微生物肥料与作物之间的关系随不同的微生物和不同的作物而有多种多样的关系。

在植物根际，微生物肥料中的微生物与作物形成互生互惠的关系。这些微生物依靠作物根部分泌的小分子有机物和作物枯枝败叶分解获得营养而大量增殖。

在增殖的过程中，微生物分泌的促进植物生长的生长类物质，合成植物需要的小分子活性有机物，使土壤中不易吸收的无机营养转化为植物便于吸收的有效成分，提高了土壤矿质营养和化肥的有效性与利用率。

可消除根圈土壤中对植物有毒害作用的物质，如 H2S等，并能产生拮抗性物质，如放线菌产生小分子抗生素，枯草芽孢杆菌分泌抗菌肽等能抑制病原菌的物质，大幅减少了作物病害。

如果大量、连续多年施用微生物肥料，进入土壤的众多非病原菌对土壤中原有的病原菌产生竞争性抑制，土传病害逐年减低，土壤生态状况更加健康。

微生物肥料中还有一类微生物能和特定作物形成固定的共生关系，并在作物中形成共生结构，如根瘤菌就是此类最典型的代表。

微生物肥料中有一些微生物能够进入作物植株，在作物组织内或组织间长期存活下来，与作物形成长久的互惠关系。

还有一类微生物肥料由真菌组成，它们在作物根部形成菌根，与作物形成共生关系。由于这类菌根真菌的作用增大了作物吸水范围，提高了作物抗旱能力，活化了土壤中作物原来不能吸收的矿质营养，提高了作物对盐分、重金属、有机污染物的耐受性，以及抗土传病害的性能，常被称为菌根真菌接种剂。

用微生物肥料拌种，当种子萌发后在新生的根上布满了有益的微生物，芽和新生叶上的微生物也跟随作物长大而侵染开来。当对作物叶面喷施时，微生物肥料的有益微生物会进入叶背面的气孔与作物共生，发挥其促生作用。

土壤是微生物的大本营，土壤中非病原微生物量越高，土壤越肥沃。施用微生物肥料是向土壤增加土壤的微生物量，对改良土壤和保持生态活性起着不可替代的作用。

微生物肥料中能产生荚膜多糖或能分泌聚氨基酸的菌剂，是土壤团粒结构形成的物质基础。土壤团粒结构的形成提高了土壤孔隙度，提高了土壤保水保肥能力。微生物肥料中的真菌菌丝也是促进土壤形成团粒结构的重要物质。

土壤团粒结构的形成，使土壤表层的毛细孔破坏，减少了土壤水分的蒸腾，从而减少了土壤深层盐分向耕作层的迁移，减少了土壤的盐害。

如果连续多年施用微生物肥料，土壤中的枯枝败叶得到分解，并促进了土壤团粒结构的增加，提高了土壤含氧比例，有利于土壤厌氧状态的逆转，同时增加了土壤的持水功能。

微生物肥料中的微生物对动植物残骸的分解和随之而来的对分解物的再合成，促成了土壤腐殖质的增加。是土壤沙化的有效治理途径。腐殖质形成有利于土壤矿质的络合，提高了这些矿质营养的有效性。

土壤为微生物肥料中的微生物提供了生存的大厦，这些微生物的生命活动极大地改善了土壤。

土壤、微生物、植物三者构成了一个良性的可持续发展的生态链。土壤中有了微生物就成了生生不息的“活土”，只要有一定的水分，微生物在土壤有机质的影响下活力大为增强，从而又提高了土壤温度，微生物赋予死气沉沉的土壤以蓬勃生机。

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