理论上生物质灰可持续利用的最佳方案是其在农、林植被或土壤上的应用，直接回收还田还林或作肥料，这不仅可以降低人工肥料的施用，维持土壤的营养平衡或增加土壤营养成分，还能减少矿物质的流失，实现营养元素的再循环和生物质能的真正可持续利用。生物质灰在农林业领域的应用大致可以分为两个方面：

 

①直接或间接的用于农、林业植被或土壤；

 

②用于土壤修复，改善土壤的活性。

 

秸秆等草本生物质燃烧灰中含有大量K，还含有Ca、Mg年HP等植物生长所需要的营养元素，是生产复合肥料的优质材料。和草本生物质或者农业废弃物的燃烧灰相比，树木和树皮燃烧灰中富含Ca而几乎不含N，木灰往往被直接或与氮肥结合用于森林土壤来减缓营养成分的消耗和土壤酸化以及提高K和P的营养活性。由于重金属元素一般含量较高，木灰用于森林或农业土壤的应用时必须考虑重金属的浓度，避免重金属在环境中的富集。从国内外的相关研究现状可以看出，影响生物质燃烧灰利用的因素主要有灰中营养元素和重金属元素的含量和浸出特性、灰的pH等。针对这些因素影响的研究发现木灰的应用主要体现在生产肥料、直接返回森林植被或土壤、改善农业土壤的活性以及吸收灰中的农药残留物等几个方面。不少研究学者发现木灰中重金属元素在短期或长期内都不会对土壤产生危害，但是生物质灰的还田利用会造成重金属的富集仍然是目前较普遍的观点。国外对木质生物质灰的研究较多，但对草本生物质灰的研究很少，国内对这方面的研究更少。一般地，由于生长周期短，草本生物质中重金属含量一般比木质生物质低，但燃烧成灰后这些元素的富集也不能排除其对作为化肥应用的影响。在我国，以秸秆为设计燃料的生物质直燃电厂比较普遍，但是电厂往往还会掺烧部分农产品废弃物或者树皮等燃料，因此灰的利用相对木灰或者单纯的草本生物质灰要复杂得多。另外，从国内外的研究现状可以发现，尽管生物质燃烧灰在农、林业方面的应用已经有了大量的研究，但是大多数国家还没有制定专门的特性研究和质量评价标准。因此加强生物质灰特别是草本生物质灰在农林方面应用的研究仍将是生物质灰特性和应用研究的最重要的内容之一。