镉污染主要来源于农业和工业生产、污水灌溉以及金属采集和冶炼等过程过程。由于镉具有非生物降解性、化学移动性以及生物毒性，因而能够通过食物链对植物、动物甚至人体产生毒害作用。镉污染对生态系统和人体健康造成了严重的威胁，针对镉污染的修复技术已经引起全球越来越多的关注。螯合诱导植物修复技术是一种廉价、安全、对环境友好且非常有前途的土壤修复技术，主要利用金属鳌合剂的螯合能力来活化土壤中的重金属，诱导植物的超富集能力，促进重金属向植物地上部分转移，从而提高植物的修复效率。苎麻，俗称“中国草”，是一种中国特有的纤维作物，它生物量大、生长速度快且对土壤重金属镉有较强的耐性和富集性。因此，苎麻作为我国重要的经济作物，是一种理想的镉污染治理的目标作物。本研究以苎麻为目标植物，以重金属Cd为目标污染物，选择不可降解性螯合剂EDTA和天然可降解螯合剂NTA为土壤添加物，研究这两种螯合剂对苎麻修复重金属Cd污染土壤的影响以及作用机制。主要研究结果如下：1、Cd胁迫和金属螯合剂（EDTA和NTA）存在下铜绿微囊藻藻液光密度和叶绿素含量变化趋势是基本一致的。EDTA和NTA处理下，藻液光密度和叶绿素含量随时间变化呈上升趋势，而高浓度EDTA-Cd和NTA-Cd溶液中藻液光密度和叶绿素含量在实验后期出现下降趋势。这说明Cd是影响铜绿微囊藻生长的主要因素，EDTA和NTA对铜绿微囊藻的生长代谢的影响不大，且在一定程度上能够缓解Cd对铜绿微囊藻的毒害。2、EDTA和NTA处理下，Cd胁迫下的苎麻植株出现不同程度地黑色斑点或叶片枯萎症状，且螯合剂的添加引起了苎麻叶片内MDA含量的增加以及叶绿素含量和游离脯氨酸含量的降低，这可能是因为螯合剂或者镉螯合物在苎麻叶片中的积累干扰了脂肪氧合酶的作用途径和光合作用过程，同时也降低了镉对植物体内渗透系统的伤害。然而，NTA处理组MDA平均含量低于EDTA处理组，而叶绿素含量高于EDTA处理组，这可能是因为NTA对苎麻的毒害作用低于EDTA。Cd胁迫下，EDTA的添加引起了苎麻根系土壤脲酶活性的上升和过氧化氢酶活性变化呈急剧下降趋势，但对磷酸酶活性影响不大，这说明EDTA能减轻Cd胁迫对土壤脲酶的毒害但能加重对过氧化氢酶的毒害。NTA处理下，苎麻根系土壤脲酶、过氧化氢酶以及磷酸酶活性变化均呈上升趋势，其中土壤脲酶活性变化最明显而土壤磷酸酶活性变化最不明显，这说明NTA均能缓解Cd胁迫对土壤脲酶、过氧化氢酶以及磷酸酶的毒害作用。3、土壤活化实验中，EDTA提取态Cd和NTA提取态Cd均显著高于对照组，这说明EDTA和NTA都能有效地活化土壤中的重金属Cd。在苎麻吸收动力学实验中，苎麻根部对Cd溶液、EDTA-Cd溶液和NTA-Cd溶液中Cd的吸收均符合Michaelis–Menten方程，说明苎麻根系对三种条件下Cd的吸收都是由转运载体所介导的逐渐趋于饱和的过程。EDTA和NTA能够螯合土壤中的Cd并形成Cd螯合物，从而提高土壤Cd的有效性且促进植物对Cd和Cd螯合物的吸收。盆栽实验中，EDTA和NTA处理下苎麻根、茎、叶各部分的总Cd含量以及茎部、叶片TF有明显上升，尤其是EDTA处理组苎麻体内Cd转运水平接近超积累植物。苎麻各部分细胞壁Cd含量随螯合剂浓度上升而下降，而细胞内和细胞外Cd含量则随螯合剂浓度呈上升趋势，尤其是在EDTA处理下苎麻叶片中的变化非常明显。结果表明EDTA和NTA可能促进Cd从根部往地上部分转运通过促进其共质体途径和质外体途径的运输。苎麻叶片Cd积累量也显著增加可能是因为叶片中栅栏组织提供巨大的细胞空间来贮存镉或镉螯合物，而且叶肉细胞中的液胞也能贮存大量的Cd.