Biochar memodifikasi berbagai parameter dalam tanah dan kondisi pertumbuhan mikroba. Karena sifatnya yang unik, biochar dapat mengubah komunitas mikroba yang berasosiasi dengan tanah. Berbagai fungsi hadir dalam bentuk bantuan biochar dalam memfasilitasi kegiatan seperti emisi gas rumah kaca, remediasi senyawa beracun, seperti logam berat dan perubahan komunitas mikroba. Hal ini dapat meningkatkan pertumbuhan mikroba, kapasitas adsorpsi dan stabilitas agregat tanah. Biochar telah diketahui mengubah aktivitas tanah mikroba tanah dan akhirnya memodifikasi struktur komunitas mikroba tanah.
Biochar telah diamandemen di berbagai jenis tanah dengan menggunakan metode yang berbeda. Dalam sebuah penelitian, imobilisasi strain bakteri NT-2 yang dibantu biochar menghasilkan komunitas mikroba tanah yang lebih baik. Dalam studi lain, aplikasi biochar di tanah menunjukkan bahwa itu tidak mengganggu komunitas mikroba tetapi melakukan remediasi Cd di tanah. Dalam studi lainnya, ketika biochar kulit kacang tanah diaplikasikan ke dalam tanah, hal itu dapat menghasilkan pengurangan unsur-unsur yang berpotensi beracun seperti Ni, Cd, As, Pb dan Cr. Telah diamati bahwa ketika biochar dikombinasikan dengan pupuk, ini menunjukkan potensi remediasi yang baik untuk tanah yang terkontaminasi minyak mentah. Sebuah studi baru-baru ini menghasilkan peningkatan aktivitas mikroba di tanah gersang yang kekurangan karbon organik. Bahan organik terlarut yang dilepaskan dari biochar bertindak sebagai sumber karbon utama untuk pertumbuhan komunitas mikroba. Oleh karena itu, biochar dapat mendukung aktivitas dan populasi mikroba.
Sebuah penelitian melaporkan bahwa ketika mikroba dibudidayakan dalam bahan organik terlarut yang berasal dari jerami gandum, menghasilkan pertumbuhan mikroba yang stabil. Pertumbuhan mikroba menyebabkan peningkatan respirasi mikroba. Aktivitas mikroba yang meningkat akan mendukung proses humifikasi biochar dan pelepasan bahan organik. Aplikasi biochar yang berasal dari bahan baku karbon seperti sorgum, kayu, sisa makanan, sisa pencernaan anaerobik, dan kotoran ayam menghasilkan peningkatan kandungan organik terlarut tanah, proliferasi bakteri yang tinggi, dan peningkatan komunitas jamur. Aplikasi pupuk kandang jerami mengakibatkan kelimpahan mikroba meningkat.
Aktivitas dan populasi mikroba tanah dipengaruhi oleh aplikasi biochar, dan fungsi tanah dipengaruhi oleh populasi mikroba tanah. Ada berbagai metode yang tersedia untuk menganalisis tingkat kelimpahan mikroba biochar yang diaplikasikan pada tanah. Metode ini meliputi ekstraksi fumigasi, ekstraksi asam lemak fosfolipid, ekstraksi DNA genom dan peningkatan reproduksi mikroba. Perubahan populasi mikroba bervariasi dalam kaitannya dengan keanekaragaman mikroba. Aplikasi biochar di satu sisi dapat meningkatkan populasi mikroba dari genera tertentu seperti Gemmatimonadetes, Actinobacteria, firmicutes dan Proteobacteria. Di sisi lain, dapat menurunkan populasi mikroba mikroba lain seperti Acidobacteria dan Chloroflexi. Variasi suhu dan iklim memainkan peran penting dalam pertumbuhan dan keragaman populasi mikroba. Pada suhu yang lebih tinggi, peningkatan biomassa mikroba diamati. Aktivitas mikroorganisme yang dimediasi biochar dipengaruhi oleh perubahan iklim. Studi dilakukan untuk menganalisis efek biochar pada iklim sedang dan tropis dalam jangka panjang. Beberapa laporan telah menyelidiki efek biochar pada tanah lempung pertanian boreal.
Di tanah, rizosfer memainkan peran penting dalam siklus nutrisi. Rhizosfer adalah area di sekitar akar tanaman tempat mikroba terakumulasi untuk melakukan beragam proses kimia dan biologi. Sebuah studi melakukan penentuan nasib mikroba yang terkait dengan rizosfer di tanah yang berbeda. Diamati bahwa biochar menguntungkan karena dapat meningkatkan kinerja tanaman dan mengubah komunitas mikroba rizosfer tanaman, sehingga menekan patogen tanaman. Dalam konteks komunitas bakteri di rizosfer, tidak ada perubahan signifikan yang teramati. Filum dominan utama adalah Proteobacteria , Actinobacteria , Acidobacteria , Bacteroides , Chloroflexi dan Gemmatimonadetes. Sebuah penelitian menggunakan 13 CO 2 untuk menganalisis kelimpahan komunitas bakteri rizosfer.
Dalam sebuah penelitian, peningkatan populasi bakteri diamati setelah aplikasi biochar dan jerami. Menunjukkan bahwa penambahan biochar ke tanah menghasilkan pengurangan bakteri denitrifikasi dan penurunan archaea pengoksidasi amonia. Sebuah studi melaporkan aplikasi biochar menggeser komunitas mikroba menuju degradasi lignin dan dengan demikian mengurangi mineralisasi bahan organik. Efek bahan pirogenik telah diteliti pada bakteri tanah. Pada dasarnya jenis tanah memiliki peran utama dalam membentuk struktur komunitas mikroba.
English