长期以来,为了追求作物的高产,大量的施用化学肥料,致使土壤环境恶化、耕地质量逐年下降。生物炭作为一种新型的环境功能材料,由于其对土壤良好的改良效果,越来越受到人们的关注,已经成为一个新的研究热点。生物炭优良的理化性质,赋予生物炭保水、保肥等性能,能够有效的增大土壤持水性能、增加土壤肥力、提高作物产量。因此将生物炭应用到农业生产是促进农业可持续发展的重要途径。为了探究生物炭对沙性土壤的改良效果及番茄对生物炭施用的响应,本研究以玉米秸秆生物炭为原料,通过设置不同的生物炭施用水平,研究生物炭对土壤的改良效果、番茄生长发育和产量对生物炭施用的响应以及生物炭施用对土壤水肥利用效率的影响,旨在为生物炭在内蒙古地区的大面积推广提供科学的理论依据。主要研究结果如下：(1)施用生物炭能够有效地改良砂壤土的理化性质,对降低土壤容重,提高土壤含水率、调节土壤温度以及改良土壤透水、透气性均有较好的效果,各项指标均在施用量为40t/hm2时表现出良好效果。同时生物炭能显著增加砂壤土电导率值,而对砂壤土pH值影响效果不显著。(2)生物炭能够有效的提高土壤肥力从而培肥土壤,与对照(CK)相比各生育期土壤有机碳含量提高86.2%～202.9%,各速效养分含量也有相应提高。(3)生物炭对番茄的生长发育具有良好的促进作用,能够增大番茄的茎粗和株高,同时生物炭对番茄各生育期干物质积累量的分配起到很好的调节作用,有利于达到产量的最大化,从而显著提高了番茄产量,产量在生物炭施用量为40t/hm2时达到最大,最大增幅为56.1%。(4)生物炭的施用能够有效地提高水肥利用效率,增加经济效益。虽然从某个方面来说使用生物炭增加了投入,但伴随着生物炭的施用产量也在大幅度提高,所产生的效益远远大于投入,通过对比生物炭施用量为40t/hm2时经济效益达到最大值,增幅为56.7%。而且生物炭施用后能长时间存在于土壤中发挥作用。综上所述,生物炭的施用能够有效的改良土壤结构,提高土壤水肥利用效率,从而促进作物生长发育以及增产增收,真正的实现了低碳、环保、循环的可持续发展农业,且40t/hm2是最适宜砂壤土的施用量。