【研究目的】我国农业土壤重金属污染十分严重,在所有重金属中,镉是毒性最高的元素之一。近年来,修复镉污染土壤已成为我国农业可持续发展亟待解决的问题。改良剂一般通过吸附、离子交换、表面沉淀、络合、氧化还原等机理作用于土壤中的重金属,其成本低廉、安全性高,是目前研究最多的一项经济、高效的治理技术。因此,研究改良剂对土壤中镉的转化、积累以及植物对镉吸收的影响,能够为农业生产中合理改良镉污染土壤提供参考。【研究方法】本研究采用盆栽试验,以小白菜和油菜为试验材料,研究在我国西北地区石灰性土壤中不同改良剂对土壤中镉的含量、形态转化以及小白菜和油菜对镉的吸收与积累的影响。本试验分为两部分进行:第一部分为预试验,研究有机肥对小白菜、油菜镉吸收量的影响。第二部分为试验部分,采用盆栽试验,分别在正常土壤(A)、低镉含量土壤(B)、高镉含量土壤(C)3种土壤上种植小白菜和油菜,以鸡粪、腐殖酸、生物碳和海泡石4种改良剂分别以不同含量施入各土壤,研究4种改良剂及其用量对小白菜和油菜生物量、镉吸收量及土壤镉含量与形态转化的影响。【主要结果】预试验主要结果:(1)施用较高含量的有机肥均可显著提高小白菜和油菜的生物量。土壤中一定的镉含量可以促进小白菜地上部的生物量。(2)添加有机肥对污染土壤中小白菜和油菜镉的吸收量有显著影响,且有机肥对油菜的作用大于小白菜。小白菜在各土壤上对镉均有超富集作用。试验主要研究结果:(1)在正常土壤上,改良剂对油菜和小白菜地上部分生物量的影响基本一致,施用高含量的鸡粪处理均显著增加了小白菜和油菜的生物量。在土壤镉含量为1.5 mg·kg-1时,鸡粪均显著增加了小白菜与油菜地上部生物量。在土壤镉含量为3.0mg·kg-1时,鸡粪对油菜生物量有显著的作用,高施用量的鸡粪也提高了小白菜的生物量,说明改良剂的不同施用量对小白菜和油菜均有不同的影响。(2)在正常土壤上,改良剂对油菜和小白菜地上部镉含量影响均不显著。当土壤镉含量为1.5 mg·kg-1时,4种改良剂对油菜地上部的镉含量均有降低。在土壤镉含量为3.0 mg·kg-1时,不同改良剂对油菜和小白菜地上部镉含量影响各异,且不同施用量对其影响也不同。(3)在正常土壤中,腐殖酸、生物碳和鸡粪均显著降低了种植小白菜和油菜土壤中的镉含量。当土壤中镉含量1.5 mg·kg-1时,4种改良剂对均显著降低土壤中的镉含量。当土壤镉含量为3.0 mg·kg-1时,4种改良剂较对照土壤均显著降低了种植小白菜土壤中的镉含量,且腐殖酸处理的降低效果最佳。(4)有机改良剂腐殖酸、鸡粪和生物碳不同程度的促进了土壤中的镉由不可利用态向潜在生物可利用态和可利用态的转化,而海泡石则钝化了有效态镉含量,不利于植物根系对镉离子的吸收;生物碳增加了土壤中碳酸盐态镉的存在比例;鸡粪作为一种特殊的有机改良剂施入土壤后,土壤镉主要以交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态形式存在,其他形态镉含量均很少;改良剂对土壤中镉形态的影响在修复土壤方面起着至关重要的作用。【结论】有机肥不仅可以提高作物生长,还可以促进小白菜和油菜对镉的吸收,小白菜对镉的超积累能力优于油菜。鸡粪可以显著增加小白菜与油菜的生物量,4种改良剂的施用量的不同对小白菜与油菜地上部镉含量也有显著差异。鸡粪、生物碳和腐殖酸对土壤镉有活化的作用,海泡石抑制了土壤中镉的有效化。