La degradación de los suelos en zonas áridas y semiáridas se conoce como desertificación, en este proceso el suelo sufre cambios físicos, pérdida de materia orgánica y agotamiento de nutrientes. Dicho proceso es causado principalmente por actividades antropogénicas como la agricultura intensiva y malas prácticas agrícolas de producción. Debido a lo anterior, es necesario implementar estrategias sostenibles en la agricultura con el fin de mejorar los sistemas de producción actuales. El aporte de material orgánico a través de enmiendas ha sido ampliamente estudiado, sin embargo, los beneficios cambian en función de las características del suelo y de la enmienda, las condiciones climáticas y los sistemas de producción empleados en la zona. Una de las enmiendas orgánicas es el biochar, un producto rico en carbono que se obtiene a través del proceso de pirólisis de material orgánico. Se ha reportado que al ser aplicado en el suelo modifica las propiedades físicas, químicas y biológicas, además de impactar positivamente en las características y el rendimiento de muchos cultivos. Otro tipo de enmienda son los biofertilizantes que se obtienen a través de la digestión anaerobia de material orgánico, y al igual que el biochar influyen en las propiedades del suelo y en las características de los cultivos. Esta tesis doctoral tuvo como objetivos evaluar el impacto del uso de biochar y biofertilizantes (producidos con residuos generados en la región) en las propiedades de dos suelos de zonas semiáridas del estado de Hidalgo; comparar los efectos de la combinación de biochar y fertilizantes químicos y biochar combinado con biofertilizante de Opuntia spp. en las características y el rendimiento del cultivo de tomate de cáscara (bajo agricultura protegida) y en el cultivo de cebada (en un sistema de temporal). Nuestros resultados indicaron que la aplicación de biochar y biofertilizante de Opuntia spp. modificaron algunas de las propiedades físicas (densidad aparente y capacidad de retención de agua), químicas (contenido de materia orgánica, pH, conductividad eléctrica y capacidad de intercambio catiónico) y la disponibilidad de nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, manganeso, cobre, zinc y hierro). En cuanto a los efectos en el cultivo, la combinación de biochar y fertilización química mejoró algunas características y el rendimiento del tomate de cáscara, y además, permitió un ahorro de hasta el 80 % de fertilizante químico. Por otra parte, en la cebada, con la aplicación de biochar y la aplicación combinada de biochar y biofertilizante pudimos 2 identificar el incremento en algunos parámetros que definen el rendimiento durante el primer ciclo de cultivo. En resumen, los resultados mostraron que el biochar y el bioferttilizante de Opuntia spp. pueden ser empleados como acondicionadores de suelo para contrarrestar la desertificación, y que cuando se combina el biochar con fertilizantes químicos la nutrición de los cultivos es más eficiente, por lo que es posible usar menos fertilizantes y obtener un rendimiento mayor.