生物炭是農林廢棄物等的生物質在缺氧條件下熱裂解形成的穩定的富碳産物，一般含有60％以上的碳元素，還含有氫、氧、氨、硫等其他主要元素。
生物炭區别于木炭，生物炭原料來源可以是大多數的生物質，而木炭是木材在隔絕空氣的條件下幹餾得到的具有木材原來形狀且質硬和多孔的炭；它也不是草木灰，生物炭是在缺氧條件下熱裂解生成的，而草木灰是植物（草本和木本植物)完全燃燒後的灰燼。
生物炭概念源于對亞馬孫流域先民留下的“亞馬孫黑土”增産作用明顯的研究，經研究證實，這種黑色土壤富含穩定的生物炭，是土壤肥沃和作物增産的主要原因。生物炭在農業上普遍應用于土壤培肥與改良。其在土壤培肥與改良的主要作用有：
①生物炭除了含有大量碳，還含有一定量的礦質養分，可增加土壤中礦質養分含量，如磷、鉀、鈣、鎂及氮，特别是畜禽糞便生物炭具有較高礦質養分，對貧瘠及沙質土壤的培肥作用明顯。
②生物炭大多呈堿性，可以作為石灰替代物，提高酸性土壤pH，改良酸性土壤。
③生物炭具有一定的吸水能力，尤其是氧化後的生物炭可提高沙質土壤的持水量，從而改善土壤保水性。
④生物炭具有離子吸附交換能力及一定吸附容量，可改善土壤的陽離子或陰離子交換量，從而可提高土壤的保肥能力。
⑤生物炭的孔隙結構及水肥吸附作用使其成為土壤微生物的良好栖息環境，為土壤有益微生物提供保護，促進有益微生物繁殖及活性。
⑥與有機肥相比，生物炭在土壤中的穩定性很強，有機肥年礦化率為30％～40％，高溫地區年礦化率甚至70％以上，而生物炭礦化過程可能長達數百年或更久，還田後不會因其自身分解而對土壤産生潛在危害，能持續發揮土壤改良與培肥作用。
生物炭用于農業可改良和培肥土壤，提高土壤作物生産率，促進土壤可持續利用及作物增産。在總結全球各地開展的相關研究時發現，當生物炭施用量在50噸/公頃（按純碳計算）以下時，對作物産量的作用基本都是正向的。但考慮成本問題，在北京市大興區長子營鎮綜合實驗站的研究發現，生物炭用量在15～30噸/公頃（以生物炭計算，1～2噸/畝)，一年施用一次，連續施用3年，生物炭對土壤的培肥與改良能達到顯著效果。
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