Thời gian ủ hoạt hóa trong đất càng dài sẽ giúp than tích lũy được vi sinh vật hiếu khí và chất mùn, đồng thời chuyển hóa hàm lượng tro còn sót trong than thành dạng dinh dưỡng dễ tiêu đối với thực vật. Sau thời gian ủ hoạt hóa ta trồng cây ngắn ngày sẽ đạt hiệu quả cao hơn là trồng ngay sau khi áp dụng than.
KS Nguyễn Ngọc Phi cho biết, khi than sinh học trộn với phân hữu cơ trong 4 - 6 tuần cùng chế phẩm vi sinh nấm và vi khuẩn, xạ khuẩn đối kháng sẽ giúp nâng cao chất lượng than sinh học trước khi áp dụng vào đất.
Việc này giúp rút ngắn thời gian hoạt hóa trên nền đất canh tác và cây trồng có đủ dinh dưỡng, vi sinh vật có lợi ngay từ đầu, giúp tăng khả năng sinh trưởng, phát triển cũng như sức đề kháng trước bệnh hại.
Khi ủ hoạt hóa với sự tham gia của hệ giun đất trong 6 - 8 tuần cho chất lượng và hiệu suất cao nhất. Than sinh học được phối trộn với phân bò theo tỷ lệ 70:30 sau đó bổ sung thêm 10% sinh khối trùn quế (gồm phân giun và giun) sau đó tạo độ ẩm từ 60 - 80% để giun tăng sinh phát triển trong hỗn hợp than sinh học và phân bò.
Than sinh học khi đi cùng với chất hữu cơ vào giun đất sẽ được hệ vi sinh vật đường ruột của giun chuyển hóa thành dạng than sinh học có hàm lượng dinh dưỡng cao. Ngoài ra, hệ enzyme từ chất nhờn của giun tiết ra (exoenzyme) được than sinh học hấp phụ sẽ giúp than sau này có khả năng hấp phụ thuốc trừ sâu tồn dư trong đất tốt hơn, dẫn đến tăng hiệu quả khử độc cho đất, phục hồi sinh thái.
Theo nhóm nghiên cứu, việc áp dụng than sinh học giúp cải thiện tính ổn định của cấu trúc đất, giảm độ nén, tăng cường khả năng lan truyền và giữ nước trong đất; Nâng độ pH của đất, giúp cải thiện khả năng trao đổi chất và khả năng giữ dinh dưỡng; Tăng cường lưu trữ carbon dài hạn, trữ lượng mùn, góp phần nâng cao nguồn dinh dưỡng cho cây trồng.
Than sinh học cung cấp không gian phù hợp cho vi sinh vật phát triển, làm biến đổi chức năng, quy mô, cấu trúc và độ đa dạng của quần xã vi sinh vật trong đất; Tăng cường mối quan hệ giữa nấm rễ nội cộng sinh và cây trồng, hỗ trợ quá trình cố định đạm trong các cây họ đậu.
Than sinh học giúp cải thiện khả năng chống chịu, tăng năng suất, sinh trưởng của cây trồng. Nhờ khả năng giữ nước, các chất dinh dưỡng, chống rửa trôi, cho nên việc kết hợp than sinh học giúp giảm 1/2 - 1/4 lượng phân bón sử dụng trong canh tác.