上世纪60年代，荷兰科学家宋布鲁克在巴西亚马逊河流域，发现一片神奇黑色土地，区域内的植物生长茂盛健壮。它与周边贫瘠的、低有机质酸性土壤具有明显差别，是古代人们在发展热带酸性土农业管理实践中创造出的人工土壤。这种土壤是一个巨大而稳定的有机质库，其中来源于生物质“黑炭”的有机碳含量高达35%。
现代研究证明，黑土是2500年，甚至6000年以前由生活在亚马逊流域的人们制造的。一般认为，他们使用的材料包括动物粪便，鱼、动物骨头和植物废物。但是生产黑土壤最关键的原料，也是黑土壤之所以呈现黑色的原因，是生物炭的使用。黑土壤中的生物炭可以使土壤肥力维持一个世纪之久。几个世纪以来，生活在南美亚马逊流域的人们都靠这些原生态材料制造“黑土壤”来肥沃土地。
据专家介绍，生物炭是指农林废弃物等生物质，在缺氧和一定温度条件下热解形成的富碳产物，是以固定碳元素为目的的炭，是一种碳含量极其丰富的炭。生物炭整个体系均由碳元素构成，由于碳原子彼此间具有极强的亲合力，因此使得生物炭无论在低温或高温下，都有很好的稳定性。其中的碳元素被矿化后很难再分解，可以稳定地将碳元素固定长达数百年。传统上，可以使木材、农作物秸秆等在缺氧的环境下进行燃烧，获得的木炭就是生物炭的一种。实际上，人们一直将木炭做为燃料使用。
在显微镜下观察，生物炭就像一块孔状不规则的海绵。如用竹子加工生产竹炭，含炭量高达70%至80%，表面积达到每克140至180平方米。如果，把1克竹炭的所有孔隙进行平面切割，折合总面积有一个中等户型的房子那么大。
生物炭的多孔性及高「比表面积」（即单位重量的表面积），可中和酸性土壤、增加土壤的保水力及通气性，并吸附土壤养分使养分不易流失。生物炭中的大小孔隙也能作为土壤微生物的栖所，提高族群数量及多样性，维持土壤生态作用；若应用于受污染的土壤中，则能暂时将污染物吸附在孔隙中，避免污染扩大。而生物炭因颜色较深，在冬季或早春时节适量添加，可加深土色吸收太阳能，以增高土温、减缓寒害的程度。
为了应对全球气候变化，生物炭正在成为人们关注的焦点，生物炭作为一种农业增汇减排技术途径得到不断开发和应用，主要用途包括作为土壤改良剂、肥料缓释载体及碳封存剂等。
作为土壤结构改良剂或者制成各种炭基肥料，起到提高土壤质量，增加作物产量，改善品质的作用；或者作为土壤污染修复剂等，起到减少污染的效果。直接回归土壤，可增加土壤碳封存约40%至50%。
事实证明，这些生物炭，改良土壤的作用非常明显，施用生物炭后土质更疏松了，有机质含量大幅增加，农作物增产达到20%以上。还可以间接地减少化肥、农药等化学品的施用量，特别环保。
比如在马铃薯试验中，施用炭肥的地块产量达6012斤/亩，比对照田增产18.8%，中薯、大薯比例更是比对照田高出32.2%和56.9%，差异显著。
夏粮归仓，关于秸秆的话题又多了起来。如果是以秸秆还田形式，一年7亿吨秸秆利用50%，就能得到1亿吨生物炭，在不增加农民投入情况下，以生物炭肥和土壤改良剂的形式，实现秸秆炭化还田改土。如果以生产炭化生物质煤，一年14亿吨农林废弃物利用50%，就能得到2.1亿吨生物炭，相当于1.5亿吨标煤价值1102亿元。
用稻壳生产的生物炭，除用于农业生产以外，还可以用于钢铁辅助生产，每吨售价高达1800元左右。从简单的一烧了之到千方百计寻求让秸秆变废为宝，这不仅仅是一种处理方式的变化，更重要的是一种利用理念的提升，也是人们观念的一大进步。从弃之如草芥到各种华丽转身，农作物秸秆也变成了农业生产的重要收获之一，其实，在秸秆综合利用方面，一个新的产业正在诞生。
