本文以河南省郑州市航空港区区域性砂质潮土上研究对象，通过田间试验研究了生物炭对砂质潮土理化性状及小麦玉米产量的影响，通过比较分析小麦玉米生育期土壤理化性状、产量及农艺性状、土壤水分、pH值、速效钾等理化指标的变化，研究不同梯度生物炭用量对中低产田砂质潮土的改良效果，探索出适宜的生物炭用量，为指导小麦、玉米合理施用生物炭改良砂质潮土生产力提供理论依据。主要结果如下：1.施用生物炭后，玉米季土壤pH值比CK处理显著增加，且随施用量的增加土壤pH呈现递增趋势。8t.hm-2，16t.hm-2和32t.hm-2三个梯度生物炭添加土壤的pH值分别由初始的7.2增加为7.7、7.8和7.9。在玉米开花期，所有施生物炭土壤的pH值均呈显著下降趋势，分别为7.3、7.6和7.7。小麦季施入生物炭后，其中施生物质炭量为4t.hm-2处理，其越冬期、返青期、拔节期、抽穗期和成熟期土壤pH分别比CK增加0.09、0.16、0.27、0.27和0.18，施生物质炭量为8t.hm-2处理，越冬期、返青期、拔节期、抽穗期和成熟期土壤pH分别比CK增加0.07、0.18、0.18、0.3和0.35。2.施用生物炭明显提高了土壤含水率。在玉米苗期和小喇叭口期，施用生物炭的量越大，土壤水分增加量越多，小喇叭口期差异最明显，3个施用梯度的含水量分别为6.7%、7.2%和10.8%，而CK含水量仅为4.6%，最高施用量32t.hm-2比对照高出5.4个百分点，含水量提高了一倍多，不同施用量间达到显著水平。随生物炭用量的增加，小麦越冬期、拔节期和成熟期土壤水分含量均呈增加趋势，差异达到显著水平。其中施生物炭4t.hm-2越冬期、拔节期、成熟期土壤水分含量分别比CK增加11.2%、29.8%和15.1%；施生物炭8t.hm-2越冬期、拔节期、灌浆期和成熟期比CK增加60.0%、36.8%、22.2%和15.9%。其它生育期土壤水分含量差异不显著。3.玉米在小喇叭口期和乳熟期施生物炭土壤硝态氮的含量显著低于不施生物炭的CK，这两个时期，CK硝态氮含量分别为14.5和13.6mg.kg-1，而施生物炭处理土壤硝态氮含量仅为其1/2左右。开花期，施生物炭32t.hm-2的土壤硝态氮的含量6.59mg kg-1显著小于CK的13.1mg kg-1，8t.hm-2和16t.hm-2施用量与CK无显著差异。整个生育期，三个生物炭添加处理的铵态氮含量与CK相比大部分都有所增加，但都没有达到差异显著水平。4.施生物炭后，玉米不同生育期土壤中的速效钾含量均显著高于CK。在玉米小喇叭口期，施用量8t.hm-2、16t.hm-2和32t.hm-2与CK相比，钾含量增加了4~6倍，这和生物炭中有大量钾元素有很大关系；在玉米开花期，施生物炭处理仍显著高于CK，最大施用量32t.hm-2的速效钾水平显著高于两个较低生物炭施用量。不同的生育期，生物质炭施用对土壤中速效钾均有显著增加，处理间差异达显著水平（P＜0.05）。小麦季施生物炭4t.hm-2处理各生育期速效钾分别提高1.38～1.60倍、8t.hm-2处理各生育期速效钾分别提高2.05～2.62倍。小麦季因生物质炭用量较低，在施用量范围以生物质炭8t.hm-2处理速效钾最佳。生物质炭中钾含量丰富，施用后有直接补充钾效应或使被土壤固定不能被作物利用的钾变成有效钾，可能与生物炭具有极强的粒子吸附交换性能有关。5.与CK相比，玉米季施用8t.hm-2生物质炭土壤细菌总数有下降的趋势，随施用量增加，在32t.hm-2的添加量下细菌的数量略微增加，但是三个生物炭施用量土壤中的细菌总数与CK相比差异均不显著。施生物炭后土壤真菌的数量比CK都有一定程度的增加，其中最小施用量8t.hm-2与CK比没有达到差异显著水平，而16t.hm-2和32t.hm-2施用量条件下，真菌数量显著增加。6.生物炭对玉米生物量及产量的影响.三个生物炭施用梯度下，玉米季随着生物炭的量增加，玉米茎粗越粗，但是它们之间与CK相比均没有达到差异显著水平。地上部分干物质的积累量随生物炭施用量的增加而增加，其中32t.hm-2与CK和8t.hm-2之间达到差异显著水平。玉米产量随生物炭施用量增加而增加，其中16t.hm-2和32t.hm-2与CK相比均达到差异显著水平。小麦季随生物质炭用量的增加，产量亦呈现增加的趋势，处理之间差异显著（P<0.05）,4t.hm-2、8t.hm-2处理分别比不施生物质炭处理产量增加3.5%～16.0%。在施生物炭改良砂质潮土质量措施中，玉米季生物炭施用量16t.hm-2对玉米产量影响效果最显著，最为经济有效；对砂质潮土改良效果最理想，小麦季因生物质炭用量较低，在施用量范围以生物质炭8t.hm-2处理产量最佳。