As técnicas fototérmicas têm se mostrado extremamente adequadas para o estudo de materiais sólidos, líquidos e pastosos, seja do uso espectroscópico ou de caracterização térmica. Estas técnicas, auxiliadas com técnicas complementares avaliaram os solos tratados com o biocarvão (biochar) para simular a Terra Preta de Índio da Amazônia que é conhecida como agente de grande fertilidade de solos e de alta capacidade de retenção de carbono, além de mitigar impactos ambientais. Portanto, nesta tese procurou-se analisar a qualidade nutricional dos solos, através da técnica de espectroscopia de absorção na faixa do visível em folhas das plantas germinadas e desenvolvidas nos solos tratados com biochar, para avaliar o comportamento fotossintético das folhas. Observou-se que o biochar é um bom condicionador nutricional de solos. Na segunda etapa, estudou-se a variação estrutural do solo na presença do biochar e outros condicionadores. Foram identificados os elementos e substâncias presentes no solo e localizados os sítios dos compostos paramagnéticos, usando as técnicas da espectroscopia de absorção molecular na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), os Raios X e a Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR), respectivamente. Na terceira etapa, foi investigada a respiração do solo proveniente da cana-de-açúcar para analisar o comportamento do solo adicionado com biochar, através do analisador de gases URAS-14 que também utiliza a técnica fototérmica, mostrando que este provoca uma diminuição da emissão de CO2.