土壤是人类赖以生存和发展的基石,是保障作物安全生产的重要物质基础。由于重金属对土壤-植物系统和人类的毒害作用,农业土壤重金属污染被成为严重的环境问题。耕地土壤重金属污染已引起国内外广泛关注,探寻安全有效的修复利用途径尤为重要。苎麻传统用途为纺织原料,近年来在副产物茎叶饲料化利用和种养结合,尤其是对土壤重金属Cd、Cu等污染修复方面取得了开拓性进展。本研究旨在探索Cu污染土壤种植饲用苎麻的可行性,Cu对苎麻生长发育和产量的影响,并就施用氮肥和生物炭及其互作效应进行研究,最终提出适宜的养分管理措施,为中国Cu污染地区栽培饲用苎麻,提供最佳氮肥或生物炭用量,获得产量较高的鲜饲料,降低地上部Cu的吸收,生产低于国家铜标准的饲料。本研究以饲用苎麻“中饲苎1号”为对象,采用模拟（人工添加CuSO₄·5H₂O）和实际Cu污染土壤（采自天然铜尾砂矿）,配施不同用量氮肥和稻草生物炭（RSB）,在遮雨网室中进行盆栽试验,从苎麻生长发育、抗氧化能力、苎麻对Cu的吸收及收获后土壤性质等方面评价了Cu、N和RSB的作用及互作效应。主要结果如下:1.铜对苎麻形态生理特性、抗氧化酶活性和转运吸收研究采用人工添加硫酸铜进行盆栽试验,设置5个Cu浓度(50,100,200,300和400 mg kg^-1土壤),以0添加为对照。测定不同生育时期农艺性状、各器官磷和Cu含量及分布,旺长期相关保护酶变化,,分析地上部Cu累积量、富集系数（BAF）和转移系数（TF）。结果表明:（1）苎麻耐受高达100 mg kg^-1 Cu胁迫而生物量未显著降低,但Cu浓度从200到400 mg kg^-1进一步增加,叶绿素含量,地上部鲜重和干生物量,株高以及叶片数量显著降低;（2）铜累积部位根(26⁵3mg kg^-1>叶(23²8mg kg^-1)>茎(14²1mg kg^-1),苎麻地上部茎叶积累相对较低的Cu,可作为饲料作物在Cu污染土壤上种植。;（3）所有处理铜富集系数和转移系数均小于1,暗示饲用苎麻可能不是Cu超富集作物;（4）超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性随50,100和200 mg kg^-1 Cu处理浓度升高而增加,而当Cu浓度增加至300和400 mg kg^-1时降低,丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量升高。2.Cu污染土壤种植苎麻N肥效应及N-Cu互作研究为探寻铜污染土壤种植苎麻适宜的氮肥施用量及其与铜的互作效应,旨在获得较高的饲料生物量。Cu设置3个水平(0,100,300mg kg^-1,记为Cu₀、Cu₁₀₀和Cu₃₀₀),氮肥为尿素设置4个水平(0,140,280,420kg ha^-1,记为N₀、N₁₄₀、N₂₈₀和N₄₂₀),共12个处理组合,进行盆栽实验。结果表明:（1）土壤中Cu₁₀₀处理时,N₂₈₀可显著（P≤0.05）提高苎麻鲜生物量和植株高度,茎粗和单株叶数;（2）Cu₁₀₀×N₂₈₀处理时净光合作用（P_n）、蒸腾作用（Tr）、气孔导度（Gs）显著增加,相应的抗氧化酶活性降低,但除胞间CO₂浓度外与Cu₀×N₂₈₀处理无显著差异,其他气体交换参数均受N水平显著影响;（3）在Cu污染土壤(≤100mg kg^-1)种植的饲料苎麻,施用氮肥能提高苎麻的生长、叶绿素含量和抗氧化活性;中等氮肥(N₂₈₀)可以获得最大鲜重、干生物量和叶、茎数,增加粗蛋白和粗纤维含量。3.铜污染土壤施用稻草生物炭减缓苎麻铜累积效果研究为进一步利用铜尾砂矿,降低饲用苎麻铜的累积,生产符合国家标准的含铜饲料。以“中饲苎1号”为对象进行盆栽试验,盆栽土为天然铜污染土壤（采自湖北省阳新县白沙镇铜尾砂矿）。盆栽土壤中添加稻草生物炭（RSB）,设置3个添加量（2.5,5和10%w/w）以0添加为对照。结果表明:（1）随着RSB施用量增加,苎麻生长性能和土壤化学性质（pH,电导率和阳离子交换容量）显著提高。（2）相对于对照,添加10%RSB时,土壤生物可利用Cu浓度显著降低96%,添加10%RSB,苎麻根,叶和茎中的Cu含量分别降低了60%,28%和22%,叶片叶绿素含量和净光合作用（P_n）、蒸腾作用（T_r）、气孔导度（Gs）显著高于对照。RSB土壤改良剂对钝化铜污染土壤中Cu有积极作用,减少其在苎麻中的积累和转运,进一步降低嫩茎叶作为饲料Cu超标的风险。4.Cu污染土壤种植苎麻氮肥与生物炭互作研究为探寻高度铜污染土壤种植苎麻时氮肥和生物炭的互作效应,进行了另一项盆栽试验,稻草生物炭添加量为（0,5和10%w/w,记为BC₀、BC₁和BC₂）,氮肥添加量为(0,140,280,420kg ha^-1,记为N₀、N₁、N₂和N₃)分析其对苎麻生长和Cu迁移率的影响。结果表明:（1）BC×N肥处理组合显著（p≤0.05）提高苎麻生物量,株高,茎粗和叶片数;（2）对照相比,BC×N处理土壤的pH值,EC和CEC显著变化。然而,BC×N肥对土壤可提取Cu和Cu吸收影响随氮肥水平变化而变化;（3）与对照相比,BC₂×N₁处理显著增加了苎麻新生芽和干生物量,降低了根,叶和茎中的Cu浓度,分别为52 mg kg^-1、34 mg kg^-1和23mg kg^-1;（4）高浓度BC和低氮肥施用,可钝化高Cu污染土壤中Cu,提高苎麻生物量,是有效铜污染土壤较佳的施用组合。综上所述,在土壤含Cu≤100mg kg^-1时,苎麻叶片和茎中的Cu积累量低,苎麻饲用品种“中饲苎1号”可正常种植。在Cu污染土壤中,施用中等氮肥280 kg ha^-1可获得更高的苎麻鲜生物产量。稻草生物炭可以作为高Cu污染区域种植苎麻的有效改良剂,减少Cu向茎叶的转运。为饲用苎麻开辟种植新领域、探讨适宜的氮肥及生物炭添加量,进而生产具有较高生物量、较低茎叶铜积累量的饲料,具有重要的科学意义和实用价值。