1.生物炭对土壤有机质的作用

生物炭的应用效果与肥料相似，均具有改良土壤的作用，并使土壤肥效得到提升。农作物的生长离不开土壤，但由于土壤自身特点，使得在农作物培养方面存在阶段性，也就是说其需要进行休养。在休养期内其对农作物生长很难起到较好的作用。过去在解决有关问题时主要采取两种方式，一种是免耕，另一种是堆肥。虽然肥料固然可以起到作用，但是却会随着时间的流逝而消散，也就导致了土壤改良效果达不到预期的情况。但生物炭不同，其在土壤中不会轻易挥发，可以大大增加土壤碳含量，但值得注意的是生物炭在使用时应对肥料进行优化选择，以免因两者机理不同而发生不良反应。

2.生物炭对土壤理化性质的作用

生物炭的特点：具有多孔性质，孔隙间距较大，亲水性良好。由于这些特性使得其在土壤疏通方面的效果更佳，土壤硬度因为能够降低后，也更有利于农作物生长。生物炭还可以促进微生物活性，使土壤能够渐渐软化起来。在众多土壤类型中，酸性土壤成为了此方面的重点区域，应用时会比中和剂有更好的效果。另外，鉴于其所拥有的矿物质不高，导致其与肥料作用有着较大的差距，此问题的解决方式就是即利用动物粪便来解决。在实际应用中应注重与肥料的结合，这样才可以为土壤提供更为全面的营养。

3、吸附重金属

生物质炭对镉在土壤作物系统中具有较好的钝化效果。生物质炭在降低土壤镉的生物有效性和抑制作物镉积累方面具有明显的效果。生物质炭较大的表面积使得镉可以通过与生物质炭中的钾离子与钠离子等有效态阳离子的交换作用而结合于生物质炭的表面；镉与生物质炭表面官能团相互作用产生的表面络合；生物质炭中较高含量的灰分元素可通过增加土壤pH以及碳酸盐、磷酸盐等无机盐含量而与镉产生沉淀或络合作用。生物质炭由于含有较多的可交换态阳离子以及较大的表面积，可通过离子交换作用将镉固于表面。其次，生物质炭灰分中可溶性盐、可溶性有机成分的溶解以及炭表面官能团的解离均能够增加土壤pH，这也是生物质炭降低土壤镉生物有效性的重要机制之一。生物质炭抑制作物镉吸收的效应与土壤中镉的钝化有直接关系。