。　　 3、红壤站长期肥料试验(1987～2006年)。经17年连续施用猪粪和稻草还田显著增加了土壤Cu、Zn和Cd全量，而土壤Fe、Mn和Pb全量在不同施肥处理间没有显著差异；施肥增加了土壤有效态Cu、Zn和Fe含量，其中施用猪粪和稻草还田的3个处理显著增加了土壤有效态Cu、Zn和Cd含量，而土壤有效态Pb含量在不同施肥处理间没有显著性差异。不同处理糙米Cu、Zn、Fe、Mn和Pb含量变化较小或没有显著性差异，而在3个施猪粪和稻草还田处理中，糙米Cd含量均超过国家食品卫生标准(＞0.2 mg kg-1)。水稻地上部吸收积累Cu、Zn、Fe、Mn、Pb和Cd总量与其地上部生物量呈正相关，土壤Cu、Zn、Cd有效态与全量呈极显著相关关系，而糙米Cd含量与土壤Cd全量和有效态含量有较好的相关关系。　　 4、红壤站有机物质积累与平衡试验(1987～2006年)。稻草还田、施用紫云英和猪粪较单施化肥处理，土壤中铜、锌、镉的全量和有效态含量均有所提高，尤其是施用猪粪能显著增加土壤铜、锌、镉全量和有效态含量。不同施肥处理，糙米和稻草中铜、锌、铁、锰的含量没有显著差异；施用稻草、紫云英和猪粪明显提高糙米镉的含量，并超过国家食品卫生标准。　　 5、在江西省余江县所调查58对水稻和土壤样品中，土壤铜、锌含量均低于国家土壤环境质量一级标准；但土壤镉只有20％的样品属于国家土壤环境质量一级标准，有54％的土壤样品属于国家土壤环境质量二级标准，26％的土壤样品高于国家土壤环境质量二级标准。土壤有效态铜、锌含量水平都在中等以上，含量充足；土壤有效态铁、锰含量变化较大；土壤中镉绝大部分以有效态形式存在。糙米中锌、镉分别有3.4％，8.6％样品超过国家食品卫生标准；糙米对铜、锌、镉的富集系数顺序依次为：Zn＞Cd＞Cu。　　 总之，在本研究的三个长期肥料试验中，施用化肥未显著提高土壤微量元素和重金属的含量，小麦籽粒和玉米籽粒微量元素和重金属含量均符合国家食品卫生标准，但施用猪粪显著增加了土壤铜、锌和镉的含量，并导致糙米镉超标。小麦秸秆和籽粒氮、磷和钾的比值与籽粒铜和锌籽粒含量有显著的相关性。