王夢(mèng)園，閆加力，楊良哲，張陽陽，周 偉，汪 丹

（1.湖北省地質(zhì)科學(xué)研究院，武漢 430034；2.湖北省硒生態(tài)環(huán)境效應(yīng)檢測(cè)中心，武漢 430034）

農(nóng)田土壤鎘（Cd）污染問題是普遍的環(huán)境問題［1］。鎘是稻田中的主要污染物，比其他重金屬元素更易被植株吸收利用，水稻植株中的鎘遷移至谷物中積累儲(chǔ)藏起來，最終通過食物鏈危害人類健康［2］。相關(guān)研究表明，即使是在土壤鎘污染較低的農(nóng)田種植水稻，鎘也可以通過食物鏈對(duì)人類產(chǎn)生毒性［3］。因此，降低鎘污染農(nóng)田中植物的鎘含量成為較為重要的研究課題，對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和人類健康有較大意義。

不同的農(nóng)田調(diào)控方式如物理、化學(xué)、生物等方法均可以對(duì)鎘污染土壤進(jìn)行修復(fù)，其中采用化學(xué)調(diào)控方式適用性較廣、操作簡(jiǎn)單，是調(diào)控農(nóng)田土壤重金屬污染的高效方法。

化學(xué)調(diào)控方式采用的材料較為多樣，包括外源性植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（PGRs）和信號(hào)分子，如水楊酸（SA）、脫落酸（ABA）、植物螯合素（PCs）等［4-6］；有機(jī)改良劑，如生物炭、作物殘留物、糞肥和堆肥等［7-9］以及其他無機(jī)改良劑的應(yīng)用，包括微量元素肥料、黏土礦物等，均可以減少水稻對(duì)鎘的吸收。然而外源性植物激素類物質(zhì)很難大規(guī)模應(yīng)用，實(shí)用性有限。土壤中Cd 的生物利用率決定了植物體內(nèi)的Cd 含量，生物利用率與在植物吸收過程中與Cd 競(jìng)爭(zhēng)的元素濃度相關(guān)［10］。研究表明，施用硒（Se）、鋅（Zn）、鐵（Fe）、磷（P）、鈣（Ca）等礦物元素肥料可降低水稻植株對(duì)鎘的吸收和利用，從而降低鎘對(duì)水稻植株的毒性［10-13］。相關(guān)研究指出，植物對(duì)鎘元素的吸收與對(duì)其他金屬元素（如鐵、錳、銅、鋅等金屬離子）的吸收有著共運(yùn)輸?shù)年P(guān)系［14］。因此，本研究探討了多種礦物元素對(duì)降低植株體內(nèi)Cd 含量、降低水稻鎘毒性的機(jī)制，以期為調(diào)控農(nóng)田土壤Cd 污染改良劑的研發(fā)提供思路和參考。

