近年来农田土壤Cd污染已成为我国最严重的土壤环境问题之一，已严重危及农产品安全及通过食物链威胁人体健康。植物修复是目前Cd污染土壤修复的研究热点之一，但其修复效率受土壤Cd生物有效性的制约。已研究发现，产酸菌具有活化土壤Cd的潜力，从而大幅度提升植物修复Cd污染土壤的效率。基于此，本研究以巨大芽孢杆菌和印度芥菜为试材，研究微生物—植物联合作用对印度芥菜富集Cd的影响。首先开展短期和长期土培试验，明确巨大芽孢杆菌用于土壤Cd活化的可行性，进一步开展土培试验，研究巨大芽孢杆菌对土壤Cd的活化效果及适宜的接菌量及培养时间条件;其次，以巨大芽孢杆菌和印度芥菜为供试材料，开展印度芥菜盆栽试验，明确巨大芽孢杆菌和印度芥菜联合作用对土壤Cd形态转化的影响;再次，采用土培根际试验，分析接菌处理后印度芥菜根际与非根际土壤中低分子有机酸、土壤酶活性等影响印度芥菜富集土壤Cd的因子的变化;进而，采用水培试验，分析水培条件下巨大芽孢杆菌对营养液中印度芥菜富集Cd的影响规律;最后综合分析土培和水培条件下巨大芽孢杆菌对印度芥菜富集Cd能力及其影响因子的差异，揭示巨大芽孢杆菌促进印度芥菜富集Cd的影响机制，为筛选活化土壤Cd的微生物，创建植物—微生物联合修复技术奠定科学基础。主要研究结果如下:　　1、明确了巨大芽孢杆菌对土壤Cd具有活化作用。以巨大芽孢杆菌为研究对象，以胶冻样类芽孢杆菌为参比菌，开展两种菌液用于不同Cd胁迫土壤的恒温培养试验，结果表明，巨大芽孢杆菌可增加土壤中DTPA提取态Cd(DTPA-Cd)含量，且对相对低Cd污染水平土壤Cd的活化效果更为明显;短期培养84 h后接菌处理的土壤DTPA-Cd较对照增加24.3％，长期培养60 d后接菌处理的土壤DTPA-Cd增加44.0％;而胶冻样类芽孢杆菌及两菌混合液对土壤Cd有一定钝化作用。综上，土培条件下巨大芽孢杆菌可增加土壤Cd有效性。　　2、明确了巨大芽孢杆菌对土壤Cd的活化程度及适宜接菌量及培养时间条件。巨大芽孢杆菌发酵液与与土重比为1∶1.5、培养24 h时，土壤DTPA-Cd增加14.2％;巨大芽孢杆菌种子液接种量为土重5％、培养25d时，发酵液接种量为土重5％、培养40 d时，土壤DTPA-Cd较对照分别增加11.4％，19.6％;胶冻样类芽孢杆菌及混合菌各处理的DTPA-Cd较对照减少或与对照无显著差异。综上，短期培养条件下菌土比为1.5∶1，培养24h～48h，长期培养条件下，接菌量为土重5％，培养25d～40d时，巨大芽孢杆菌对土壤Cd活化效果较好。　　3、巨大芽孢杆菌可促进印度芥菜的生长，同时增加土壤Cd的生物有效性，从而增加印度芥菜对Cd的富集。结果表明，接菌量为土重1％～4％时，印度芥菜地上部干重较对照最高提高56.67％，地上部Cd含量较对照提高达53.7％;接菌处理印度芥菜Cd富集量较对照最高增加74.7～111.1％;1％接菌量处理的土壤过氧化氢酶、脲酶活性较对照增加，既可改善土壤养分，又可缓解环境毒害，从而促进印度芥菜的生长;通过对不同形态Cd含量分析发现，巨大芽孢杆菌与印度芥菜联合作用下，碳酸盐结合态Cd及铁锰结合态Cd转化为可交换态Cd;根际与非根际土壤草酸含量与DTPA-Cd含量呈显著正相关关系，草酸对土壤Cd起到了活化作用从而增加了土壤DTPA-Cd含量;根际土壤中5％接菌量处理＞对照＞1％接菌量处理的草酸含量，而非根际土壤中5％接菌量处理＞1％接菌量处理＞对照的草酸含量，说明巨大芽孢杆菌是草酸重要来源，1％接菌量处理的根际土中，Cd与草酸络合后更多的被印度芥菜吸收，导致其含量下降。综上，接菌量为土重1％～4％时，巨大芽孢杆菌可增加土壤过氧化氢酶、脲酶活性从而促进印度芥菜生长，同时增加土壤草酸含量从而增加土壤Cd的生物有效性，因此促进了印度芥菜对土壤Cd的富集。　　4、水培环境中巨大芽孢杆菌与印度芥菜联合作用也促进了印度芥菜对Cd的富集。接菌处理的印度芥菜地上部和地下部Cd含量均高于未接菌处理，接菌后培养15d，20 d时，接菌处理的印度芥菜对Cd的富集量大于未接菌处理，接菌处理的地下部和地上部对Cd的富集量比对照分别提高高达51.34％，94.94％。营养液中7种有机酸的变化趋势各有特点，且均有一定的升降波动，酒石酸主要来源于菌体分泌，Cd对菌体的胁迫作用增加了乙酸分泌，琥珀酸则主要是源于印度芥菜根系分泌物，且Cd对根系分泌琥珀酸起到了诱导作用。印度芥菜Cd含量与营养液中草酸、丙二酸呈显著正相关关系，主要是这两种有机酸促进了印度芥菜对营养液中Cd的富集。综上，水培环境中，巨大芽孢杆菌和印度芥菜联合作用下，促进了小分子有机酸的分泌从而增加了印度芥菜对Cd的富集量。　　5、土培印度芥菜时，土壤Cd主要是被印度芥菜地上部富集，印度芥菜地上部中Cd的富集量占总富集量的85.9％～96.5％。水培印度芥菜时，营养液中的Cd主要是被印度芥菜地下部富集，接菌处理的地下部对Cd的富集量占总富集量的57.80％～71.99％，未接菌处理的地下部对Cd的富集量占总富集量的54.34％～76.94％，且Cd被印度芥菜富集后在印度芥菜生长到一定阶段有可能再次释放出来。综上，土培和水培条件下，虽然Cd在印度芥菜中的主要富集部位不同，但巨大芽孢杆菌均可促进印度芥菜对Cd的富集。　　综上所述，本文明确了巨大芽孢杆菌用于土壤Cd活化的可行性，并筛选出巨大芽孢杆菌活化土壤Cd的适宜接菌量为土重的5％左右，培养时间为25d～40d;阐明了巨大芽孢杆菌通过影响土壤过氧化氢酶、脲酶活性及草酸含量促进了印度芥菜对土壤Cd的富集;初步揭示了巨大芽孢杆菌和印度芥菜联合作用促进印度芥菜对Cd富集的机制。