将生物质炭掺入土壤做为土壤的改良剂,一直以来都是生物质炭农业的一个重要方向,本试验用利用晋西北地区大面积种植的且生长速度很快的柠条作为原材料,充分利用自然资源制备生物质炭,用于改善我国北方干旱缺水地区的土壤情况。有利于解决农林资源废弃物的问题,并可以“变废为宝”更合理、环保、大规模资源化的利用这些废弃资源；其次有利于解决传统农业所造成的土壤地力下降的问题,因为生物炭的规模化农业利用将传统农业的“取多给少”转变成了“取之于田而用之于田”；同时也一定程度上解决了农田环境污染的问题,有利于农业生产占补平衡。在试验室采用相同工艺小试规模制备柠条生物炭,针对山西黄土高原的土壤,将所制备的生物炭按不同配比与土壤混合后,通过对土壤中添加生物炭对土壤各项水力参数,以及土壤高压水分特征曲线的影响变化,力图确立改良土壤的最佳方案,以减少农业用水的损失和浪费,提高用水效率和效益,采用盆栽试验种植番茄苗,通过对番茄生长周期内的各种指标参数的分析,来确定土壤中参入生物炭对番茄生长发育的影响状况,从而确定生物炭在作为土壤改良剂方面的作用,获得适用于番茄生长各项生理指标的土壤改良剂施用量。主要研究结果如下：(1)生物质炭对土壤水力参数的研究结果表明,施加生物质炭的试验组的饱和含水量、毛管持水量、田间持水量都明显大于未添加生物质炭处理的对照组,在生物质炭含量为0%-10%之间时,土壤饱和含水量与毛管持水量整体趋势为随着生物质炭含量的增多而上升,田间持水量的趋势为随着生物质炭的含量的增多而呈现出先上升后下降,峰值生物质炭含量为8%,因此找到了一个综合最优解,即生物质炭含量为8%时对土壤水力参数影响最好,此时土壤饱和含水量、毛管含水量、田间持水量分别是未添加生物质炭的1.13、1.28倍和1.33倍。从土壤水分特征曲线数据表明,生物质炭能明显改善土壤的水分特征,使土壤含水率提高,有改善土壤持水的作用。(2)盆栽番茄试验数据表明,添加生物质炭的对照组比未添加生物质炭的试验组在番茄植株的高度与枝干的茎粗方面都有明显的促进效果,整体趋势都是随着生物质炭添加的增加而呈现出先上升后下降的趋势,但是整体水平都要高于未添加生物质炭的对照组,其中效果最好的是生物质炭体积含量在30%,其株高与茎粗分别是对照组的1.24倍和1.45倍,说明添加生物质炭有助于番茄植株生物质的积累。对于根系数据表明,生物质炭也能促进根系的发达,生物质炭添加量为4%时主根长度是未添加的1.88倍,效果明显的主根直径是未添加的1.6倍,主根干重会增加58%。添加生物质炭也会使果实增产,平均增加27.5%。