我国农业生产每年可产生大约8亿吨农作物秸秆,目前对秸秆的处理通常采用不利于农业机械化耕作的直接还田或者焚烧,后者会造成严重的大气污染。另一方面,我国酸性土壤分布广泛,酸化程度日益加剧,土壤酸化严重影响我国农业的可持续发展。土壤酸化是土壤质量退化的一个重要方面,会造成土壤质量和肥力的下降,营养元素流失,有毒元素释放与活化,从而对作物生产和农产品品质产生严重危害。因此,亟需开发一种高效环保的土壤改良剂缓减土壤酸化。近年来的研究结果表明,作物秸秆在厌氧条件下低温炭化制备的生物质炭具有较高的p H值,通常呈碱性,具有提高酸性土壤pH值和降低土壤酸度的潜力;同时它含有丰富的C及作物所需的N、P、K、Ca、Mg等营养元素,可以提高土壤肥力;具有很高的稳定性,在土壤中不易被微生物分解,可以增加土壤碳库从而缓解温室气体排放。这些独特的物理化学性质,使得秸秆生物质炭在改良土壤酸度,提高土壤质量,增加作物产量方面具有重要的应用价值。植物吸收阳离子量因土而异,土壤遭受风化淋溶作用越强,含有的盐基离子越少,进而导致植物可以吸收利用的阳离子减少,因此不同地区的同类作物秸秆在相同炭化条件下制备的生物质炭,其所含的盐基离子和碱性物质应有所不同,进而利用这些生物质炭改良土壤酸度的效果也应有所差异,但目前还未有这方面的报道。因此,本研究从江西鹰潭、安徽宣城、江苏南京和淮阴等4个地区收集油菜秸秆,在不同温度下炭化制备生物质炭,比较作物产地土壤差异以及炭化温度对秸秆生物质炭p H值、碱含量、盐基离子、碳酸盐及官能团等性质的影响,通过小麦根伸长实验研究不同地区油菜秸秆生物质炭对铝毒的缓解效果,并利用培养实验考察不同地区油菜秸秆生物质炭对安徽宣城酸性红壤(pH=4.1)的改良效果。研究结果表明:(1)油菜秸秆生物质炭的性质明显受秸秆产地土壤性质的影响,江西鹰潭油菜秸秆生物质炭p H值、碱含量、盐基离子、碳酸盐及酸性官能团含量最低,安徽宣城油菜秸秆生物质炭次之,江苏淮阴和南京油菜秸秆生物质炭的最高。此外,炭化温度对油菜秸秆生物质炭的性质影响较大,表现为随着炭化温度的增加,油菜秸秆生物质炭的pH值、碱含量、盐基离子和碳酸盐含量增加,而酸性官能团含量降低。(2)小麦根伸长实验表明,不同地区油菜秸秆生物质炭均具有缓解铝毒害的作用,但缓解铝毒效果不同地区油菜秸秆生物质炭表现不同。通过对小麦幼苗根伸长、根尖细胞活性、溶液中铝的残余量、反应体系p H值和Al(III)在小麦幼苗根系分布等数据发现,4个地区油菜秸秆生物质炭对缓解铝毒害效果表现为江苏淮阴>江苏南京>安徽宣城>江西鹰潭。(3)利用上述油菜秸秆生物质炭改良安徽宣城酸性红壤的培养实验发现,改良土壤p H值、交换性盐基和交换性酸存在显著差异,4种油菜秸秆生物质炭对提高土壤p H值的效果表现为:江苏淮阴>江苏南京>安徽宣城>江西鹰潭,这与生物质炭自身pH值、碱含量、盐基离子和碳酸盐含量一致,也与缓解铝毒效果一致。因此,利用秸秆生物质炭改良土壤酸度时,不仅需要考虑炭化条件和秸秆类型,秸秆的产地差异也需要进行考量。