镉是具显著生物毒性的重金属,在人体中的毒性仅次于汞。硒是人和动物必需的微量元素,对植物生长发育、抗胁迫等也有影响。目前关于无机硒对植物的产量和品质、硒积累和缓解镉毒害的作用已有不少研究,但土壤硒中不少以有机态存在且溶液中有机硒的吸收转移率高于无机硒,而这部分硒对植物的影响仍不清楚。硒镉互为地球化学伴生元素,高硒区域易发生硒中毒且食物链中镉含量超标,硫与硒位于同一主族,既能抑制植物对硒的吸收,又能减少其对镉的积累,有必要探究高硒高镉区域硫肥的作用。因此,本研究探讨了不同形态硒对小油菜生长、硒积累及抗镉特性的影响,揭示了不同形态硫对高硒高镉区植物生长、硒镉积累、抗性及土壤中硒镉形态变化的影响。主要结果如下:(1)各形态硒显著促进了小油菜的生长,且Se(IV)(亚硒酸钠)的促进作用最明显。Se(O)(硒代甲硫氨酸)或Se(IV)处理小油菜适宜作为硒的食物来源,而供试Se(VI)(硒酸钠)处理小油菜硒超过中毒阈值6.8倍。Se(O)处理减少了小油菜可食用部分氮、磷、钾、钙、镁的积累,Se(IV)和Se(VI)增加了植物氮、磷含量,同时降低了钾、钙、镁的含量。Se(O)显著降低植物中丙二醛(MDA)积累;Se(IV)使植物体内MDA含量略有增加;Se(VI)显著提高了植物中MDA的浓度。各形态硒显著降低了小油菜叶片SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)和CAT(过氧化氢酶)活性和AsA(抗坏血酸)、GSH(谷胱甘肽)含量。因此,在对低硒区域进行生物强化以及判定高硒区域硒污染程度时,推荐使用富硒植物残体或亚硒酸盐。(2)镉对植物的毒害作用随着镉浓度的增加而增强。镉处理显著抑制了小油菜的生长。镉对植物地上部分硒积累的作用取决于镉浓度和硒形态,2 mg kg-1镉增加了CK和Se(O)处理硒的积累,5 mg kg-1镉增加了CK、Se(O)和Se(IV)处理硒的积累,但降低了Se(VI)处理硒浓度。小油菜地上部分氮、磷、钾、钙和镁含量随镉浓度上升而降低。镉处理显著增加了小油菜中MDA的含量并显著(p<0.05)降低了SOD、POD和CAT的活性。(3)1.0mg kg-1硒缓解了镉对小油菜生长的抑制作用,且Se(O)的作用最明显。Se(O)和Se(IV)抑制了植物对镉的积累,但小油菜镉浓度仍远高于食用标准,Se(VI)加剧了植物对镉的吸收。Se(O)和Se(IV)增加了镉胁迫小油菜氮、磷、钾、钙、镁的含量,但Se(VI)进一步抑制了植物对磷、钾等大量元素的吸收。Se(O)和Se(IV)增加了镉胁迫小油菜地上部分SOD、POD、CAT活性和AsA、GSH含量,而Se(VI)具有相反的作用。(4)硫对植物的生长表现为显著的促进作用,提高了植物中叶绿素a和叶绿素b的含量,降低了类胡萝卜素的浓度;施硫降低了植物体内硒的积累,同时显著提高了植物可食用部分镉和大量元素的含量;施硫也显著增强了植物抗硒镉胁迫的能力,植物体内抗氧化酶活性显著提高,还原性物质含量显著增加以及MDA显著降低。硫可减轻高硒高镉土壤对植物的毒害,但显著降低了植物硒的积累并增加了重金属镉的含量。(5)S处理显著降低土壤pH,Na2SO3增加土壤碱度,而Na2SO4对土壤酸碱度无明显的作用。S处理显著增加了土壤中弱酸提取态、可氧化态硒镉含量,提高了硒镉的生物有效性;Na2SO3增加了可还原态、可氧化态硒镉含量,略降低了其在土壤中的迁移能力;Na2SO4处理显著增加了酸提取态、可氧化态和可还原态硒含量,却降低了对应形态镉的浓度。因此高硒高镉区域施加硫肥应考虑硫的形态,按照不同硫对土壤硒镉有效性的影响,亚硫酸盐是最佳的硫肥选择。