陈 乐，周乾聪，刘梦洁，曾勇军

(南方粮油作物协同创新中心/江西省双季稻现代化生产协同创新中心/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室,江西南昌330045)

生物炭是由动植物残体在缺氧或无氧的情况下，经相对低温(一般<700 ℃)热解产生的一类难熔的、稳定的、高度芳香化的、富含碳素的固态物质[1]。有研究表明生物炭对受污染土壤和水体中的重金属具有很强的吸附作用，王向前等[2]研究发现生物炭对水环境中的Pb、Cu和Cd的最大吸附量分别达257.12，48.4，70.3 mg/g，李江遐等[3]研究发现随着生物炭添加量的增加，有效Cu2+和Pb2+分别减少了19.7%～100%和18.8%～77.0%。因此，生物炭在农田重金属污染防控方面的研究备受关注。Cui等[4]发现施用生物炭可大幅减少水稻对Cd的吸收；Park等[5]研究表明施用生物炭可显著减小Cd、Cu和Pb的NH4NO3提取态浓度和在印度芥菜中的累积；Karami等[6]研究表明生物碳可有效降低黑麦草体内的Cu浓度；王风等[7]研究表明，施用生物炭能显著降低活性较强的交换态Cd的含量和油菜对Cd的吸收量；周建斌等[8]研究表明，棉秆炭具有修复土壤镉污染，降低蔬菜镉含量的作用，可提高蔬菜品质；林爱军等[9]，张敏[10]，刘冲[11]研究均认为生物炭是重金属污染土壤的有效修复剂，能有效降低污染土壤中重金属Pb、Cu、Cd和Zn的生物有效性和对植物的毒性。

大量研究[12-14]表明，不同原料和热解条件制备的生物炭对重金属的吸附效果有很大的差异，这是因为不同原料及热解条件制备的生物炭的孔隙结构、灰分含量、阳离子交换量、pH和元素组成等理化性质存在很大的差异。常春等[15]研究表明同一热解温度下随着热解时间的延长玉米芯炭与龙爪槐炭对Cu2+的去除率逐渐提高；佟雪娇等[16]研究表明生物炭对Cu2+吸附量由大到小依次为：油菜秸秆炭、花生秸秆炭、稻草秸秆炭和大豆秸秆炭；丁文川等[17]，朱庆祥[18]用松木条不同温度制备生物炭对土壤中铅和镉的修复效果由高到低均表现为：P-700、P-500和P-300；李力等[19]研究发现玉米秸秆700 ℃相比于350 ℃制备的生物炭比表面积更大，孔结构发育更加完全，BC700对Cd(Ⅱ)的吸附容量大于BC350；简秀梅等[20]研究表明鸡粪作为生物炭原料热解700 ℃能达到较优值；但也有研究[21]表明施用木屑生物炭和鸡粪生物炭会升高Cu2+和Zn2+的生物有效性；李明遥等[22]用水稻秸秆300～600 ℃制备生物炭，研究结果发现对土壤有效态Cd含量的降低效果由大到小依次为：W4、W5、W6和W3。

随着生活水平的提高，人们对农产品的健康问题越来越重视。南方素有“鱼米之乡”之称，但南方地区也矿产丰富，有亚洲最大的露天铜矿(江西德兴铜矿)，加之不合理的农药、肥料的使用和污水排放灌溉，使得该区农田土壤铜、镉、汞、铅、铬、锌和镍等重金属污染不断加剧，严重影响农产品质量安全。……