我国耕地重金属污染严重,已成为影响农产品食用安全的重要因素。本文研究了易栽培、生物量大的玉米与籽粒苋用于清除土壤中镉(Cd)的潜力,内容包括间作植物对玉米吸收积累重金属Cd的影响,籽粒苋富集Cd的水平及体内分布特征,施肥、添加有机酸、刈割及不同收获时间对籽粒苋富集Cd的影响,主要研究结果如下:　　 1、研究了7种间作作物对玉米吸收积累Cd的影响。结果表明,多数间作作物对玉米生物量没有明显影响,只有扁豆对玉米生长有较明显的抑制作用,它使玉米生物量降至对照的67.8％。间作豆科作物大幅提高玉米的Cd积累总量,最为显著的是鹰嘴豆,它使玉米对Cd的累积量增加1倍以上。7种间作植物对Cd也有不同水平的吸收,其中,油菜与籽粒苋可在地上部大量积累Cd,油菜浓度达53.9 mg kg-1,籽粒苋浓度达51.0 mg kg-1,籽粒苋地下部Cd含量高达91.8 mgkg-1(土壤Cd3 mg kg-1)。间作植物与玉米对Cd的吸收具有不同的交互作用特征,豆科作物在自身较少吸收Cd的条件下,显著提高了玉米对Cd的积累；籽粒苋在自身大量累积Cd的同时,一定程度上抑制了与其间作的玉米的Cd累积量；油菜地下部分吸收较多的Cd,但降低了玉米地上部分Cd含量。研究表明,如果将玉米作为大生物量的Cd污染修复植物来应用,可将其与豆科植物间作,以提高Cd清除效率；籽粒苋与油菜具有大量积累Cd的能力,可作为Cd污染土壤的修复植物。　　 2、籽粒苋是一种生物量大、易栽培的Cd富集植物,具有作为Cd污染土壤修复植物的潜力。比较了两个基因型籽粒苋(K112和R104)的耐Cd特征,土壤Cd污染浓度范围是0-50mg kg-1,生长60 d收获。结果表明,籽粒苋K112与R104生物量随土壤中Cd浓度的增加而逐步下降,在土壤中Cd浓度<16 mgkg-1时,其生物量积累没有受到明显的影响。在本试验最高Cd浓度条件(50 mgkg-1)下仍可生长,但生物量显著下降。两种籽粒苋叶中Cd含量随土壤中Cd浓度增加而快速上升,在土壤Cd浓度为16 mg kg-1时,叶内Cd浓度分别达120.63和109.96 mg kg-1(DW),达到超富集植物的临界标准。镉在植物体内的分布特征为叶>根>茎。籽粒苋两个品种相比,K112吸收Cd的能力大于R104,尤其是在高Cd浓度时,两种籽粒苋对Cd的绝对提取量相似,并随土壤Cd浓度的上升而快速增加。籽粒苋K112和R104对土壤中的Cd具有很强的耐性和积累的能力,可作为Cd污染土壤的修复植物。　　 3、研究了生长在5 mg kg-1 Cd污染土壤中的三种基因型籽粒苋(K112、R104和K472)在三种施肥处理下(N、NP和NPK)的生长状况和Cd的吸收积累情况。结果表明,三种籽粒苋各器官中Cd含量叶中最高,范围为95.1-179.1 mg kg-1,根中次次之,范围:62.4-107.2 mg kg-1,茎中最低,范围:58.9-95.4 mg kg-1,其富集系数高达17.7-29.7施加N,NP,NPK三种处理通常会使籽粒苋叶中Cd含量升高,而使茎和根中Cd含量降低。施加N肥和NP肥两个处理中3种籽粒苋的生物量与对照相比没有多大变化,施加NPK肥处理籽粒苋的生物量增加了2.7-3.8倍,使得提取的总Cd量与对照相比大幅增加。三种基因型籽粒苋(K112、R104和K472)具有生物量大、易栽培、施肥大幅增加生物量的同时不减少器官对Cd的吸收等优点,作为Cd污染土壤的修复植物有巨大应用前景。　　 4、通过对Cd胁迫下的2种基因型籽粒苋(K112和R104)进行不同强度的刈割试验(浅割留茬40cm,深割留茬20cm),并对籽粒苋再生长过程、体内Cd含量及单株富集Cd总量进行了分析统计,结果表明浅割处理的植株新芽再生速度较快,深割处理则相对较慢,二者呈显著差异。从生物量的积累上看,刈割时留茬越高,籽粒苋的再生能力愈强。土壤Cd浓度水平为4.5 nag kg-1的情况下,浅割和深割均能有效提高整株富集水平。刈割这种农艺手段不同于其他化学改良手段,在对环境不造成二次污染的情况下,能够提高籽粒苋的生物量和富集效率,不失为一种很好的辅助修复策略。　　 5、研究了NTA、柠檬酸、苹果酸和酒石酸对土壤中Cd的活化和籽粒苋吸收积累Cd的影响。结果表明,施加NTA对籽粒苋的生物量没有明显的影响,但却显著抑制了籽粒苋对Cd的吸收和累积,使得单株积累的总Cd仅为对照的一半。施加三种有机酸使籽粒苋地上部生物量有所下降,但没有达到显著水平,其中酒石酸的抑制作用最大；施加有机酸对籽粒苋地下部分的生物量没有影响。柠檬酸能降低籽粒苋根、茎、叶中Cd含量；苹果酸降低了籽粒苋叶中Cd含量同时增加了茎和根中的Cd含量；酒石酸增加了籽粒苋叶和根中的Cd含量却降低了茎中的Cd含量。表明,施用NTA、柠檬酸、苹果酸和酒石酸并不能促进籽粒苋对Cd的吸收。