土壤重金属污染对农业环境的威胁日益严重,农田环境污染和农产品质量安全是当前公众和学术界关注热点。pH和水分条件会影响土壤中重金属离子的吸附-解吸、氧化-还原等过程,进而可能改变其生物有效性及其造成的环境风险。因此,调控作物生长过程中的pH和水分条件,对污染物的环境行为及其农作物吸收将产生一定影响。植物修复重金属污染是比较有效且比较安全的重金属修复方式之一。本文探讨了水稻与超富集植物东南景天间作体系修复土壤重金属镉污染的效应,以水稻为实验材料,采用盆栽试验,研究pH和水分条件对水稻与修复植物间作体系中水稻吸收降镉的影响,分析Cd在土壤-水稻体系中的转化迁移情况,观测pH和水分条件对水稻生长、生理指标和产量的影响。主要研究结果如下:1、盆栽实验一研究了pH对水稻生长和镉吸收的影响。结果表明,随着镉污染土壤pH的升高,水稻生物量、分蘖数和株高均呈现出增长趋势,水稻各组织和器官重金属镉蓄积量降低。pH为8时,水稻生物量、分蘖数、株高均显著高于pH为4.5处理组,且水稻各部分富集重金属镉的能力均弱于pH4.5处理组。在相同pH条件下,水稻与东南景天间作体系中水稻吸收重金属镉的能力稍弱于水稻单作。在pH为4.5的时候,单作水稻的稻米Cd含量为1.37mg/kg,而间作水稻的稻米Cd含量则为1.25mg/kg。在pH为8的时候,单作水稻的稻米Cd含量为0.31mg/kg,而间作水稻的稻米Cd含量则为0.28mg/kg。推测水稻与东南景天间作体系中,东南景天削弱了水稻对重金属镉的吸收,有助于减轻水稻镉污染。2、盆栽实验二研究了水分条件对镉污染土壤下水稻与东南景天间作体系中水稻生长及镉吸收的影响。结果表明,水分条件偏干旱处理,水稻株高和生物量均显著低于其他处理。水分条件的改变,导致单作与间作体系下水稻吸收重金属镉量也发生相应的改变。在干湿交替处理时,单作水稻的根部Cd含量为37.06mg/kg,而水稻与东南景天间作处理组水稻根部Cd含量有所降低。当长期淹水时,单作水稻根部Cd含量为3.28mg/kg,而水稻与东南景天间作处理组的水稻根部Cd含量也有所下降。随着水稻与东南景天间作体系中畦垄高的增加,沟稻土壤中Cd值也有所降低。3、盆栽实验三主要研究了在四种不同大气沉降影响下,水稻生长和土壤中重金属镉形态的变化。酸雨沉降(S)、氧化性沉降(H)和模拟酸雨与氧化性沉降(M)处理下的水稻生物量和株高均高于一般雨水沉降处理。但是淹水高度在干湿交替时候的水稻生物量与株高均要小于长期淹水的时候的水稻生物量与株高。酸雨以及氧化性沉降对于重金属镉的形态是有一定影响的。首先是可交换态镉,人工雨水>氧化性沉降>模拟酸雨与氧化性沉降>模拟酸雨沉降;可还原态镉,模拟酸雨与氧化性沉降>氧化性沉降>模拟酸雨沉降>人工雨水;可交换态镉,干湿交替的时候,模拟酸雨沉降>模拟酸雨与氧化性沉降>氧化性沉降>人工雨水,而长期淹水的时候,氧化性沉降>人工雨水>模拟酸雨沉降>模拟酸雨与氧化性沉降;残渣态镉,模拟酸雨沉降>模拟酸雨与氧化性沉降>氧化性沉降>人工雨水。综上,本研究表明pH和水分条件对水稻和东南景天间作体系中水稻生长和镉吸收有一定影响。随着pH的升高,水稻与东南景天间作修复重金属镉污染的能力会有所增强,并且随着水稻与东南景天垄高的增加,土壤中的Cd值也有相应的降低。通过本实验发现,最适pH为弱碱性,且水分条件为干湿交替的条件下,此时水稻与东南景天间作能够最大效率修复污染土壤。而我们希望可以通过这个实验寻找出水稻与东南景天间作修复重金属的最佳pH和水分值,这在稻田镉污染及其植物修复中具有现实意义。