我国土壤类型多,性质差别较大,整体上呈现“南酸北碱”的实际情况,且不同区域土壤受重金属镉污染的程度不同,其中安全利用类农田土壤中受轻度和中度镉污染的农田面积较大。在诸多的修复方法中,稳定化修复是最适宜于大面积推广且具有经济可行性的方法,镉污染土壤稳定化修复的成功取决于土壤中镉的低生物有效性和土壤生态功能的改善,1-2年的实验室实验或小规模田间实验不足以支撑规模化推广应用。本研究以安全利用类弱酸性轻度和中度镉污染水稻田土壤、弱碱性中度镉污染小麦田土壤为研究对象,以生物炭、海泡石和黄腐酸微生物菌剂为调理剂,通过田间小区实验和大田规模化实验、多参数评价,并结合自动建模,研究镉污染农田土壤原位修复和培肥的可行性。田间小区实验优选出修复安全利用类轻度镉污染水稻田土壤时生物炭和海泡石调理剂的合理用量为1.00%（生物炭0.50%+海泡石0.5%）;在此基础上,采用低剂量多次施用调理剂的方式,对弱酸性轻度镉污染水稻田土壤进行4年大田修复实验。生物炭和海泡石的施用有效抑制了水稻对镉的吸收和迁移转化,修复后的土壤pH提高1.46,有效镉降低22.42%,糙米镉降低53.06%-88.03%,实现糙米镉100%稳定达标,满足《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017）对大米中镉的最大限值0.2 mg/kg的要求;水稻产量最高为9010 kg/hm²。生物炭和海泡石共同作用下土壤养分、有机质、根际微生物和酶活性均得到改善。土壤经生物炭和海泡石连续3年修复的效果优于1年或连续2年修复,在第4年停止施用调理剂后,糙米镉含量和水稻产量保持稳定。相关分析表明,土壤有效镉、糙米镉与土壤pH呈负相关,稻米镉、稻壳镉、稻草镉、根系镉之间呈极显著的正相关（P<0.01）,水稻植株各部分镉含量与环境参数之间存在极显著的相关关系（P<0.01）,但线性回归分析发现这些参数之间存在多重共线性关系。引入主成分分析、因子分析和自动线性建模得出糙米镉与稻壳镉呈显著正相关,土壤有效镉和稻草镉共同影响稻壳镉,模型的准确性达到96.6%。糙米镉的降低是生物炭和海泡石共同调理作用下土壤pH升高、土壤有效镉降低和镉在水稻植株体内的转移受到抑制的结果。在安全利用类轻度镉污染土壤修复的基础上,尝试将生物炭和海泡石用于同类弱酸性中度镉污染水稻田土壤的修复中,通过大田小区实验,得出生物炭和海泡石共同施用量均为2.00%和2.50%时,糙米镉达标田块占比分别为60.00%和80.00%,最低糙米镉含量分别为0.041 mg/kg和0.098 mg/kg。土壤pH、土壤有效镉和糙米镉两两之间呈现极显著相关关系（P<0.01）,弱酸性中度镉污染水稻田土壤修复与弱酸性轻度镉污染水稻田土壤修复在机制上存在一致性。自动建模得到拟合方程Y=1.227+0.792X₁-0.173X₂（R²=0.856,Y、X₁和X₂分别代表糙米镉、土壤有效镉和土壤pH）,方程的准确性达到84.4%,每个自变量的显著性水平都小于0.01,回归系数具有极显著的统计学意义。为了避免土壤过度碱化,对于安全利用类弱碱性镉污染小麦田土壤的修复,在利用生物炭和海泡石的基础上,引入弱酸性黄腐酸微物生菌剂,同步实现修复和培肥,以田间小区的形式进行实验。3种调理剂（黄腐酸微生物菌剂0.03%,生物炭0.46%,海泡石0.12%）及其混合物（黄腐酸微生物菌剂0.01%+生物炭0.15%+海泡石0.04%）的低剂量施用,使土壤有效镉降低39.86%-71.33%,小麦镉降低41.94%-87.10%,混合调理剂使小麦镉的含量降至0.08 mg/kg,《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017）中小麦镉含量的限值0.1 mg/kg。小麦最高产量达7590 kg/hm²,黄腐酸主要改善土壤有机质、养分和根际微生物;生物炭提高土壤有机质,抑制小麦镉和土壤有效镉;海泡石可有效降低小麦镉和土壤有效镉。混合调理剂通过降低弱碱性镉污染农田土壤中有效镉、抑制镉经小麦植株向小麦籽粒转移,对土壤修复和培肥作用更佳。小麦产量与土壤有机质、有效氮、有效磷呈显著或极显著正相关,土壤有机质、土壤养分和土壤根际微生物共同促进土壤健康改善。降低土壤有效态镉、提高土壤有机质和土壤养分是弱碱性镉污染土壤修复与培肥的关键。模型估算得出,有效镉和小麦镉间的关系更趋向于线性关系,所建线性模型的准确性97.0%,模型可靠。