1 常用的礦物元素對(duì)土壤中鎘的調(diào)控機(jī)制

1.1 氮肥在調(diào)控鎘污染土壤中的應(yīng)用

氮是植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所必需的一種大量營(yíng)養(yǎng)元素，適當(dāng)?shù)牡a(bǔ)充可以減輕植株的鎘毒性。Lin等［15］研究發(fā)現(xiàn)，水稻幼苗缺氮會(huì)導(dǎo)致抗壞血酸過氧化物酶（APX）、谷胱甘肽還原酶（GR）和過氧化氫酶（CAT）降低，從而導(dǎo)致植株對(duì)鎘的吸收量增多。然而，水稻鎘含量的增加與降低取決于氮的施用形式。Yang 等［16］通過水培試驗(yàn)表明，雖然NO3-常用于促進(jìn)水稻生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量，但過量的NO3-補(bǔ)充并沒有顯著促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，反而增加了水稻地上部、根系和子粒中的Cd 濃度，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其原因是過量的NO3-會(huì)導(dǎo)致OsIRT1 表達(dá)增加。Hassan 等［17］報(bào)道，當(dāng)植物遭受鎘脅迫時(shí)，相比于NH4NO3和Ca（NO3）2處理，（NH4）2SO4處理中鎘對(duì)水稻植株生長(zhǎng)抑制最小，光合速率和葉綠素含量也最高，植物體內(nèi)的SOD 活性和MDA 含量受鎘添加影響最小。鎘的添加顯著增加了NH4NO3和Ca（NO3）2處理地 上 部和根部鎘 含量，且顯著降低了水稻植株根系中的氮含量。在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，相比于其他氮肥處理，（NH4）2SO4處理對(duì)植株生長(zhǎng)的促進(jìn)作用可能與植物體中硝酸鹽還原酶活性的降低有關(guān)［18］。此外，Hassan 等［19］發(fā)現(xiàn)在鎘脅迫條件下，（NH4）2SO4處理植株CAT 和POD活性最低，谷胱甘肽含量最高，該研究結(jié)果進(jìn)一步佐證了相比其他形式的氮肥，（NH4）2SO4是更適用于鎘污染農(nóng)田水稻種植的肥料。Jalloh 等［11］采用盆栽試驗(yàn)評(píng)價(jià)了NO3--N、NH4+-N、尿素-N 和有機(jī)氮4 種氮肥在鎘添加條件下對(duì)水稻產(chǎn)量、植物組織氮含量和鎘累積的影響，結(jié)果表明，鎘脅迫下尿素氮和NH4+-N 處理的水稻產(chǎn)量較高，且植物組織中的氮積累顯著高于其他氮肥處理；NO3--N 處理植物組織中鎘濃度最高，NH4+-N 處理植物體中鎘濃度最低。Qin 等［20］研究發(fā)現(xiàn)，不同基因型水稻對(duì)氮的吸收利用能力與鎘耐受性均不同，且發(fā)現(xiàn)高吸氮能力的基因型植株具有較高的鎘耐受性。此外，土壤中氮含量的升高被證明可以改善鎘的毒性，其機(jī)理是氮含量升高可以刺激水稻根系對(duì)氮的吸收，從而增強(qiáng)植株氮吸收能力，為含氮代謝物的合成提供更多的氮，以改善鎘的毒性和運(yùn)輸方式。然而施用過量的氮肥可能會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生不利影響。當(dāng)?shù)竭_(dá)232.0 mg/L時(shí)，將抑制水稻生長(zhǎng)、增強(qiáng)Cd 毒性［20］。綜合來看，植株對(duì)鎘的吸收積累不僅與基因型差異、吸氮能力強(qiáng)弱有關(guān)，還與土壤中氮的施用形式有關(guān)，為此，在缺氮地區(qū)降低植株鎘毒性的最好方式是選種固氮能力強(qiáng)的品種，或是補(bǔ)充氮肥，選擇合適的氮型肥料并注意其用量，從而降低鎘進(jìn)入食物鏈的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 含鈣材料的應(yīng)用

含鈣材料如生石灰、石灰石作為一種土壤改良劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛應(yīng)用［21］。Mahar等［22］研究發(fā)現(xiàn)，生石灰能夠調(diào)節(jié)土壤酸性并降低植物體中重金屬含量；王美娥等［23］研究發(fā)現(xiàn)，相比對(duì)照處理，石灰的施用能夠顯著提高土壤中鎘殘?jiān)鼞B(tài)含量，降低弱酸提取態(tài)和可還原態(tài)含量；Li 等［24］采用盆栽試驗(yàn)研究了7 種改良劑對(duì)銅和鎘污染土壤中水稻生長(zhǎng)和重金屬吸收的影響，結(jié)果表明，石灰石的應(yīng)用使子粒產(chǎn)量提高了12.5～16.5 倍，Cu 和Cd 濃度含量降低了23.0%～50.4%。邱靜等［25］通過盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，石灰的使用能降低土壤有效鎘的同時(shí)，降低籽粒莧鎘含量；謝運(yùn)河等［26］通過大田試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，石灰能顯著降低玉米子粒鎘含量，抑制玉米植株對(duì)鎘的富集和轉(zhuǎn)運(yùn)。有研究顯示，在酸性土壤中施用生石灰可提高土壤pH，降低土壤有效態(tài)鎘，從而減少植株根系對(duì)鎘的吸收和積累［27，28］。相關(guān)研究表明其機(jī)理是由于土壤呈酸性條件下，Cd 在碳酸鹽、氫氧化物和磷酸鹽等固相中的溶解度增加［29］；在土壤呈堿性條件下，Cd很可能通過水解形成Cd（OH）+，從而增強(qiáng)了Cd 對(duì)土壤的吸附親和力。因此，Cd 的流動(dòng)性會(huì)降低，導(dǎo)致水稻中Cd 的積累量降低［30］。綜合以上研究，含鈣材料的施用將增加土壤pH，減少土壤中游離態(tài)鎘含量，從而降低鎘對(duì)水稻植株的有效性。然而，在田間條件下，由于土壤具有緩沖性，這類材料的施用可能對(duì)土壤pH 的影響較小。因此，后期需要進(jìn)行大量的田間試驗(yàn)驗(yàn)證石灰類材料對(duì)土壤鎘污染的調(diào)控效果，包括用量及比例的建議等，以總結(jié)出關(guān)于此類材料的實(shí)際適用性成果。

