工农业飞速发展导致我国大量农田重金属污染,对农业生产构成严重危害。土壤重金属污染不仅对农作物的产量及品质产生影响,而且通过食物链将危害人体健康。间作是我国传统农业的精髓之一,选择适当的重金属富集植物建立农作物-富集植物间作复合体系,可以在修复重金属污染土壤的同时,保证农作物的安全生产,实现对重金属污染土壤的边生产边修复。本研究以玉米、大豆为研究对象,通过玉米、大豆-东南景天间作的大田定位试验探索间作东南景天对玉米、大豆吸收重金属Mn、Cd、Pb的影响及其机理,以期筛选出优化的农作物-重金属富集植物间作模式并将其推广应用,为实现对重金属污染土壤的边生产边修复提供理论依据。具体实验结果如下:(1)通过对东南景天-农作物间作研究表明,间作时间和作物品种对间作作物的生长均有影响。对东南景天-玉米间作而言,东南景天-玉米间作连作可以促进间作玉米生长发育,2017年间作玉米生物量、株高、穗长、产量均低于单作,尤其间作玉米产量显著低于单作21.3%,2018年则是间作玉米各指标高于单作玉米,但其差异不显著;而且从玉米干物质积累动态趋势可以看出间作玉米的生长优势主要在玉米成熟期体现的尤为显著,其中2018年收获期间作玉米的干物质积累显著高于单作16.3%。对东南景天-豆科间作而言,与东南景天间作的六月黄其产量和干物质积累与单作间差异不显著,而间作十月黄的产量及干物质积累均显著高于单作,间作十月黄地上部生物量、单株荚重及产量均显著高于单作39.9%、43.3%及43.2%,从大豆干物质积累动态趋势可以看出间作十月黄的生长优势越到后期表现越显著,其中收获期的间作十月黄干物质积累显著高于单作27.7%。(2)不同间作模式对农作物吸收重金属的影响不同,东南景天-禾本科(玉米)和东南景天-豆科(大豆)两种间作模式相对比,间作东南景天更能显著阻控禾本科玉米对重金属的吸收,使间作玉米各器官重金属含量低于单作,尤其使间作玉米地上部各器官(叶、茎、穗)中Mn、Cd含量显著低于单作,从2017、2018两年的整个生育期来看,间作玉米根、茎、叶、穗的Mn、Cd、Pb含量分别低于单作玉米6%～30.7%,7.6%～50.8%和1.6%～18.8%;而间作东南景天对大豆吸收重金属的阻控效应不显著。(3)间作东南景天不会影响间作农作物(玉米、大豆)的重金属积累动态趋势,研究结果表明,东南景天-玉米和东南景天-大豆间作中,单、间作玉米、大豆的重金属积累均符合“慢-快-慢”的动态趋势;拟合建立不同间作模式作物吸收重金属的Logistic曲线方程,根据其特征值得出与单作玉米相比,东南景天-玉米间作使间作玉米吸收重金属的最大吸收速率减小,吸收高峰期提早,进一步使重金属快速吸收持续期缩短,从而阻控了间作玉米对重金属的吸收,具体表现为2017年间作玉米积累重金属Cd、Pb速度最快时间分别为68.7 d、61.1 d较单作提前2.1 d、1.3 d,且最快速率比单作慢0.007 mg·plant-1·d-1、0.06mg·plant-1·d-1;2018年间作玉米Mn积累最快时间较单作提前16.8 d,且最快速率比单作慢0.187 mg·plant-1·d-1。与此相反,东南景天-大豆间作普遍提高了间作大豆的重金属吸收最大速率,使东南景天-大豆间作对大豆吸收重金属的阻控效应不明显。(4)从整个生育期单、间作农作物重金属转移系数、富集系数来看,相对于单作玉米而言,间作玉米的重金属富集系数、转移系数均减小,其中2017年间作玉米茎的Pb富集系数及转移系数较单作显著减少30.0%、44.4%,2018年间作玉米叶的Mn富集系数及转移系数较单作显著减少了47.5%、36.5%,由此进一步说明东南景天-玉米间作对间作玉米吸收重金属有一定的阻控效应;而与单作大豆相比,间作六月黄和十月黄的重金属富集系数、转移系数差异不显著。(5)根系分泌物盆栽验证试验表明,作物根系分泌物可以促进作物对重金属的吸收,与对照组(间隔时间浇灌蒸馏水)相比,实验组(间隔时间浇灌根系分泌物)中作物各器官重金属含量增加,其中实验组大豆根Cd含量、玉米根Mn含量分别显著高于对照组48%、104.1%;同时,实验组根际土壤酸溶态、可还原态、可氧化态、残渣态重金属含量低于对照组,尤其是玉米根际土壤酸溶态Cd含量,大豆根际土壤可氧化态Pb含量,分别显著低于对照20.8%、51.7%。