本研究以冬小麦、高粱为实验对象,其中小麦采用盆栽和大田实验相结合,高梁采用盆栽实验。在小麦实验中研究了不同有机肥施用量在不同Pb、Hg、Ni、Cd污染程度下对冬小麦根际土壤中Pb、Hg、Ni、Cd的形态转化、迁移及植物有效性的影响。在高粱实验中究了不同有机肥施用量在不同Pb、Hg、Cd污染程度下对高粱根际土壤中Pb、Hg、Cd的形态转化、迁移及植物有效性的影响。最后对贵州北部小麦、高粱种植区土壤—作物系统重金属污染做了环境质量评价。通过分析和研究,得出了主要结论如下:(1)施用有机肥可明显增加土壤中有机质、全氮、全磷和全钾的含量。同时使得试验土壤的pH值呈弱碱性。(2)小麦实验中随着外源汞、铅、镉、镍施入量的增加,土壤全量汞、铅、镉、镍和有效态汞、铅、镉、镍含量也随之增加,导致小麦吸收汞、铅、镉、镍增加;在苗期土壤中有效态汞、铅、镉、镍含量与小麦根部、茎叶汞、铅、镉、镍含量均达到显著正相关关系;在收获期,土壤有效态汞、铅、镉、镍含量与小麦根部、茎叶和籽粒汞、铅、镉、镍含量仍然都呈现显著正相关关系。(3)小麦实验中土壤有效态汞、铅、镉、镍含量的高低明显地受有机肥施用量的影响。从小麦苗期到收获期,施用有机肥均对土样中有效态汞、铅、镉、镍有一定的吸附抑制作用,在同一汞、铅、镉、镍水平,随着有机肥施用量的增加,土壤中有效态含量逐渐减少。经相关分析,四个汞、铅、镉、镍水平下有机肥施用量与土壤有效态汞、铅、镉、镍含量之间的相关系数在苗期收获期均呈显著负相关。土壤有机肥对土壤有效汞、铅、镉、镍的抑制效果以低汞、铅、镉、镍高有机肥处理效果最为显著;而高汞、铅、镉、镍低有机肥处理效果最差。(4)小麦实验中有机肥的施用直接影响土壤重金属有效态的含量,继而影响小麦对土壤汞、铅、镉、镍的吸收。相关分析结果表明,在苗期汞、铅、镉、镍的低水平下,有机肥施用量与茎叶、根部汞、铅、镉、镍含量之间达到显著负相关水平,在汞、铅、镉、镍的高水平下,有机肥施用量与茎叶、根部汞、铅、镉、镍含量之间呈负相关关系;在收获期有机肥施用量与茎叶汞、铅、镉、镍含量均呈显著负相关,与根部汞、铅、镉、镍含量呈显著负相关,而对籽粒吸收汞、铅、镉、镍的影响随外源汞、铅、镉、镍施入量的不同变化较大。(5)高粱实验中随着外源汞、铅、镉施入量的增加,土壤全量汞、铅、镉和有效态汞、铅、镉含量也增加,导致高粱吸收汞、铅、镉的量也增加;在苗期土壤中有效态汞、铅、镉的含量与高粱根部、茎叶汞、铅、镉的含量均达到显著正相关关系:在收获期,土壤有效态汞、铅、镉的含量与高粱根部、茎叶和籽粒汞、铅、镉的含量仍然都呈现显著正相关关系。(6)高粱实验中土壤有效态汞、铅、镉含量的高低明显地受有机肥施用量的影响。从高粱苗期到收获期,施用有机肥均对土样中有效态汞、铅、镉有一定的吸附抑制作用,在同一汞、铅、镉水平,随着有机肥施用量的增加,土壤中有效态含量逐渐减少。经相关分析,三个汞、铅、镉水平下有机肥施用量与土壤有效态汞、铅、镉含量之间的相关系数在苗期收获期均呈显著负相关。土壤有机肥对土壤有效汞、铅、镉的抑制效果以低汞、铅、镉高有机肥处理效果最为显著;而以高汞、铅、镉低有机肥处理效果最差。(7)高粱实验中有机肥的施用直接影响土壤重金属有效态的含量,继而影响高粱对土壤汞、铅、镉的吸收。相关分析结果表明,在苗期汞、铅、镉的低水平下,有机肥施用量与茎叶、根部汞、铅、镉含量之间达到显著负相关水平,在汞、铅、镉的高水平下,有机肥施用量与茎叶、根部汞、铅、镉、镍含量之间呈负相关;在收获期有机肥施用量与茎叶汞、铅、镉含量均呈显著负相关,与根部汞、铅、镉含量呈显著负相关,而对籽粒吸收汞、铅、镉的影响随外源汞、铅、镉施入量的不同有较大的变化。(8)在小麦苗期各部分吸收汞、铅、镉、镍量的规律为根部＞茎叶,在收获期小麦各部分吸收汞、铅、镉、镍量的规律为根部＞茎叶＞籽粒;在高粱苗期各部分吸收汞、铅、镉量的规律为根部＞茎叶,在收获期小麦各部分吸收汞、铅、镉的量规律为根部＞茎叶＞籽粒。(9)在小麦盆栽实验中最好的抑小麦吸收汞、铅、镉、镍的有机肥水平是:F2(0.3kg/盆)、F3(0.5kg/盆),换算成每千克土壤施多少克有机肥为:F2(40g/kg)、F2(67g/kg);在小麦大田实验中最好的抑小麦吸收汞、铅、镉、镍的有机肥水平是:D(300kg/亩),E(350kg/亩),换算成每平方米施多少千克有机肥为:D(0.45kg/m~2),E(0.53kg/m~2)。在高粱盆栽实验中最好的抑高粱吸收汞、铅、镉的有机肥水平是:F2(0.1kg/盆),换算成每千克土壤施多少克有机肥为:F2(13g/kg)。(10)对于黔北小麦、高粱种植区土壤—作物系统重金属污染的评价结果明,黔北小麦、高粱种植区土壤均未受到污染,但是土壤中Pb已经达到警戒水平;农作物小麦、高粱中的Cd、Hg、Pb、和Ni等元素含量处于食品安全水平以下。