南荻（Miscanthus lutarioriparius）是禾本科芒属一种多年生C4草本植物,为我国特有种,主要分布于长江中下游的洲滩湿地。作为湖南洞庭湖湿地的优势物种,其分布面积广,生物产量高,富含纤维素,可作为良好的造纸和制炭原料。但由于造纸产业对当地河流造成严重的污染,已经不适应当代生态经济的发展需求,该产业的下滑直接导致洞庭湖区南荻资源的开发进入停滞状态。同时,当地农业上还面临着严重的镉污染和肥效利用不足等问题。基于此,本文以南荻作为制炭原料,并与不同类型的镉钝化剂复配为具有降镉效应的土壤调理剂,同时制备4种不同工艺的南荻炭基控释肥,通过探究南荻炭与不同类型的镉钝化剂互作对水稻镉含量、光合特性及产量的影响,并通过比较不同制备工艺下的南荻炭基控释肥的控/缓释作用和其施用后对水稻肥效利用率、镉含量及产量的影响,以评估南荻炭产品的水稻降镉和提高水稻籽粒肥效利用率的潜力,以期为湖南洞庭湖南荻资源开发利用提供新思路和新途径,并为促进湖南洞庭湖生态经济和生态农业健康可持续发展提供理论依据。主要研究成果如下:（1）南荻炭与五种镉钝化剂互作可显著降低水稻茎叶和稻谷籽粒的镉含量,尤其以南荻炭:腐殖酸:硅酸钾:钙镁磷:硫酸锌:熟石灰=200:60:3:30:4:120互作比例下效果最显著,且相应最佳施用量为417 kg·mu-1。三组最接近理论配比的土调剂施用后,水稻茎叶的平均镉含量可降至0.88~1.65 mg·kg-1,与空白处理相比,降镉率达54.4%~75.8%;籽粒的平均镉含量可降至0.13~0.17 mg·kg-1,降镉率为47.3%~59.7%。三组土调剂施用还可显著增加稻谷产量,其中最高增产率达25.6%（相当于126kg·mu-1）。（2）南荻炭基土壤调理剂施用后,较CK对照组,水稻抽穗日期提前4~12 d,达显著的（P<0.05）促进效应,其中土壤调理剂SC3促进效应最佳;与CK对照相比,水稻光合速率显著（P<0.05）提升了22.8%~62.4%,其中土壤调理剂SC2的增效作用最显著（P<0.05）。另外土壤调理剂SC1施用后可显著地（P<0.05）提高水稻叶片气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率,较CK对照分别提高了57.0%、8.2%和18.2%;水稻叶片与光合相关的中微量元素也显著地（P<0.05）增加,其中Mg含量增加了22.79%~24.80%,Fe含量增加了82.2%~89.8%,且三种土壤调理剂的增加效应间无显著差异（P>0.05）;而对P含量的作用,土壤调理剂SC1的增加效应显著（P<0.05）高于SC2和SC3的增加效应;水稻增产率达24.2%~35.0%,土壤调理剂SC2的增产效果最佳。（3）在水浸提试验中,四种南荻炭基控释肥（BCF1、BCF2、BCF3和BCF4）中的N、P和K单个时间点的释放率在第1 d达最大值,炭基肥BCF1和BCF2对N/P/K的控释效果最好,两种炭基肥在28 d内的N累积释放率为57.6%~64.0%,P累积释放率为34.8%~36.2%,K累积释放率为55.1~63.9%。土柱淋溶试验结果显示,四种炭基肥在第3 d的N和K释放率差异显著（P<0.05）,而第14 d的P释放率最显著（P<0.05）。而四种炭基肥的累积释放率都显著（P<0.05）低于复合肥,且不同炭基肥间的N、P和K的累积释放率无显著差异。四种炭基肥在28 d内的N累积释放率为8.6%~12.7%,P累积释放率为5.2%~7.3%,K累积释放率为15.6~16.7%。（4）四种南荻炭基控释肥施用后,水稻对N、P和K的利用率都有明显的增加,其中炭基肥BCF1、BCF2和BCF3对水稻N利用率的增效均达显著水平（P<0.05）,而炭基肥BCF4的增效作用未达显著水平（P>0.05）。与复合肥相比,N稻谷生产力提高了12.5%~67.7%,N农学利用率增加了12.7%~76.8%;四种炭基肥对提高水稻P利用率都有显著的（P<0.05）增效作用,较空白对照CK,P2O5稻谷生产力提高了105.9%~234.5%,P2O5农学利用率增加了112.3%~204.0%;炭基肥BCF2BCF4施用后,与CK对照相比,K2O稻谷生产力显著（P<0.05）提高了33.4%~101.9%,K2O农学利用率显著（P<0.05）增加了44.6%~83.5%,而炭基肥BCF1的增效作用不显著（P>0.05）。四种南荻炭基肥施用后对水稻产量影响不显著（P>0.05）,但可以显著（P<0.05）降低水稻镉含量,其中水稻籽粒镉含量可降低至0.18~0.24 mg·kg-1,茎叶镉含量降至1.32~2.90 mg·kg-1,与CK相比镉吸收率降低了52.3%~80.5%。