生物炭是生物质经通过若干个化学热解过程产生的炭材料，是一种环境友好型的土壤改良剂。生物炭本身具有一系列独特的理化特性，比如更大的比表面积和孔隙率，丰富的表面电荷等，对土壤中养分的持留转化具有重要影响。生物炭的养分含量和pH值与热解温度呈正相关关系。巨大的比表面积、较高的孔隙度以及丰富的表面电荷，使生物炭具有土壤保肥能力。生物炭不仅通过减少氨挥发排放，减少氮素淋失持留氮素，也通过减少养分流失增加土壤中磷素含量。向土壤中添加生物炭后，土壤的孔隙率、聚集体稳定性和土壤中所含水量增加，土壤容重降低。通常，生物炭输入会增加土壤的pH值，从而影响植物养分有效利用效率。此外，生物炭还通过增加微生物类群丰度、酶活性、土壤呼吸和微生物量来改变土壤生物学特性。随着生物炭输入土壤生态系统，植物能够吸收更多的养分，土壤养分的利用率也随之增加。因此，生物炭可以作为植物的潜在养分储库，也是改良土壤特性的良好材料。