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土壤是人类赖以生存的资源,是农业生产和社会经济发展的基础。近年来由于不合理的工农业生产和管理,我国土壤受到了不同程度的重金属污染,不但降低了土壤质量,还影响到人民的饮食安全,危害人体健康。目前,我国土壤重金属污染主要以轻中度为主,而在土壤中施用生物有机肥可以有效地修复重金属污染。为研究生物有机肥对镉（Cd）污染土壤的作用机制,本课题在湖南省长沙市北山镇Cd污染的红壤性水稻土上开展了定位试验,通过将生物有机肥一次性施入试验区小区,深入探究了其对红壤性水稻土理化性质、水稻产量、土壤中Cd形态转化、水稻器官Cd富集和转移的影响;采用相关性分析和通径分析研究了土壤理化性质的变化与水稻籽粒Cd含量之间的相关关系;利用主成分分析法探讨了生物有机肥对土壤综合肥力的提升效果。本研究结果可为生物有机肥在修复Cd污染红壤性水稻土、保障研究区粮食安全和提高土壤肥力等方面提供科学依据。具体研究结果如下:（1）施用生物有机肥可显著降低红壤性水稻土的容重,提高土壤总孔隙度。第一年水稻成熟期时土壤容重降低了 2.42%～9.68%,总孔隙度增加了 2.45%～8.65%;此外,随生物有机肥施用量的增加,土壤含水量、田间持水量和有效水含量等土壤物理学性质均有所增加,水稻产量可提高了 4.56%～22.69%。（2）施用生物有机肥可明显提高土壤pH值和阳离子交换量。一次性施用生物有机肥后,第一年水稻成熟期时土壤pH值和阳离子交换量比施肥前可分别提高3.69%～24.95%和3.26%～30.83%;土壤有机质、全氮和全磷含量可分别提高8.08%～41.28%、5.26%～14.91%和3.26%～11.54%;土壤铵态氮、硝态氮和有效磷含量分别提高 27.01%～64.40%、13.32%～79.92%和 7.62%～34.91%。（3）红壤性水稻土中不同形态Cd含量分布为酸溶态>可还原态>残渣态>可氧化态;试验小区施用生物有机肥后土壤酸溶态Cd含量降低,可还原态和可氧化态Cd含量增加,残渣态Cd含量无显著变化;第一年水稻成熟期时,土壤酸溶态Cd含量下降了 5.41%～22.42%,可还原态Cd含量增加了 10.40%～28.22%,可氧化态Cd含量增加了 27.63%～59.21%,残渣态Cd含量增幅不显著（P>0.05）。（4）一次性施用生物有机肥后水稻根系、茎秆、叶片和籽粒中的Cd含量均随生物有机肥施用量的增加而显著降低。第一年水稻成熟期时,Y40处理根系、茎秆、叶片和籽粒中的Cd含量相比对照组（CK）分别降低了 24.42%、46.14%、26.56%和44.82%,水稻根系富集系数降低了 15.03%～17.62%,根系—茎秆、茎秆—籽粒间转运系数也随生物有机肥施用量增加而明显下降;以上结果可归因于生物有机肥施用后减少了水稻根系对Cd的吸收,减弱了 Cd在植株体内的转运。（5）土壤pH值、阳离子交换量和有机质含量三个指标与酸溶态Cd含量呈极显著的负相关性（P<0.01）,而与可还原态、可氧化态和残渣态Cd含量呈显著正相关性（P<0.05）。通径分析表明,土壤酸溶态Cd含量对籽粒Cd含量起直接的正效应;主成分分析表明,土壤理化性质可被划分为第一、第二和第三主成分,三个主成分贡献率分别为63.83%、16.44%和7.90%;当生物有机肥施用量为40 t/hm2时,土壤的综合肥力水平达到最高。