近半个世纪来，由于全球人口的快速膨胀，城市规模的大幅度扩张，导致耕地面积急剧减少，使得土地复种指数急剧增加，因而土壤耕性和自身供养能力不断下降，只有通过持续大幅度增加化肥的施用量来提高作物的单产。根据世界银行调查数据显示,全球40％的粮食增产是依靠增加化肥施用量来获得的，这些化肥用量最多的是氮肥。我国是氮肥施用大户，其用量占到了世界氮肥用量的1/4。氮肥的施用对农作物的生长起到了积极的作用。肥料中的氮主要以NH₄⁺和NO₃^-的形式被植物吸收。然而随着氮肥使用量的增加，农田氮素损失引起的地表水体富营养化、农产品品质下降等一系列食品和环境问题日益严重，并日益受到人们的重视。为了提高氮肥的利用效率并减少铵态氮和硝态氮的流失对水体环境造成污染，本文通过在土壤中加入生物炭来改良土壤，锁住氮、磷等营养素和水分，促进植物生长。为了解生物炭的粒径及添加比例对不同类型土壤锁氮能力大小的影响，本文选取3种黄土高原典型土壤风砂土（榆林）、黄绵土（陕北安塞）、塿土（杨凌），三个不同粒径（2¹mm，1⁰.25mm，<0.25mm）4种添加比例（0，2%，5%，8%，）的生物炭为研究对象，研究了生物炭添加比例分别为0%、2%、5%和8%时三种不同类型的土壤对铵态氮和硝态氮的穿透曲线。结果表明:（1）在水分饱和条件下,三种土壤的硝态氮和铵态氮穿透曲线均符合对流弥散方程（R²≥0.87），其运移过程与生物炭的添加显著相关（P<0.05）。（2）对于黄土高原典型土壤（风砂土、黄绵土、塿土）而言，生物炭添加能够降低硝态氮与铵态氮的穿透能力，增加穿透时间，使运移穿透点推迟出现。（3）相较于2%和5%的生物炭添加比例，生物炭添加比例为8%时，影响效果最明显；但是对于塿土来说，生物炭添加反而会提高硝态氮的穿透能力，减少穿透时间，使运移穿透点提前出现。同时，也是生物炭添加比例为8%时，影响效果最明显。