温室栽培番茄是西北地区番茄栽培的主要方式,由于长期不合理的灌水施肥方式,造成土壤养分比例失衡和物理性能变差。生物炭是一类有机的土壤添加剂,在固氮减排、改善土壤性状、促进作物生长方面发挥了很大的作用,在国内外受到广泛关注。在不同灌溉水平下,生物炭不同施用量产生的效应不同。因此,针对西北地区设施农业发展现状及水资源的利用情况,合理的设置灌溉水平及生物炭施用量对促进温室作物生长、提高产量及品质有重要意义。本文通过设置3个灌溉水平（充分灌溉W1:75%～85%θf、中度水分亏缺W2:55%～65%θf、重度水分亏缺W3:40%～50%θf,θf为田间持水量）,每个灌溉水平下设置3个生物炭施用量（C0:0、C1:3%、C2:6%,按照生物炭占风干土壤干重的百分比添加）,观测并研究土壤理化指标、番茄各生长阶段的生长生理指标及最终的产量、品质和灌溉水利用效率对不同灌溉水平和生物炭施用的响应。主要得出以下结论:（1）随着生育期推进,土壤硝态氮浓度呈现先增大后减小的趋势,在开花坐果后期达到峰值。开花坐果后期和成熟采摘前期亏缺灌溉下的硝态氮浓度均高于充分灌溉,说明增加灌溉量可以促进作物对硝态氮的吸收。充分灌溉下生物炭施入可为植株供应足够的营养,有利于作物对硝态氮的吸收,减少土壤硝态氮滞留;亏缺灌溉下由于作物生理过程减缓,此外生物炭增大了土壤对硝态氮的固持,导致亏缺灌溉的生物炭处理下土壤中硝态氮滞留浓度高于无生物炭处理。（2）土壤脲酶受灌溉影响较小,碱性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶受灌溉影响显著。亏缺灌溉下土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性显著提高。施用生物炭能显著提高各灌溉水平下过氧化氢酶和蔗糖酶活性,对碱性磷酸酶活性无显著影响。充分灌溉下脲酶活性随生物炭的施用而增大,在亏缺灌溉随生物炭施用而降低。说明在水分亏缺时生物炭通过提高过氧化氢酶活性,降低干旱胁迫对作物产生的危害,并通过提高蔗糖酶活性,为作物提供充足的营养物质,同时降低脲酶活性,减少氨氮挥发损失。（3）亏缺灌溉对番茄地上部生长指标均产生负面影响,株高、茎粗生长缓慢,叶面积、地上部干物质显著降低。在充分灌溉下,生物炭施用不利于植株地上部的生长。亏缺灌溉下施用生物炭对地上部生长指标无显著影响。在充分灌溉下,随着番茄生育期推进,生物炭对根系形态指标的影响均由促进变为抑制。而亏缺灌溉下,总根长度、总根表面积、总根体积均在生物炭C2水平下达到最大值,根平均直径则随着生物炭施用量的增加逐渐减小（C2W3处理除外）。说明随着灌水胁迫的进行,生物炭能促进番茄根系主要向着毛细根发展,提高根系对水分和营养元素的吸收,保障植株后期的生长。（4）亏缺灌溉下的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）显著降低。充分灌溉下生物炭处理的Pn显著降低,中度水分亏缺下6%施用量能提高Pn,重度水分亏缺下3%施用量Pn最大。说明生物炭对Pn的影响不仅受灌水的影响,还与施用量有关。生物炭对Gs的影响与Pn一致。充分灌溉下施用生物炭Tr在成熟采摘期显著增大;亏缺灌溉下生物炭在开花坐果前期显著降低了Tr。说明在亏缺灌溉下施用生物炭能在生育前期通过减少植株蒸腾耗水,维持自身后续生长。叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性受灌溉和生物炭影响显著,水炭交互作用仅对POD和CAT活性有显著影响。随着灌溉水平的降低,三种抗氧化酶活性逐渐增大,且随着水分胁迫的进行,抗氧化酶活性增幅越大。在充分灌溉和亏缺灌溉下施用生物炭均能提高叶片抗氧化酶活性。随着生育期的推进,各灌溉水平下抗氧化酶活性均在生物炭C1水平下达到最大值。（5）产量、灌溉水利用效率（IWUE）随着灌溉水平的降低而显著降低。充分灌溉下生物炭对产量有所提高,尤其是C1水平下差异达显著水平,IWUE在生物炭处理下均显著提高。亏缺灌溉下施用生物炭并不能弥补缺水对植株生殖生长产生的不利影响,生物炭C1水平甚至加深了植株的水分胁迫,从而造成番茄产量和IWUE显著下降。果型指数、番茄红素、可溶性固形物受灌溉和生物炭影响显著,糖酸比仅受灌溉影响显著,水炭交互作用对果型指数、所有营养品质指标影响显著。对果实硬度和果色指数无显著影响。充分灌溉下生物炭施用对番茄品质无显著影响,亏缺灌溉下生物炭可以提升番茄的外观品质,维生素C、可溶性固形物、有机酸均随着生物炭施用的增加而增加。（6）综合番茄品质、产量和IWUE进行评价,结果表明:充分灌溉下生物炭C1水平处理的番茄综合价值最高,中度水分亏缺下生物炭C2水平能达到充分灌溉的效果。在水资源满足充分灌溉要求时,生物炭C1水平为推荐用量;在难以满足充分灌溉时,55%～65%θf的灌水量和生物炭C2水平施用量为推荐组合方案。