1978年，安徽省农科院选择在土壤类型、农业生产、农村经济都具有代表性的蒙城县原小马店人民公社农科站的基础上设立蒙城马店试验站。1984年3月，土壤肥料研究所与蒙城县小马店乡签订关于建立淮北砂姜黑土综合治理科研基地协议书。1989年5月，安徽省农科院批准设立马店试验站（科级）。

2005年10月，蒙城马店试验站被农业部命名为：农业部蒙城砂姜黑土生态环境重点野外科学观测试验站，2008年通过农业部中期评估。

蒙城马店试验站位于安徽省皖北平原中部，亳州市蒙城县县城东5 km，蚌埠-阜阳公路北侧，试验站占地10 hm²。1978年建成后，站内建有各类房屋60间，1000 ㎡，设有化验室、计算机房、车库、仓库、食堂、配电房等，水泥晒场2000 ㎡，日光温室及钢管大棚800 ㎡，有固定试验地5.33 hm²，路、林、渠、沟、灌、排等农田基础设施规范完整，农机具配套齐全，占地1.3 hm²的核心工作区建有围墙。

蒙城马店试验站针对砂姜黑土中低产田治理改造技术、农业生产和农村经济发展模式及相应配套技术需求，承担了多项国家、安徽省科技攻关和国际合作项目，开展了淮北地区主要农作物（粮食作物、经济作物和特色作物）肥料效应和合理使用技术研究、无机肥长期定位试验、有机肥长期定位试验、土壤肥力长期定位监测、农田小气候等试验观测研究，开展了作物-土壤氮素管理与地下水硝酸盐调控、土壤养分信息管理技术、砂姜黑土耕地质量调控等研究，取得多项科研成果。1988年“砂姜黑土地区小麦施肥专家系统”获国家科技进步奖二等奖，1991年“淮北砂姜黑土综合治理与高效农业持续发展研究”获省科技进步奖一等奖，2004年“黄淮海平原持续高效农业综合技术研究与示范”获国家科技进步奖二等奖。试验站通过进行多年多点多种作物的肥料效应和平衡施肥技术试验研究，结合不同无机肥料、有机肥料长期定位试验和区域土壤肥力演变定位监测，对砂姜黑土不同轮作、不同肥料管理制度下土壤-肥料-作物相互关系等进行研究，积累了连续完整的科研资料数据，已经成为安徽省乃至全国砂姜黑土研究的试验基地。