我国磷肥的当季利用率普遍很低，通常情况下施入土壤中磷肥的当季利用率仅有10%～25%。一般认为，磷肥利用率低的主要原因是土壤对磷的固定，即能被作物吸收利用的有效态磷在土壤中转化为不能被作物利用的无效态磷。从肥料的角度来添加改性材料和助剂，改变传统化学磷肥的性质，减少土壤对磷的吸附固定，是提高磷肥利用效率的有效途径。大量研究表明，低分子量有机酸类、腐植酸、木质素、作物秸秆和有机肥、生物炭、粉煤灰、Zeolite、水溶性有机聚合物、膨润土、麦根酸、ABT生根粉等对磷肥利用率和土壤磷有效性均有一定的改善作用，可作为提高磷肥利用率的助剂材料。
一直以来，生物炭和沸石作为土壤改良剂、肥料缓释载体备受重视，相关研究也较为普遍。生物炭属于广义概念上黑炭（Black carbon）的一种类型，具有多孔性、巨大比表面积、持水性、强吸附能力和离子交换量等性质，在土壤改良培肥、废弃生物质利用、环境修复、肥料创新、温室气体减排等方面发挥着巨大的作用。
生物炭进入土壤后，对土壤物理、化学性质以及微生物活性具有改善作用，可有效降低土壤肥料养分固定、淋失，提高作物对氮、磷的利用率，对作物生长和产量起到促进作用。沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂，以及用于土壤改良、气体的干燥、净化和污水处理等方面。沸石施入土壤后，沸石颗粒可以把土壤颗粒吸附到它的周围，逐渐聚集形成土壤团聚体，提高土壤中团聚体含量，增加土壤对NH4+、PO43-和K+的保持能力，提高养分有效性。一些研究表明，沸石对磷具有很大的吸附容量，但吸附强度较土壤中的主要吸附介质（氧化物、黏土矿物、碳酸钙等）小，沸石与磷肥混合后，可减少土壤对磷肥的固定，提高磷肥的有效性。通过一些物理、化学及生物改性手段可活化生物炭和沸石表面性质，提高生物炭和沸石的吸附、离子交换等性能。
