生物炭是具有多种功能的材料，是生物有机物在高温热解后的固体产物。施用生物炭可以有效改善土壤环境，同时工业生物炭作为绿色有机材料，在能源、环境、农业、林业等产业中发挥着重要作用。生物炭具有良好的碱性和吸附能力，能改善土壤质量，具有非常广阔的发展前景。与其他肥料相比，生物炭在改良土壤肥力方面具有明显优势，可以不断提高土壤肥效。在农业生产中，为了提高农作物产量，需通过耕作增加土壤中的腐殖质。传统处理技术不能达到真正改良土壤肥力的目的，而使用生物炭则可以保证土壤水分的饱和状态，逐步达到软化土壤的效果。

在种植过程中，要测量土壤的pH值，然后根据测量结果施用生物炭对pH值进行调节，适量的生物炭可以使土壤的酸碱度更适合农作物的生长。生物炭表面存在大量的负电荷，可以有效吸附土壤中的重金属元素，避免重金属污染。生物炭表面含有大量的氧官能团，可在静电和离子的作用下促进重金属的转化。施用生物炭不仅有利于生态保护，还可以达到优化土壤的作用。土壤中富含各种养分，可以满足作物的生长所需，施用生物炭能更好地促进土壤内部养分的积累。生物炭可提高土壤对有机质的吸附能力，从而提高土壤有机质的含量，进而提高土壤肥力。土壤无论酸度过高还是碱度过高都会影响肥料的使用，不断的进行生物炭施用研究，不断加强生物炭与肥料配比技术的不断创新。要确定合理的土壤pH值，并根据实际情况进行定期评估与调整，进而提高农作物产量。

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。