1.3 硅肥的應(yīng)用

硅（Si）也是植物生長(zhǎng)過程中一種重要的礦物元素，越來越多的研究表明，硅對(duì)植物的生長(zhǎng)有許多積極的影響［31］。硅肥的利用不僅能促進(jìn)水稻植株生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量，還能增強(qiáng)水稻在重金屬脅迫條件下的耐受性［32-35］。有研究表明，硅肥在土壤里經(jīng)過水解后會(huì)以凝膠態(tài)硅酸的形式存在，以此通過吸附作用緩解植株重金屬脅迫［36］。黃涓等［37］研究發(fā)現(xiàn)，施硅處理的根系鎘含量顯著低于對(duì)照處理，推測(cè)與形成不易被植株吸收的Si-Cd 絡(luò)合物有關(guān)，也可能與硅和鎘在水稻根系運(yùn)輸中存在競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)。Liu 等［38］也認(rèn)為，Si與Cd 的共絡(luò)合是一種有效緩解水稻植株Cd毒性的機(jī)制。研究表明，硅肥的施用使鎘離子在水稻根部沉積，硅肥的應(yīng)用可以縮小根系細(xì)胞壁孔徑，減少鎘在根系木質(zhì)部的運(yùn)輸［39］，硅可能通過與植物組織中的半纖維素形成硅的復(fù)合物，對(duì)鎘進(jìn)行吸附，從而降低鎘離子在植物體中的轉(zhuǎn)運(yùn)［40］。Ma 等［41］也提出，帶有凈負(fù)電荷的半纖維素結(jié)合硅形式可能是抑制水稻植株吸收Cd 的原因。此外，Shi等［39］發(fā)現(xiàn)，Si 會(huì)阻礙外質(zhì)體旁路通過根系，抑制Cd 的外質(zhì)體運(yùn)輸，從而使水稻地上部Cd 降低33%。除了上述可能存在的機(jī)理以外，硅肥降低植物吸收鎘的原因還與改善根系功能和結(jié)構(gòu)，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)［42］，提高光合作用效率［43］，增加鎂、鐵和鋅的營(yíng)養(yǎng)，增強(qiáng)抗氧化酶活性，降低氧化應(yīng)激，增加酸性土壤pH 等因素有關(guān)［44-46］。以上研究表明，硅增加植株對(duì)鎘毒性的抗性與土壤、植物體中產(chǎn)生的不同機(jī)制有關(guān)，因此，在鎘污染土壤中施用硅可能是減少水稻植株對(duì)鎘的吸收和積累的有效手段。然而，硅介導(dǎo)的水稻鎘毒性降低的主要機(jī)制尚不清楚，硅在不同程度鎘污染農(nóng)田土壤中的應(yīng)用也有待進(jìn)一步探討，此外，為了更好地了解不同硅源在鎘污染水稻土中的實(shí)際應(yīng)用以及帶來的長(zhǎng)期影響，還需要進(jìn)行實(shí)地研究。

