Un sistema di rotazione delle colture che combini la produzione agricola con il fitodepurazione è un metodo economico e sostenibile di bonifica dei terreni agricoli contaminati da cadmio (Cd). Questo studio si concentra sulla migrazione e trasformazione del Cd nei sistemi di rotazione e sui fattori che lo influenzano. In un esperimento sul campo durato due anni, sono stati valutati quattro sistemi di rotazione: riso tradizionale e colza (TRO), riso a basso contenuto di Cd e colza (LRO), mais e colza (MO) e soia e colza (SO) . La colza è un impianto di bonifica nei sistemi di rotazione. Rispetto al 2020, le concentrazioni di Cd nel grano di riso tradizionale, riso a basso contenuto di Cd e mais nel 2021 sono diminuite rispettivamente del 73,8%, 65,7% e 24,0% (al di sotto dei limiti di sicurezza). Tuttavia, la soia è aumentata del 71,4%. Il sistema LRO presentava il più alto contenuto di olio di colza (circa il 50%) e il rapporto produzione/input economico (1,34). L'efficienza di rimozione del Cd totale nel suolo era del 10,03% (TRO) > 8,3% (LRO) > 5,32% (SO) > 3,21% (MO). L'assorbimento di Cd nelle colture è stato influenzato dalla biodisponibilità del Cd nel suolo e i fattori ambientali del suolo hanno regolato il Cd biodisponibile. L'analisi di ridondanza (RDA) ha indicato che il nitrato-azoto del suolo (NO3−-N) ha avuto un impatto dominante sul Cd biodisponibile nel suolo, con contributi di varianza del 56,7% per le risaie (TRO e LRO) e del 53,5% per le zone aride (MO e SO) sistemi di rotazione. La differenza rifletteva che l'ammonio N (NH4+-N) era un fattore secondario nelle rotazioni di risaia-montagna, mentre era il fosforo disponibile (P) nelle rotazioni di terraferma, con contributi di varianza rispettivamente del 10,4% e del 24,3%. La valutazione completa della sicurezza delle colture, della produzione, dei benefici economici e dell'efficienza della bonifica ha rivelato che il sistema LRO era efficiente e più accettabile per gli agricoltori locali, fornendo una nuova direzione per l'utilizzo e la bonifica dei terreni agricoli contaminati da Cd.