Peneliti menunjukkan bahwa biochar yang berisi amonium fosfat, secara perlahan melepaskan nitrogen tingkat rendah ke dalam tanah dalam bentuk amonium dan nitrat selama percobaan 45 hari, yang berhubungan dengan sisa nitrogen yang lebih tinggi secara keseluruhan di dalam tanah dan pertumbuhan tanaman yang lebih besar dibandingkan dengan pupuk mineral amonium fosfat buatan dalam jangka waktu yang sama. Kehadiran nitrat menunjukkan konversi amonium melalui proses nitrifikasi di dalam tanah, atau keberadaannya sebagai artefak, tetapi hal ini tidak dilaporkan.
Nitrogen dalam lindi juga secara signifikan lebih rendah dalam perlakuan biochar, menyiratkan bahwa nitrogen terikat pada biochar atau diambil oleh tanaman. Namun, komposit pupuk biochar dirakit secara sintetik melalui reaksi dengan asam fosfat dan gas amonia, sehingga jumlah dan ikatan senyawa nitrogen yang ada mungkin sangat berbeda dari biochar yang memperoleh amonium murni melalui sorpsi. Dalam hal ini, misalnya, asam fosfat pertama-tama ‘mengaktifkan’ biochar, setelah peningkatan ketersediaan gugus fungsi asam memungkinkan peningkatan pengikatan amonium, reaksi juga ditunjukkan secara eksperimental oleh seorang peneliti.
Dalam biochar non-aktif , tingkat adsorpsi mungkin lebih rendah dari biochar aktif, atau amonium dapat teradsorpsi dengan mekanisme alternatif. Teknik analisis dapat menentukan mekanisme perlekatan apa yang digunakan, seperti Scanning Electron Microscopy (SEM) yang dikombinasikan dengan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) untuk menentukan apakah amonium telah membentuk senyawa dengan unsur lain yang terikat pada biochar, misalnya senyawa magnesium amonium. Selain itu, FTIR adalah cara yang efektif untuk memeriksa perubahan ikatan kimia pada permukaan biochar, yang memungkinkan inferensi mekanisme pengikatan, sementara uji kapasitas tukar kation (CEC) memungkinkan penyelidikan tentang seberapa kuat amonium terikat pada biochar.
Menggunakan strategi yang berbeda, peneliti menunjukkan bahwa biochar bermuatan fosfat, yang dihasilkan melalui penyerapan fosfat dalam larutan, meningkatkan pertumbuhan bibit selada dibandingkan dengan biochar tanpa muatan, menunjukkan bahwa jumlah nutrisi yang diperoleh murni melalui penyerapan mungkin cukup untuk mendorong pertumbuhan tanaman ketika dilepaskan kembali ke tanah. Namun, perbandingan dengan pupuk buatan diperlukan untuk menginterpretasikan hasil dalam konteks strategi pemupukan pengganti yang potensial.
Menariknya, ditemukan bahwa biochar bermuatan fosfat yang sebelumnya telah dimagnetisasi dan dimodifikasi dengan MgO untuk meningkatkan kapasitas penyerapan juga memungkinkan pelepasan fosfat secara lambat di dalam tanah, yang meningkatkan pertumbuhan rumput gandum dibandingkan dengan tanah tanpa perubahan dan biochar tanpa muatan di dalam tanah. Biochar diaplikasikan pada tingkat yang realistis (1% berat per berat), mendukung bukti bahwa biochar bekas dapat digunakan sebagai pupuk pelan-pelan amandemen tanah. Namun, sekali lagi, tidak adanya perbandingan yang dapat diandalkan untuk pupuk buatan.
English