土壤重金属可通过食物链危害人体健康。我国局部地区土壤重金属污染严重。水稻是重要的粮食作物,降低污染土壤中水稻对重金属的积累是农田土壤安全利用的着眼点。硅作为水稻的必须元素,在促进水稻生长的同时也可提高水稻抗逆性。硫可促进水稻体内巯基蛋白的形成,且在淹水条件下可影响土壤重金属形态。本研究通过水培试验初步分析了近年来新审定的20种水稻对Cd的耐性机制,筛选出了积累较低、耐性较强的水稻品种,并进一步通过土培试验探究了硅肥(硅酸钠)、硫肥(硫粉)及其配施对污染土壤中水稻吸收Cd、Cu的影响特征及潜在机制,以期为重金属污染农田的安全利用提供有效指导。主要研究结果如下:(1)水培试验表明,不同品种的水稻对Cd的耐性不同,但耐Cd机制相似。水稻根部Cd的积累量与非蛋白巯基(NPT)含量呈显著正相关,且Cd主要存在于水稻细胞壁和可溶性组分,说明了水稻根部对Cd的细胞壁固持作用和液泡区室化作用。从水稻株高、干重、生长健康指标和转移因子综合来看,“两优289”水稻品种对Cd的积累量较低、耐性较强。(2)土培试验中,在水稻幼穗分化期,水稻根部巯基蛋白以PCs为主,而茎部以GSH为主。单施硅肥增加了水稻根部NPT和PCs的含量,单施硫肥尤其是中、高量硫肥促进了水稻茎部GSH的含量,硅硫配施处理也都降低了水稻根部NPT和PCs的含量。施用硅肥、硫肥对茎部NPT含量的影响呈现出与根部相反的特点。(3)土培试验中,在水稻幼穗分化期,水稻根部Cd主要分布在细胞壁组分,占60%以上,施用硅硫肥减小了细胞壁组分Cd的比例,减弱了细胞壁的固持作用,同时增大了细胞可溶组分Cd的比例,提高了液泡区室化作用,特别是单施硫肥的处理,使细胞可溶性组分Cd比例增加了18.5%-22.1%。施用硅硫肥大多降低了水稻根部细胞壁组分Cu的比例,但增加了茎部细胞壁组分Cu的比例。(4)土培试验中,水稻成熟期,施用硅硫肥提高了根际土壤中弱酸提取态Cd的比例,但降低了弱酸提取态Cu的比例,也降低了残渣态Cd的比例,而在硅硫配施处理中增加了残渣态Cu的比例。施肥大多促进了水稻根表铁膜对Cd的固定,且根表铁膜阻控效果大于根际土壤。在单施硫肥处理中,低硫(S1)、中硫(S2)和高硫(S3)中的IPS值分别为9.35、7.85和7.35,表明随硫肥施用量的增加铁膜对Cd的固定能力降低。(5)土培试验中,水稻各器官中Cd和Cu含量顺序为:根部>茎部>叶部>糙米>稻壳。相比对照处理,单施硅肥或硫肥均没有降低水稻糙米中Cd和Cu的含量,但在硅硫配施的硅低硫(GS1)处理中,糙米Cd含量降低了30.1%;在硅硫配施的GS1、GS2和GS3中,糙米Cu含量分别降低了5.03 mg/kg、3.05 mg/kg和5.04 mg/kg。(6)单施硅肥、单施硫肥仅降低了Cd由水稻根部向茎部的转移,而增大了Cd由根际土壤向根表铁膜、由根表铁膜向水稻根部、以及由水稻茎部向糙米的转移。硅硫配施的GS1处理降低了Cd由土壤经水稻根部、茎部向糙米的转移,也降低了Cu由根际土壤向水稻根部的转移,这可能是硅硫配施的GS1处理降低Cd、Cu在糙米中积累的重要原因之一。