“一炭三肥”炭基生态途径以低温热解技术为基础，炭化利用多种农业废弃生物质资源，形成了集农业废弃物处理、生物质能源利用与土壤改良和环境治理的多元化利用途径，主要产品包括生物质炭（基础产品）、土壤改良剂（炭基有机肥）、炭基复混（掺混）肥、液体复合肥4个产品。林木类生物质炭pH高、孔隙发达，可直接用于重金属污染农田治理。秸秆类和城市污泥生物质炭养分含量高，可以和化学肥料结合制备成生物质炭基肥，部分替代化学肥料用于主要粮食作物生产。林木类、果壳类生物质炭与畜禽粪污混合堆肥，通过接种有益微生物，制备土壤调理剂，用于盐碱土、连作障礙土壤治理和中低产田土壤快速改良。其中，生物质炭为土壤结构重建提供有机质支撑，畜禽粪污为土壤微生物和植物生长提供养分资源。炭化过程中产生的木醋液和生物质炭浸提液用于生产商品液体有机肥，一方面为植物生长提供养分，另一方面可作为植物促生剂提高植物抗逆性。浸提后的生物质炭保留了良好的孔隙结构和表面活性，可用于重金属污染土壤治理。炭化过程中产生的可燃气体可直接为生物质炭基肥制造、生物质炭原料烘干提供能源。生物质炭施入土壤被普遍认为可以将大气中的碳有效地固存在土壤之中。贵州芦苇生物质炭技术的应用
生物炭密度低，呈碱性，吸水能力大。1克生物炭可吸4克左右水。11年连续每年施用12t/ha玉米秸秆炭，土壤容重从不施生物炭的1.06gcm-3降低到0.73gcm-3，田间持水量(waterholdingcapacity)从50%增加到78%，田间土壤水分含量从26%提高到37%。不同于大量一次施用生物炭，连续11年每年施用12t/ha生物炭对土壤pH没有明细影响。降低了土壤有效态铁（Fe）、锰（Mn）和铜（Cu），但增加了有效锌(Zn)含量。增加了土壤总碳、易氧化碳和可溶性有机氮含量。连续11年每年施用2.4t，6t和12t/ha使土壤饱和导水率增加了14%，31%和55%，土壤阳离子交换量（cationexchangecapacity-CEC）分别增加了5.76到20.35%。CEC的增加对提高土壤K+，NH4+吸持量具有重要意义。理论上计算，每增加CEC1cmolkg-1，可增加K+吸持0.68t/ha，或NH4+吸持0.25t/ha。生物炭还能降低土壤比较高温，提高土壤比较低温，减小土壤温度变幅。科研用生物质炭生物质炭的稳定性是决定生物质炭能否有效提升土壤碳库的直接因素。
生物质炭是由有机植物残体(如秸秆、木屑等)在无氧或缺氧条件下高温热裂解制备而成的高含碳稳定物质，它的主要特性是强吸附性、惰性、绿色环保性。经粉碎处理的生物质炭可以加入到面膜、洗面奶、沐浴液等美容产品中，对皮肤起到深层清洁、调节油脂的作用;生物质炭用于居家设备中，如炭包、清洁球等，可以净化空气，吸附空气中的苯、甲醛残留:此外，经过处理的生物质炭还可制成肥料或改良剂用于农田土壤改造中，不仅供给土壤养分，还可改良士壤结构，改善士壤微生物状况，修复酸性士壤。
在气候变化的大背景下，农田固碳（增加土壤有机质）减排（来自有机质分解产生的甲烷和化肥施用产生的氧化亚氮）是农业实现碳中和的目标和技术途径。科学家比较了多种减排技术，发现生物质炭土壤施用固碳减排潜力极为。和碳固定与碳封存、生物能源利用、土壤固碳等当前较为流行的技术相比，生物质炭化还田环境代价小、成本低，且经济可行。即利用了农业生产产生的废弃物质，又进一步起到了固碳减排的作用。因此生物质炭在未来绿色农业中具有极大的应用潜力。13C标记生物炭研究表明生物炭的固碳潜力由生物炭稳定性及其引起的激发效应决定。
生物炭的含碳量随炭化温度的不同而发生改变，生物炭性质也受到制备温度、加热速率、通气条件等条件的影响，以温度影响较大。随制备温度的升高，生物炭产量下降，但其碳含量、灰分含量、比表面积以及孔隙度却随着温度的升高而升高。裂解温度与生物炭碳、灰分含量呈正相关，相关系数分别为0.17和0.28。随着裂解温度的升高，生物炭碳含量和灰分含量都增大。生物炭碳含量和灰分含量呈极负相关，相关系数为–0.77。因为热裂解温度增高，易热解含碳化合物残留降低，生物炭中难分解碳物质比例相应增高，固定碳含量增大，继而碳含量增多。热裂解温度升高，有机物损失增大，灰分在生物炭中含量相应增大，由1404植物营养与肥料学报22卷于灰分是碱性物质，生物炭pH因生物质热解温度增高而提高。生物炭碳含量高意味着被氧化为无机灰分的部分减少，反之亦然。生物质炭具有表面积大、多孔性以及吸附性强的特点，可以大量吸附土壤中的有机质等营养物质。江苏环境修复生物质炭技术的应用
生物炭富含微孔，不但可以补充土壤的有机物含量，还可以有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。贵州芦苇生物质炭技术的应用
用秸秆制备的活性炭，由于对铜离子有较好的吸附作用，已经用于处理废水中的铜离子。以椰子壳为原料制备的活性炭，也已经用于对蔗糖溶液进行脱色。之前，许多工厂都是用二氧化硫对糖液进行脱色处理，带来了环境污染。而椰壳活性炭具有毛细孔分配均匀和吸附力强的特点，且可多次使用，既经济又环保。稻壳制备活性炭的工艺简单、成本低，对中伤害人体健康的焦油、烟气中烟碱有良好的吸附作用，可以用来去除这些有害物质。城市污水中的污泥也可以用作生产活性炭的原料，并且污泥活性炭已用于对染料废水进行脱色。此外，污泥制成的活性炭还可作为填充剂和着色料，用于聚氯乙烯防水卷材、聚乙烯塑料管材以及橡胶密封垫圈、橡胶输送带等制品的生产，提高这些制品的性能。贵州芦苇生物质炭技术的应用
