随着现代化和工业化的快速发展,重金属污染问题越来越严重,Cd污染是其中最常见的一种污染,严重影响农田蔬菜安全生产,威胁人类生命健康安全,因此采取相关措施对农田Cd污染进行修复已经刻不容缓,然而常见的化学和物理修复容易造成二次污染,成本高,可持续性弱,因而寻找一种环境友好型、可持续性的修复材料及方式已成为广大研究者探寻的目标。植物促生细菌是一类被证实能够有效吸附重金属,促进植物生长的微生物修复材料,黏土矿物因其来源广泛,经济实惠,效果好,且对土壤无不良作用,也受到关注。为此,综合两种修复材料的优点,拟开发一种高效且稳定的菌株与黏土矿物复合处理剂,为Cd污染农田的修复、蔬菜安全生产提供宝贵资源。本文从内蒙古砒砂岩区贫瘠土壤筛选到48株耐Cd芽孢杆菌,随后以产生物膜、胞外多糖和耐旱能力为指标,进一步筛选得到7株供试菌株,通过7株供试菌株在含1 mg·L-1 Cd的培养基中Cd去除率比较,获得两株Cd去除效果好的供试菌株H49（Bacillus altitudinis）和 G20（Bacillus halotolerans）,用于后续盆栽试验。盆栽试验结果表明,菌株H49和G20能够降低蔬菜可食用组织Cd含量（18.2%～37.3%）,其中菌株G20的效果要好于H49,能够使栖霞Cd污染土壤中生菜可食用组织Cd含量接近国家蔬菜安全生产的标准,达到0.198 mg·kg-1。为了强化菌株G20在重金属污染土壤修复中的效果和稳定性,挑选了四种黏土矿物（蛭石、蒙脱石、伊利石和高岭土）和菌株G20进行复配处理,通过溶液、土壤滤液试验、盆栽试验,发现复合处理组Vrm+G20能够使溶液中Cd含量下降72.7%,土壤滤液中有效态Cd含量下降47.3%,栖霞Cd污染土壤中生菜可食用组织Cd含量下降50.3%,达到0.162 mg·kg-1,低于国家蔬菜安全生产的阈值。通过对菌株和蛭石吸附特性的研究,发现菌株G20主要以细胞壁吸附为主,胞内吸附为辅。解吸试验结果发现,菌株G20吸附方式主要是以螯合作用为主,而蛭石是物理吸附、离子交换吸附和螯合作用三者共同作用。通过红外光谱测定,发现菌株G20和蛭石有多种官能团参与吸附,电镜观测显示蛭石表面疏松多孔,为菌株G20的生长和定殖提供了保护。随后在南京栖霞Cd污染农田中进行了田间试验效果和机制的探究,发现复合处理组G20+Vrm能够发挥出最佳效果,使生菜可食用组织Cd含量降低62.6%,达到0.157mg·kg-1,低于国家蔬菜安全生产的阈值。发现该复合处理组中菌株G20和蛭石能够发挥良好协同作用,菌株G20菌体本身和分泌的胞外多糖能够显著增加蔬菜根际土壤中有机质的含量,促进土壤小团聚体粒径向大颗粒粒径转化,增加土壤中胞外多糖功能基因pgm的丰度（17.7%～17.9%）,增加有机结合态Cd含量（142.6%～169.3%）,减少可交换态Cd（36.6%～36.7%）和碳酸盐结合态Cd含量（39.6%～39.9%）,同时能够增加蛭石表面负电荷（35.1%～53.4%）和比表面积（12.6%）,降低Cd的生物有效性,减少蔬菜对Cd的吸收,而蛭石为菌株G20的生长提供了保护,促进了菌株G20在蔬菜根表的定殖,同时蛭石的添加增加了土壤中黏土矿物的含量,导致土壤团聚体中黏粒颗粒所占比重上升（29.8%～40.2%）,土壤中Cd形态向残渣态转变,大大降低了 Cd对蔬菜的毒害作用。