黑土由于其具备良好的理化特性和较高的有机质含量，被认为是最肥沃、最珍贵的土壤资源，东北黑土地是我国重要的粮仓，由于长期高强度的开发利用和不适当的农艺措施导致黑土严重退化，进而影响东北地区粮食生产与农业绿色发展。生物炭是作物秸秆等有机物料热降解的产物，其具有高比表面积、高孔隙率、高pH值和高C/N等理化性质，可以调节土壤pH值，增加土壤养分含量，因此被认为是提高土壤质量的有效调理剂。大量研究表明，生物炭能改善土壤理化性质，对作物生产具有重要意义。施用生物炭会降低土壤容重，增加孔隙度，减少水分蒸腾，从而提高土壤通气性和保水能力。并且，施用生物炭还可以增加土壤中大团聚体含量，增加团聚体的平均重量直径和几何平均直径，从而提高土壤团聚体稳定性。此外，由于生物炭含有大量的矿质元素，如N、P、K、Ca和Mg，并且具有特殊的微孔结构和强大的吸附能力，因此能吸收和固定土壤中植物生长所必需的矿质元素，有效调节土壤养分元素的循环。此外，有研究表明随着生物炭施用量的增加，土壤pH值、土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）含量均有所增加。