本书以长期施用生物炭的定位实验基地为基础，充分运用土壤学、微生物学、植物营养学等理论知识，将田间试验和室内研究相结合，针对生物炭施用在土壤固碳、氮磷循环和作物生长中的关键作用及其驱动机制进行了系统的研究，揭示了生物炭促进土壤有机质、抑制农田土壤N20排放的规律和微生物机制，明确了生物炭在土壤磷转化的作用机制，阐明了生物炭促进作物生长的生物学机理，综合评估了生物炭对土壤多功能性的效应。这些研究成果对于生物炭科学施用具有重要的指导价值。
本书主要内容包括：生物炭和土壤碳库，研究生物炭对土壤有机质和碳足迹的影响；生物炭与氮循环，研究生物炭对氮排放、氮素平衡的影响和机理分析；生物炭对土壤磷动态的作用机制；生物炭调节水稻、小麦和玉米生长发育的作用机制；生物炭与土壤功能，研究生物炭对土壤微生物的影响以及生物炭对土壤多功能性的作用机理。
本书可供从事土壤化学、环境科学等专业的师生和研究人员参考，也可作为相关专业的教材。