镉是我国农田土壤主要污染物之一,其对农业安全生产以及人类健康的威胁广受关注。化学钝化技术是土壤重金属污染治理的重要技术,应用广泛,该技术的关键是高效的钝化剂。生物炭孔隙结构发达,表面官能团丰富,对重金属离子具有较强吸附作用,是潜在优质土壤修复材料。但是生物炭制备原料多样化,不同类型生物炭理化性质各异,对重金属呈现不同吸附效果。不同原料制备的生物炭对土壤中重金属污染的修复效果差异及其机制尚未探明,高效、低成本、环境友好的生物炭基钝化剂仍有待研发。本研究利用猪粪、水稻秸秆和稻壳为原料制备三种生物炭,选取镉污染农田,构建田间小区实验体系,探讨不同生物炭对污染土壤中作物吸收镉的影响。小区实验设置生物炭施用梯度为0 t/ha(CK),1.8t/ha(C1)和3.6 t/ha(C2);作物品种选用油菜。种植一个月后,采集油菜和土壤样品,进行分析测试。实验结果表明:三种生物炭理化性质各不相同。猪粪生物炭、水稻秸秆生物炭和稻壳生物炭的碳含量分别为20.5%,41.7%和42.2%;p H分别为9.87,10.69和10.04;比表面积大小顺序为:水稻秸秆炭>猪粪生物炭>稻壳生物炭;孔隙体积大小顺序为:猪粪生物炭>水稻秸秆炭>稻壳生物炭。三种不同生物炭输入污染土壤后均会提高土壤p H值和总有机碳含量;猪粪生物炭和水稻秸秆生物炭会增加土壤阳离子交换量,但施用稻壳生物炭对土壤阳离子交换量影响较小。施用生物炭可降低土壤有效态镉浓度,降低幅度依次为猪粪生物炭>水稻秸秆生物炭>稻壳生物炭。同时生物炭也会导致油菜镉吸收量降低,猪粪生物炭和水稻秸秆生物炭比稻壳生物炭更能有效降低油菜镉吸收。与对照组相比,猪粪生物炭处理下油菜可食部位镉含量从0.74±0.05 mg/kg降至0.52±0.08mg/kg(C1)和0.50±0.03 mg/kg(C2),水稻秸秆炭处理下油菜可食部位镉含量降至0.51±0.09 mg/kg(C1)和0.51±0.02 mg/kg(C2),但稻壳生物炭处理下油菜可食部位镉含量仍超过0.66 mg/kg。生物炭对油菜镉吸收的调控作用可能受多种因素影响,其中生物炭吸附镉离子的性能及其对土壤理化性质的作用是两个关键因子。综上所述,生物炭制备原料差异显著影响其在农田土壤镉污染修复中的施用效果。本研究结果将为开发适用于土壤重金属污染治理的高效生物炭基修复材料提供科学支撑。