Abstract Biochar (BC) and plant growth-promoting microbes (PGPR) could represent a suitable agronomical strategy to mitigate the impacts of drought in arid agro-environmental conditions. However, there is currently little understanding of the synergistic benefit of combining BC and PGPR to increase drought tolerance in oilseeds. In this study, the physiological response of two water-stressed canola ( Brassica napus L.) plants subjected to the application of BC obtained from waste wood of Morus alba applied solely or in combination with PGPR strains ( Pseudomonas sp.) was evaluated. The experiment consists of two genotypes and nine treatments [(C-Control, T1-15 days drought (15DD), T2-30 days drought (30DD), T3-15 days of drought + PG (15DD + PG), T4-30 days of drought + PG (30DD + PG), T5-15 days drought + biochar (15DD + BC), T6-30 days drought + biochar (30DD + BC), T7-15 days drought + biochar + PG (15DD + BC + PG), T8-30 days drought + biochar + PG (30DD + BC + PG)]. Drought stress decreased emergence energy (EE), leaf area index (LAI), leaf area ratio (LAR), root shoot ratio (RSR), moisture content of leaves (MCL), percent moisture content (%MC), moisture content of shoot (MCS) and moisture content of root (MCR), and relative water content (RWC) in both varieties of Brassica napus L., which in contrast, it is increased by the collective application of both biochar and PGPR. In both varieties, N, P, K, Mg, and Ca concentrations were highest in all the biochar and PGPRs separate and combined treatments, while lowest in 15 and 30 days drought treatments. Osmolyte contents like Glycine betaine (GB) and sugar remarkably increased in the stress condition and then reduced due to the synergistic application of biochar and PGPR. Drought stress has a repressive effect on the antioxidant enzymatic system like Peroxidase (POD), Superoxide dismutase (SOD), and glutathione reductase (GR) as well as total flavonoids, phenolics, and protein content. The antioxidant enzymes and phenolic compounds were dramatically increased by the combined action of biochar and PGPRs. A significant increase in EE, LAR, RSR, and RWC under 15 and 30 days drought conditions, evidently highlighting the synergistic effect of BC and PGPR. The results conclude a substantial and positive effect of the combined use of BC and PGPR strains on canola's response to induced drought stress, by regulating the physiological, biochemical, and agronomic traits of the plants. Graphical Abstract

Enhancing soil fertility and maize productivity is crucial for sustainable agriculture. This study aimed to evaluate the effects of tillage practices, nitrogen management strategies, and acidified hydrochar on soil fertility and maize productivity. The experiment used a randomized complete block design with split-split plot arrangement and four replications. Main plots received shallow tillage and deep tillage. Subplots were treated with nitrogen (120 kg ha−1) from farmyard manure (FYM) and urea, including control, 33% FYM + 67% urea (MU), and 80% FYM + 20% urea (MF). Acidified hydrochar treatments H0 (no hydrochar) and H1 (with hydrochar, 2 t ha−1) were applied to sub-sub plots. Deep tillage significantly increased plant height, biological yield, grain yield, ear length, grains ear−1, thousand-grain weight, and nitrogen content compared to shallow tillage. MU and MF improved growth parameters and yield over the control. Hydrochar effects varied; H1 enhanced yield components and soil properties such as soil organic matter and nitrogen availability compared to H0. Canonical discriminant analysis linked deep tillage and MU/MF nitrogen management with improved yield and soil characteristics. In conclusion, deep tillage combined with integrated nitrogen management enhances maize productivity and soil properties. These findings highlight the importance of selecting appropriate tillage and nitrogen strategies for sustainable maize production along with hydrochar addition. These insights guide policymakers, agronomists, and agricultural extension services in adopting evidence-based strategies for sustainable agriculture, enhancing food production, and mitigating environmental impacts. The implication of this study suggests to undertake long-term application of hydrochar for further clarification and validation.