磷(P)通常是水中微生物藻类生长的限制因素,是水体富营养化的主要原因。自然条件下,P的主要以磷酸盐的形态存在,吸附法以其高效、低廉的特性在磷酸盐去除的研究应用最为广泛。另外,我国每年约有60%水稻秸秆无法有效利用而废弃焚烧,造成了大量能源浪费和环境污染。本文研究采用一种安全低廉的化学物——氯化钙为稻草秸秆炭的活化剂,制备稻草秸秆炭,作为控制农业面源的吸P材料。探究稻草秸秆炭制备工艺条件(碳化温度、浸渍比)和吸附条件(初始P浓度、吸附剂用量、吸附时间、pH以及干扰离子)对稻草秸秆炭吸P性能的影响及其吸附机理；同时模拟24 h降雨情况,采用土柱淋溶方式,研究其对不同土壤(黏土、粉壤土、砂土)的氮磷淋溶的截留作用；最后,将稻草秸秆炭(改性与未改性)以不同施加方式(撒施和包裹施加；施加量为1或2 t hm-2)应用于农田,探究其对农田系统(田面水、土壤、水稻植株)产生的影响。研究发现：1)未改性稻草秸秆炭对溶液中磷素几乎无吸附效果,去除率小于5%(用量为4 g L-1)；而优化吸磷稻草秸秆炭的制备工艺,选择活化剂为CaCl2溶液(wt=10%),碳化温度为700-C,浸渍比(W稻草：W氯化钙)为1：0.5,得到的改性稻草秸秆炭吸附剂用量为4 g L-1对于10.30 mg P L-1的KH2P04溶液中P的去除率达到95%以上。稻草秸秆炭吸附P符合Langmiur吸附模型(R2=0.947),为单分子层化学吸附；主要依靠离子交换吸附：H2P04取代结合在Ca离子上的OH-而被吸附,使得吸附后的水样pH值上升(由6.87上升至9.62)。氯化钙改性稻草秸秆炭对水体中的正磷酸盐具有优异的吸附性能,是良好的吸磷材料。2)将改性稻草秸秆炭应用于土柱淋溶实验时,24h的淋溶条件下,相较于空白对照组,改性稻草秸秆炭(施加量1和2 t hm-2)对不同类型土壤的N、P淋溶截留效果差别很大,粘粒含量高、水分下渗速度低的土壤N、P淋溶截留效果好,黏土的N、P淋溶截留(TN、TP累计截留率分别达到70%和20%)效果明显优于粉壤土和砂粉土(TN、TP累计截留率分别为10-18%和0-10%)。因而,改性稻草秸秆炭对土壤氮磷淋溶有一定的截留作用,截留效率受土壤本身性质的影响。3)改性稻草秸秆炭和未改性稻草秸秆炭的施加(1和2 thm-2)于稻田,在施肥后3h内,撒施改性稻草秸秆炭(2 t hm-2)可降低田面水中60-85%的P浓度和50%的N浓度；改性稻草秸秆炭和末改性稻草秸秆炭的施加,均小幅提高土壤pH值(0-0.1)、增加土壤中Organic P含量(0.04～0.16 gP kg-1)和NH4+-N含量(0-0.0076g N kg-1),而土壤中STC、STN、STP含量并无显著变化；撒施改性稻草秸秆炭和未改性稻草秸秆炭可提高水稻株高(1-7 cm)但对水稻有效穗数、地面部分总重、稻谷产量无显著影响；而采用包裹施加的方式亦可提高水稻株高,但因其可能炭吸附部分N、P,导致减产。综上,本实验选用的施加量条件下,撒施改性稻草秸秆炭于稻田(粘土,青紫泥田),能极大缓解土壤的氮磷径流流失风险,但对土壤中氮磷含量及水稻生产力等指标无显著影响。