1.4 鋅肥的應(yīng)用

鋅是植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素。有研究表明，作物對(duì)Cd 的累積隨土壤中Zn 與Cd 的占比增多而降低，其原因是Zn 的理化性質(zhì)與Cd 相似，Zn2+和Cd2+在土壤中共存時(shí)，Zn2+增多將影響Cd 在土壤或植物根表面上的吸附位點(diǎn)，由此降低土壤中的Cd 活性［47，48］。據(jù)報(bào)道，植物中鋅含量的提高顯著緩解了植株中鎘毒性癥狀［49］。付寶榮等［50］研究表明，在小麥?zhǔn)苕k脅迫時(shí)，添加鋅提高了植株光合作用，同時(shí)增加了過氧化氫酶活性和質(zhì)膜的穩(wěn)定性。董如茵等［51］研究發(fā)現(xiàn)，土施和噴施鋅肥對(duì)降低油菜地上部的Cd 含量均有顯著效果，最大降幅達(dá)41.4%。鋅、鎘在同一生物體內(nèi)的相互作用除了拮抗外，還有協(xié)同作用的情況存在。Xue 等［52］研究發(fā)現(xiàn)，在高鎘污染土壤中增加鋅含量可導(dǎo)致萵苣中的鎘含量增加。徐勤松等［53］研究表明，在鎘處理?xiàng)l件下，添加鋅顯著降低了植株體內(nèi)抗氧化酶活性，加劇了鎘的毒害作用。然而另有研究發(fā)現(xiàn)鋅與鎘的協(xié)同或拮抗作用取決于鋅的使用量，在土壤施用鋅量大于25 mg/kg 時(shí)，鋅能降低油菜對(duì)土壤中鎘吸收，相反則提高油菜體內(nèi)鎘的含量［54］。Basnet 等［55］提出，施鋅對(duì)植株不同部位的促進(jìn)不同和對(duì)氧化脅迫的影響也不同，可能是由于Zn 和Cd 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)的區(qū)段化。有研究表明施用鋅降低了水稻根系的鎘濃度，卻增加了水稻地上部的鎘濃度［56］。此外，不同植株基因品種的差異、不同鋅肥的施用形態(tài)也會(huì)導(dǎo)致植株鎘含量不同。Fahad 等［10］研究了2 種形態(tài)的鋅肥對(duì)不同基因型水稻的影響，結(jié)果表明所有鋅處理均降低了植物的Cd 濃度，提高了水稻小穗數(shù)、小穗肥力和子粒產(chǎn)量，不同鋅源的應(yīng)用具有差異性，不同基因品種水稻對(duì)鋅肥的響應(yīng)也存在差異。因此，在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土壤鋅肥的施用可能是降低水稻鎘濃度的有效選擇，但需要考慮鋅形態(tài)與用量，評(píng)估農(nóng)田土壤Cd 污染實(shí)際情況，還需進(jìn)一步研究鋅肥對(duì)植株不同營(yíng)養(yǎng)部位鎘吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響。

1.5 含鐵肥料的應(yīng)用

在調(diào)控農(nóng)田鎘污染的各種策略中，鐵的應(yīng)用也可能是一個(gè)有效的選擇。鎘與鐵在植物體內(nèi)有相互抑制作用。鎘對(duì)植物的毒害作用主要表現(xiàn)為破壞植物光合系統(tǒng)，在葉綠體和線粒體的電子傳遞鏈上產(chǎn)生氧自由基，從而誘發(fā)氧化脅迫；而鐵具有解毒作用，在植株體內(nèi)參與光合電子傳遞，清除自由基，維持葉綠體中類囊體膜的結(jié)構(gòu)和功能。因此，鐵的供應(yīng)能顯著提高植株體內(nèi)葉綠素含量和光合作用能力，還原植株體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成及酶活性，從而降低鎘對(duì)植物的毒害作用。相反，鎘污染將誘導(dǎo)植物發(fā)生缺鐵癥狀［57］。Zhou 等［13］研究發(fā)現(xiàn)，植物在鎘脅迫條件下，鐵的添加恢復(fù)了光合電子傳遞鏈，從而提高了水稻植株對(duì)鎘的耐受性，降低水稻植株的Cd 含量，促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量。Adhikari 等［58］報(bào)道，鎘毒性導(dǎo)致鐵從根到莖的轉(zhuǎn)運(yùn)減少，并增加了根中植物金屬載體的釋放。此外，水稻植株根系表面鐵斑（IP）的形成也是調(diào)控鎘毒害的證據(jù)。相關(guān)研究表明，水稻根系形成IP 的鎘濃度顯著低于無IP 的，原因是根系形成IP 的處理鎘吸附能力增強(qiáng)［13］。然而Liu 等［59］采用盆栽試驗(yàn)的方法，研究根系鐵斑對(duì)幼苗植株吸收積累鎘的影響，結(jié)果表明，植物對(duì)鐵的吸收增加可以在一定程度上降低Cd 的毒害作用，而根系表面的鐵斑塊對(duì)水稻植株吸收積累Cd 的影響不大。關(guān)于IP 調(diào)控Cd 毒害作用的結(jié)論不一致可能受到諸多因素和環(huán)境影響，有研究稱根系表面IP 的形成和Cd 的隔離在很大程度上受到土壤缺氧或非缺氧條件的影響［60］。鐵對(duì)水稻吸收Cd 的阻隔作用也隨根際條件的不同而不同［38］。水稻中鋅鐵調(diào)控蛋白（ZIP）基因家族中主要負(fù)責(zé)Fe2+運(yùn)輸?shù)腛s IRT1 和Os IRT2 也 能轉(zhuǎn)運(yùn) 鋅和鎘，Os IRT1 和Os IRT2 轉(zhuǎn)運(yùn)鎘的能力取決于土壤環(huán)境中鐵的含量，鐵缺乏時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)鎘的能力將會(huì)增強(qiáng)［61］。綜上所述，鐵的應(yīng)用降低了水稻對(duì)鎘的吸收利用，但實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中需結(jié)合田間管理方式。

