农田土壤的重金属污染问题亟待解决,如何实现边生产边修复是当下研究的重点。不同作物对重金属的吸收不同,甚至同种作物,不同品种之间对重金属吸收的差异也非常大,因此筛选出重金属低积累型作物,能有效的将重金属污染农田利用起来。本实验以生物量较大的经济作物南瓜与镉超富集植物籽粒苋为实验材料,进行田间实验,筛选出重金属低积累型南瓜品种,并探究南瓜与镉超富集植物籽粒苋单作与间作不同种植模式、不同肥料对间作体系下南瓜吸收镉、砷的影响,以及As、Cd在土壤-南瓜中的转化迁移情况,同时观测不同模式对南瓜生长、生理指标和产量的影响。主要研究结果如下:1、试验的25个南瓜品种的单果重有显著差异,不同南瓜品种单果重量的范围为0.550-2.960kg/个。这与南瓜本身的基因型有关。试验南瓜的根、茎、叶、果实镉含量均有显著性差异,大部分南瓜品种镉含量均呈根>叶>茎>果实的规律。南瓜根镉含量范围是0.051-0.0.462mg/kg,平均值为0.148mg/kg。叶镉含量范围是0.017-0.430mg/kg,平均值为0.100mg/kg。茎镉含量范围是0.010-0.248mg/kg,平均值为0.076mg/kg。果实镉含量范围是0.002-0.05mg/kg,平均值为0.014mg/kg。试验南瓜的根、茎、叶、果实砷含量均有显著性差异,大部分南瓜品种砷含量均呈根>叶>茎>果实的规律。南瓜根砷含量范围是0.287-1.27mg/kg,平均值为0.643mg/kg。叶砷含量范围是0.100-0.460mg/kg,平均值为0.249mg/kg。茎砷含量范围是0.027-0.353mg/kg,平均值为0.135mg/kg。果实砷含量范围是0-0.006mg/kg,平均值为0.0001mg/kg。不同南瓜品种根、茎、叶果实的镉砷富集系数和转运系数有显著差异。南瓜各部位的镉砷富集系数均<1,说明南瓜对镉砷的富集能力不强。其中,南瓜叶镉砷富集能力相对于茎略强,但是仍低于根积累能力,而果实富集能力最低。经大田试验验证,大部分南瓜本身对镉砷的吸收非常小,在中轻度镉砷复合污染土壤上种植亦可保障农产品的质量安全。2、采用南瓜与籽粒苋间作系统修复镉砷复合污染农田,可以在产出合格的农产品的同时修复重金属污染的土壤。试验结果表明,单作与间作的南瓜产量差异不显著。相较于单作,间作降低了南瓜的生物量,其中,在初期间作籽粒苋的生物量受到抑制,但是到后期,间作籽粒苋的生物量显著提高。相比于单作,间作南瓜根茎部位的镉含量差异不显著,但南瓜叶部的镉含量显著增加,间作显著减少了南瓜茎部的砷含量,对南瓜其余部位吸收砷无显著影响,产出的南瓜果实均未超过国家标准的限定值。但是间作显著增加了籽粒苋对镉砷的提取量。从富集量来看,间作籽粒苋单株对镉的富集量增加了100%,对砷的富集量增加了233%,但从单位面积提取量来看,单作籽粒苋的提取量最大。3、施加不同种类的肥料对南瓜籽粒苋间作系统吸收镉的影响显著。实验结果表明,污泥作为肥料施用到土壤中,会显著增加土壤中镉的有效态,降低土壤p H值,从而导致植物吸收更多的镉,所以污泥农用有一定的风险性;猪粪虽然助植物生长的能力不如鸡粪,但施用猪粪后,土壤中镉的有效态含量最低,植株中的镉含量也最低,说明猪粪能有效抑制镉向植物中转移。