Biochar bermanfaat untuk meningkatkan nutrisi tanah dan meningkatkan kualitas tanah. Ini merupakan residu karbon yang dihasilkan dengan memanaskan biomassa tanpa oksigen, dengan proses pirolisis, yang mengubah bahan organik menjadi residu padat (biochar) dan uap.
Beberapa penelitian telah dilakukan mengenai penelitian biochar, yang berfokus pada efek biochar di tanah tropis, yang menunjukkan peningkatan pertumbuhan tanaman, peningkatan retensi nitrogen tanah, ketersediaan hayati, dan penyerapan nutrisi tambahan oleh tanaman. Namun, banyak dari penelitian ini dilakukan di laboratorium tanpa uji lapangan terhadap penanaman tanaman. Menurut peneliti, biochar yang diaplikasikan pada tanah memiliki manfaat lingkungan yang signifikan seperti penyerapan karbon tanah dan manfaat pertanian dengan meningkatkan kesuburan tanah, sehingga menghasilkan hasil panen yang maksimal.
Bahan baku untuk biochar dapat berupa pertanian dan kehutanan seperti serpihan kayu dan pelet kayu, kulit pohon, sisa tanaman (termasuk jerami, kulit kacang dan sekam padi), rumput liar, sampah organik termasuk biji-bijian penyulingan, ampas tebu dari industri tebu, dan limbah zaitun. Oleh karena itu, produksi biochar dapat berguna untuk mengatasi tantangan pembuangan limbah dengan menjauhkannya dari tempat pembuangan sampah dan pembakaran, sehingga memungkinkan konversi menjadi sumber daya yang dapat digunakan. Semua bahan baku yang digunakan untuk membuat biochar tidak menunjukkan efek serupa terhadap sifat tanah dan produktivitas tanaman. Misalnya, bahan baku pertanian dapat lebih meningkatkan kesuburan tanah, sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman dan hasil panen.
Biochar merupakan solusi sederhana untuk mengatasi masalah lingkungan dan sekaligus meningkatkan hasil panen. Dilaporkan bahwa biochar meningkatkan produktivitas tanaman sebesar 11% di berbagai tanaman. Menurut peneliti, biomassa tanaman dan hasil panen telah meningkat. Tanah merupakan faktor utama perubahan hasil panen akibat penerapan biochar. Misalnya, diteliti bahwa biochar telah menghasilkan peningkatan hasil sebesar 25% di tanah masam, dan juga terdapat peningkatan produktivitas jagung sebesar 7,5% karena aplikasi biochar.
Ketinggian terbaik untuk menanam bawang merah di Ethiopia adalah antara 500 dan 1500 m di atas permukaan laut. Statistik produksi bawang merah di Etiopia menunjukkan bahwa sekitar 15.290 ha lahan telah ditanami dan 0,2 juta ton umbi diproduksi pada tahun 2001/2002. Namun, rata-rata hasil panen menurun karena masalah kesuburan tanah; penggunaan pupuk anorganik yang terus menerus dan praktik pengelolaan kesuburan tanah yang tidak tepat merupakan salah satu faktor utama yang membatasi produktivitas bawang merah di Ethiopia.
Lokasi penelitian memiliki ketersediaan bahan baku yang cukup dan tinggi untuk pembuatan biochar dan rumput banyak ditemukan di wilayah penelitian, namun petani membakarnya selama musim kemarau untuk meremajakan rumput baru untuk pakan ternak mereka, yang kemudian melepaskan Gas Rumah Kaca dalam jumlah besar. (GRK) seperti karbon dioksida (CO 2 ),metana (CH 4 ), dan gas sisa lainnya ke atmosfer.
Sebagian besar masyarakat di wilayah studi melakukan praktik pertanian dan mereka perlu membeli pupuk anorganik untuk budidaya tanaman mereka, namun hal ini tidak mudah terjangkau oleh seluruh petani karena harga pupuk anorganik mahal, terlalu mahal bagi petani lokal, dan tidak mudah untuk membeli pupuk anorganik. layak untuk pelestarian lingkungan hidup. Oleh karena itu, ide ini memberikan pilihan substitusi pupuk anorganik dengan teknologi baru yaitu biochar.