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随着采矿、选矿和冶炼行业的发展,农药、化肥和污灌的使用,使本已稀缺的耕地资源因土壤重金属污染而日益紧缺,土壤重金属污染已经严重制约污染区的农业发展,危及到农作物食品安全和人体健康。在土壤重金属难以快速、安全、经济去除的客观事实下,探寻低吸收作物种类或者品种在污染区推广种植,并通过土壤改良措施抑制土壤重金属向植物体迁移,是一条在污染区发展可持续农业生产的现实途径。本研究首先对云南个旧乍甸农田土壤和农作物进行野外调查,初步探明研究地点土壤基本理化性质以及农田土壤和农作物重金属污染现状,并根据不同作物对重金属的转移系数,筛选出低吸收品种或种类；然后在室内土培条件下,通过三因素四水平正交设计L16(43),研究外源As-Pb-Cd复合污染对甘蓝(Brassica oleracea L.)、芫荽(Coriandrum sativum L.)、油菜(Brassica napus L.)3种农作物的生物量、营养品质和可食部分重金属含量的影响；最后在室内土培条件下,以油菜(B. napus L.)为供试植物,直接以污染区农田土壤为供试土壤,通过添加不同浓度有机肥(鸡粪)、磷肥(NaH2PO4·2H2O)和有机肥与磷肥混施,研究不同改良剂对供试土壤基本理化性质、土壤酶活性、油菜可食部分As、Pb、Cd含量和营养品质的影响。研究的主要结果表明：(1)研究地点农田土壤Pb、Zn、Cu,、Cd、 As含量均超出《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准,Hg未检出,该地区农田呈以As、Cd为主多种重金属复合污染。Pb、Zn、Cu、Cd、As土壤有效态含量与土壤全量呈极显著正相关(P<0.01)。农作物中Cu、As含量与土壤有效态Cu、As含量无显著相关,Zn含量与土壤有效态Zn呈极显著负相关(P<0.01),Cd、Pb含量与土壤有效态Cd、Pb呈显著正相关(P<0.05)。(2)89%的农作物As超标,其中油菜籽(B. napus L.) As含量最高,均值达23.04±14.33mg·kg-1(鲜重,下同)；Pb超标率达72%,油菜籽Pb含量最高,平均为5.55±2.53mg·kg-1; Zn、Cd超标率均为11.11%,超标最严重的油菜籽Zn含量为46.65±13.61mg·kg-1,Cd含量为0.24±0.10mg·kg-1;Cu超标率为5.55%,油菜籽Cu含量最高,达16.02±2.75mg·kg-1。油菜籽对As、Pb、Zn、Cu、Cd的转移系数[农作物可食部分重金属含量(鲜重)与土壤重金属含量的比值]远高于其他作物。农作物对Pb、Zn、Cd和As的转移顺序为果实类>叶菜类>根茎类,对Cu的转移顺序是果实类>根茎类>叶菜类。农作物以As、Pb污染为主,总体属重度污染。聚类分析得出油菜籽、青蒜(Allium ampeloprasum L.)和生菜(Lactuca sativa L. var. ramosa Hort.)重金属污染严重,不适合在该地区继续种植和食用。(3) As-Pb-Cd复合污染条件下,As低污染(50mg·kg-1)及Cd中污染(10mg·kg-1)刺激芫荽生长,重金属高污染均严重抑制3种作物的生长。16个浓度设置中,甘蓝、芫荽、油菜分别有18.75%、43.75%和50%3种元素同时超标。复合污染下重金属联合作用的类型因植物和元素种类而异。甘蓝对As、Cd的吸收,芫荽对Pb、Cd的吸收,油菜对As、Pb的吸收,表现为独立作用；As高污染(200mg·kg-1)促进了甘蓝Pb的吸收,As中污染(100mg·kg-1)促进了油菜Cd的吸收,表现为协同作用；As高污染(200mg·kg-1)抑制了油菜对Cd的吸收,表现为拮抗作用。As-Pb-Cd复合污染对3种植物可食部分维生素C、可溶性蛋白、游离氨基酸含量未有显著影响(P>0.05),唯有As显著增加甘蓝可溶性糖含量(P<0.05),但所设As浓度间无显著差异。本研究表明农作物的生物量、品质和重金属含量受作物种类、重金属组合及其浓度的影响。(4)土壤改良实验结果表明,所有改良处理均提高土壤pH值,供试土壤由中性变为碱性；土壤全氮和速效磷含量均大幅提升,土壤全氮由国家标准第五等级变为第三等级,土壤缺氮情况明显改善；除磷肥50mg·kg-1处理外,其余处理均增加土壤有机质含量；改良处理对阳离子交换量(CEC)无显著影响。所有处理均降低了土壤As有效态含量,当磷肥为200mg·kg-1时土壤As有效态含量最低,为90.42±1.21mg·kg-1;2/3的处理组显著降低了Cd有效态含量,其中磷肥和有机肥混施(50mg·kg-1+50g·kg-1)效果最佳；改良处理对降低土壤Pb有效态含量无显著差异。(5)所有处理均提高了土壤蔗糖酶和脲酶的活性,当磷肥和有机肥混施(200mg·kg-1+50g·kg-1)时,蔗糖酶和脲酶活性最高；当磷肥和有机肥混施(50mg·kg-1+50g·kg-1)时,显著增加过氧化氢酶活性；当有机肥75g·kg-1时,显著增加过氧化物酶活性。改良处理对降低油菜可食部分As含量作用明显,其次是Cd含量,油菜As、Cd含量均低于国家重金属限量标准,但对抑制Pb含量效果不佳。所有改良处理均增加油菜可食部分可溶性蛋白含量,当有机肥75g·kg-1、磷肥与有机肥混施(50mg·kg-1+50g·kg-1)时效果最佳；当有机肥75g·kg-1时,油菜可溶性糖含量最高；油菜可食部分维生素C含量无显著差异。本研究表明,施用改良剂能极大地改善土壤基本理化性质,不同程度地减少土壤As、Cd有效态含量,增加土壤酶活性,有效降低油菜可食部分As、Cd含量,提高油菜可溶性蛋白和可溶性糖含量。