Kondisi tanah yang baik diperlukan untuk menghasilkan tanaman berkualitas tinggi terutama tomat. Tomat ( Solanum lycopersicum L.) merupakan sayuran terkenal yang biasa ditanam di pekarangan rumah karena hasil yang lebih besar diperoleh dengan menggunakan ruang yang sedikit. Mengandung vitamin A, C dan mineral penting terutama Ca, Mn dan K dan menurut peneliti, tomat meningkatkan sekresi lambung, bertindak sebagai pembersih darah dan menjaga usus dalam kondisi baik.
Akibat penanaman yang terus menerus dalam jangka waktu yang lama dan penggunaan pupuk kimia yang berlebihan, kesuburan tanah berangsur-angsur berkurang karena erosi dan ketidakstabilan bahan organik. Hal ini berdampak pada tanah dan kualitas tanaman yang pada akhirnya menyebabkan rendahnya hasil tanaman pertanian secara global.
Selain itu, perkebunan padi membutuhkan nitrogen dalam jumlah tinggi dan penggenangan yang terus-menerus, sehingga mendorong penguraian bahan organik oleh mikroba anaerobik. Hal ini pada gilirannya mengakibatkan pelepasan sekitar 20% emisi metana ke lingkungan dan diyakini sebagai masalah yang tidak dapat dihindari. Produksi sekam padi dan dedak padi dunia masing-masing sebesar 120 ton dan 76 juta ton. Sekam padi, jerami padi dan dedak padi merupakan produk sampingan utama dari produksi padi.
Pendekatan berkelanjutan terhadap produksi beras dan pengelolaan residu beras diperlukan untuk memerangi dampak polusi udara dan emisi gas rumah kaca yang terjadi akibat pembakaran limbah beras secara terus menerus. Namun, konversi bahan baku menjadi biochar berpotensi menyelesaikan masalah emisi gas rumah.
Biochar dapat didefinisikan sebagai residu biologis dari zat atau bahan berbasis organik apa pun yang dihasilkan melalui gasifikasi atau pirolisis pada suhu 300 °C–600 °C tanpa. Baru-baru ini, perbaikan tanah dengan biochar telah dianggap sebagai metode murah dan mudah yang dapat digunakan untuk menstabilkan kesuburan tanah dan mitigasi perubahan iklim guna menyerap CO 2 di atmosfer,meningkatkan hasil panen, menurunkan emisi gas rumah kaca seperti CO2 , N2O, CH4 dan menekan pencucian.
Biochar sekam padi dianggap sebagai salah satu biochar yang paling hemat biayadan hasil biochar dari sekam padi sekitar 35% dari bahan bakunya. Berbagai penelitian mengenai pengaruh aplikasi biochar sekam padi untuk meningkatkan produktivitas tanaman banyak dilaporkan. Sebagian peneliti menyatakan bahwa penerapan biochar sekam padi pada tanah alkalin meningkatkan kualitas tanah dan pertumbuhan tanaman lentil.
Banyak penelitian yang dilakukan di berbagai belahan dunia dan pada tanaman yang berbeda menunjukkan bahwa aplikasi/perbaikan biochar mempengaruhi aktivitas dan kelimpahan mikroba tanah, meningkatkan kapasitas pertukaran kationik (KTK), pH, nodulasi, kapasitas menahan air tanah, ketersediaan/asupan unsur hara dan produktivitas tanaman.
Selain itu, peningkatan populasi dan aktivitas manusia mengurangi ketersediaan sumber daya lahan untuk produksi tomat dan pembakaran hasil biomassa sekam padi hingga emisi gas rumah kaca. Oleh karena itu, sangat penting untuk memperbaiki sumber daya lahan yang terbatas untuk meningkatkan produksi tanaman dan mengurangi dampak negatif pembakaran sekam padi. Beberapa penelitian telah melaporkan pengaruh biochar sekam padi dan kompos terhadap pertumbuhan tanaman, namun hanya sedikit penelitian yang tersedia mengenai hasil tomat, sementara laporan mengenai efek biochar pada berbagai spesies tanaman dan biomassa mikroba tanaman tomat jarang didokumentasikan.