1.6 硒肥的應(yīng)用

硒在多項(xiàng)研究中被證明對(duì)農(nóng)田鎘污染調(diào)控具有積極作用。賀前鋒等［62］在輕度鎘污染稻田中利用6種富硒葉面肥評(píng)價(jià)其對(duì)不同水稻品種稻米中鎘和硒積累的調(diào)控效果，結(jié)果表明，相比清水對(duì)照處理，噴施6 種不同富硒葉面肥處理均有增產(chǎn)、增硒和降鎘的效果；毛政國(guó)［63］研究表明，有機(jī)水溶肥對(duì)早稻降鎘富硒及增產(chǎn)具有顯著效果；然而硒對(duì)緩解植株鎘毒害的效果與農(nóng)田鎘污染程度有關(guān)，也與硒施用濃度與使用量有關(guān)［64］。黃太慶等［65］研究含硒葉面肥對(duì)低硒中低度鎘污染和富硒高鎘污染稻田稻米降鎘效果的影響，結(jié)果表明，在低硒中低度鎘污染的稻田中施用含硒葉面肥能顯著降低水稻精米中的鎘含量，但在富硒高鎘污染的稻田中施用含硒葉面肥并無降鎘效果。也有研究證明外源硒能顯著增加水稻對(duì)硒的積累和運(yùn)輸，減少水稻對(duì)鎘的積累和運(yùn)輸，然而過量的硒會(huì)增加水稻的鎘積累量［66］。Lin等［67］觀察到，在50 μmol/L Cd 污染條件下施用3 μmol/L 硒可以促進(jìn)水稻植株生長(zhǎng)，降低水稻對(duì)Cd 的吸收和氧化脅迫。施用硒降低了低鎘污染土壤中植株的鎘含量。Feng 等［68］研究證明，高鎘污染條件下，硒促進(jìn)植株對(duì)Cd 的吸收。有研究表明，硒施用條件下，水稻中Cd 濃度的降低可能是由于土壤中Cd 流動(dòng)性的降低［69］。在Huang 等［70］研究中，硒顯著降低了水稻植物組織中的鎘濃度，原因之一可能是亞硒酸鹽在酸性土壤中被還原為Se2-，并進(jìn)一步在根際形成Se-Cd復(fù)合物，使植株無法吸收利用。亞硒酸鹽也可以與Cd2+螯合形成CdSeO3配合物，從而降低土壤中鎘的生物利用度。亞硒酸鹽限制了根的生長(zhǎng)，并降低了細(xì)根的比例，進(jìn)一步降低了對(duì)鎘的吸收。綜上所述，低水平的硒有利于緩解低鎘污染土壤中水稻的鎘毒性，而關(guān)于硒調(diào)控中高鎘污染農(nóng)田植株鎘毒害的方式，還需進(jìn)一步結(jié)合土壤性質(zhì)進(jìn)行研究。此外，在田間應(yīng)用研究中，還需探討硒肥對(duì)鎘污染農(nóng)田的負(fù)面效應(yīng)。

