随着社会进步和工农业的迅速发展,环境污染日益严重,其中重金属对环境的破坏作用尤为突出。镉(Cd)因其具有高移动性、高毒害性、易积累性、难消除性等特点,被视为毒害最强的重金属元素。镉一旦进入食物链,会严重影响人畜类健康,导致很多疾病,甚至致癌。不良的农耕农作模式、土地利用方式、农田管理和施肥不当,都会显著增加上壤中Cd的有效性和作物的吸收量,影响农产品的安全品质。因此,研究土壤Cd有效性的影响因子,探寻有效的调控措施,筛选合适的肥料和改良剂来降低Cd有效性和作物吸收量,对我国食品安全和人类健康意义重大。土壤-植物系统中镉污染防控技术是当前国内外环境污染研究的热点,国内外专家在镉治理方面已经取得了一定的进展,他们对Mg,Zn,石灰等物质进行了研究,但对施用不同种类石灰材料,以及连续施用石灰、石灰与镁、锌、活性炭等物料的交互作用等改变土壤镉吸附特性及对土壤重金属生物有效性影响的系统性研究比较鲜见。本研究采取在低度镉污染土壤上,不同石灰材料、连续施用不同用量的石灰以及石灰与镁(Mg)、硅(Si)配合施用对土壤pH以及镉有效性的影响：探讨在镉污染土壤上,施用不同用量石灰种植小麦后,连续施用不同用量的镁、锌、活性炭和石灰等物质和采用不同的施用方式对水稻生长、吸收镉的影响,旨在形成控制镉污染土壤上农产品镉超标的施肥技术。本研究得到主要结论如下：1.淹水培养试验结果表明,所有处理的土壤pH都随时间的推移向中性趋近,初始pH越高的处理最终的pH下降幅度也越大,表明该土壤对碱的强缓冲性能。土壤有效Cd的变化与土壤pH呈负相关。土壤有效Cd的浓度总体上随时间的推移逐渐降低,表明淹水能有效降低土壤中有效Cd的浓度。所有处理的土壤有效Cd都低于或显著低于对照,不同物料和组合对土壤有效镉的降低效果依次为石灰+硅>石灰+镁>石灰,高量石灰优于低量石灰。在施用石灰的基础上配施镁或硅,能进一步有效降低土壤中Cd的有效性,在低量石灰的基础上配施硅或镁对土壤有效镉降低的效果最佳。由于土壤pH和有效镉的浓度随培养时间的延长而继续变化,说明用于控制镉污染土壤中的有效镉浓度的最佳石灰用量还需要大量长期试验,而非单季作物试验就能确定。2.连续培养试验结果表明,三种石灰性物质的碱性强度顺序是CaCO3<Mg(OH)2<Ca(OH)2。氢氧化镁对降低土壤有效Cd的效果最好,其次是石灰,碳酸钙几乎没有效果。但是,当把Mg(OH)2作为碱性物料来钝化土壤有效镉时,其用量已达到水稻生长的毒害浓度,因此不宜大量使用。在第二年为期60d的淹水培养试验过程中，连续施用石灰处理的土壤pH随石灰用量的增加而增加,而土壤有效Cd含量则显著降低。从连续施用不同用量石灰对降低土壤Cd有效性的效果来看,连续施用低量石灰(0.33g/kg)既经济,效果又好,可在生产中采用。无论是在第一年施用石灰的基础上第二年施镁,还是在两年连续施用石灰的基础上添加硫酸镁都可进一步降低土壤镉的有效性。其中,镁与低量石灰配合时的效果更佳,因而可在生产中推广应用。3.水稻试验结果表明,单施硫酸镁、硫酸锌、活性炭或与石灰配合施用都能有效抑制水稻对Cd的吸收。在单独施用的情况下,施用硫酸镁的效果最好,它不但降低水稻籽粒和秸秆Cd的浓度,还能抑制水稻秸秆中的Cd向籽粒转移。硫酸镁既可通过土壤施用,也可作叶面肥喷施,土壤施用的效果略好于叶面喷施,说明硫酸镁抑制水稻吸收Cd的机理同时发生在土壤和植株体内,以体内为主。当使用氢氧化镁作为镉的钝化剂使用时,要控制用量不宜过高,否则会导致水稻镁中毒而生长不良。施用硫酸锌也能显著降低水稻对Cd的吸收,叶面喷施的效果优于土施处理,表明硫酸锌抑制水稻吸收Cd的机理可能主要在水稻植株内。活性炭也能有效抑制水稻对Cd的吸收。当硫酸锌、硫酸镁和石灰三种物质中其中两种或三种配合施用时,其效果优于任一物质单施,说明这三种物质配合施用为正交互作用,配合施用抑制水稻吸收Cd的效果更加明显。采用Cd抗性品种,优化施肥技术、选择适宜土壤调理剂和正确农艺措施是降低稻米Cd含量的关键。