2 其他礦物元素的應(yīng)用

除了上述礦物元素外，其他元素也被證明具有調(diào)控農(nóng)田鎘污染的作用。Cui 等［71］研究表明，銅的施用可降低水稻植株對(duì)鎘的吸收，但降低程度取決于不同基因型品種之間的差異。Liu 等［72］認(rèn)為，鉀的施用可以降低水稻幼苗的鎘毒性。Siebers 等［73］報(bào)道，磷肥的施用通過增加土壤pH 的方式降低水稻植株對(duì)鎘的吸收利用。Arshad 等［74］也報(bào)道，含磷調(diào)理劑的施用降低了小麥幼苗植株的鎘濃度，同時(shí)增加了光合作用和礦物營(yíng)養(yǎng)元素。另有研究表明，施用鎂肥對(duì)土壤鎘污染地區(qū)鎘的有效性具有調(diào)控作用［75］。尹曉輝等［76］研究發(fā)現(xiàn)，錳肥對(duì)降低水稻根系中鎘的含量具有顯著效果。Liang 等［77］報(bào)道了硅酸鹽類礦物、海石和棕閃石在土壤中通過沉淀方式降低了水稻植株的Cd 濃度。Sun 等［78］報(bào)道，鎘污染土壤中添加膨潤(rùn)土降低了水稻植株中的鎘濃度和土壤中游離態(tài)鎘含量。

以上研究表明，施用礦物質(zhì)養(yǎng)分有利于降低植株對(duì)鎘的吸收與利用。然而，在土壤多元系統(tǒng)中，植株對(duì)養(yǎng)分的吸收利用受多種因素的影響，需考慮不同養(yǎng)分之間的相互作用，以更大效率降低鎘的生物有效性，保證農(nóng)作物品質(zhì)。

3 問題與展望

調(diào)控農(nóng)田鎘污染的手段有很多，使用礦物材料只是調(diào)控方式之一，主要是通過調(diào)節(jié)土壤pH、離子之間拮抗作用或補(bǔ)充植物養(yǎng)分等方式來實(shí)現(xiàn)降低鎘的生物利用性。然而影響調(diào)控效果的相關(guān)因素較多，如土壤狀況、物種差異、植株基因型品種差異、土壤污染程度不同，同一種調(diào)理劑的調(diào)控效果也存在較大的差異。因此，針對(duì)鎘污染地區(qū)農(nóng)田土壤的調(diào)控，應(yīng)結(jié)合土壤具體理化性狀指標(biāo)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)于鎘污染地區(qū)植株出現(xiàn)缺素癥狀的，應(yīng)先補(bǔ)充所需的營(yíng)養(yǎng)元素以提高植株的抗逆性，而后系統(tǒng)地進(jìn)行分類試驗(yàn)研究，針對(duì)不同類型土壤、不同鎘污染程度確定最合適的土壤調(diào)理劑。

雖然有較多研究表明，復(fù)合土壤調(diào)理劑在穩(wěn)定修復(fù)鎘污染土壤、降低植物中鎘轉(zhuǎn)運(yùn)方面比單一土壤調(diào)理劑更有效［79，80］。研發(fā)一種成本較低、環(huán)境友好、效果穩(wěn)定的土壤調(diào)理劑將推進(jìn)農(nóng)田安全生產(chǎn)，然而復(fù)合調(diào)理劑在調(diào)控農(nóng)田鎘污染的過程中，材料之間具有互相影響或協(xié)同作用，因此，在使用之前應(yīng)預(yù)測(cè)及探討其基礎(chǔ)機(jī)理，進(jìn)行多次大規(guī)模試驗(yàn)驗(yàn)證，并做好環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。也有關(guān)于生物炭類材料及其改性材料、新型納米材料被用于調(diào)控重金屬污染農(nóng)田土壤，本研究認(rèn)為在經(jīng)濟(jì)成本可觀的基礎(chǔ)上，需考察此類材料對(duì)土壤中鈍化Cd 的長(zhǎng)期影響，特別是不同類型材料在土壤中的代謝分解及其對(duì)土地質(zhì)量、土壤微生物群落、土壤酶活性和營(yíng)養(yǎng)元素吸收的影響。

農(nóng)田土壤鎘污染調(diào)控是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，在確保短期效果的同時(shí)也要兼顧長(zhǎng)期對(duì)整個(gè)土壤系統(tǒng)的影響，因此建議礦物材料的施用應(yīng)控制其原料本身不含重金屬污染元素，不會(huì)對(duì)農(nóng)田造成二次污染；其次無論是單一改良劑還是復(fù)合改良劑應(yīng)控制其施用量，避免因水土流失造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，建議在選擇低鎘基因型品種的基礎(chǔ)上采用鈍化劑結(jié)合耕作模式進(jìn)行調(diào)控，對(duì)于稻田的重金屬調(diào)控可結(jié)合水分管理進(jìn)行，旱地作物的鎘調(diào)控可結(jié)合輪作等方式進(jìn)行，從而優(yōu)化鈍化效果。