土壤裡分佈有上述各類微生物，至於存在的種類就更多了。土壤裡微生物的數量也是很大的，經分析測定，
一克土壤裡的微生物就有幾千萬個、幾億個乃至幾十億個之多。不難設想，種類如此繁多，數量這樣龐大的微生物的生命活動，不能不對土壤和在土壤上生長的植物發生深刻影響。一些微生物的活動能促進岩石、礦物的風化過程，使之形成土壤。闊氮微生物的活動把空氣中的氮氣轉變為氮素化合物，使土壤具有氮素養料，為後繼生物的生存開創了良好條件。
即使在現時的農田土壤裡，微生物的固氮作用，也仍然是農業生產所需氮素的一個重要來源。因而生物固氮始終是土壤微生物學科的一項主要內容。近十多年來，生物固氮研究取得了巨大進展，可以預期，在不久的未來，微生物的這一有益作用對農業生產將會發生更大的作用。
進入土壤的各種廢棄有機物質在土壤微生物的作用下，經過一系列分解、轉變過程，形成腐植質——土壤特有的有機物質，它同粘土礦物結合成有機—無機複合體，進而再粘結為團聚體（即團粒結構），大大改善了土壤的水、肥、氣、熱條件，提高了土壤的肥沃性和生產力。微生物也分解腐植質，其礦化產物是植物可利用的有效養料。若形成腐植質的數最小於分解數量，則土壤有機質含量減少，最終會引致土壤肥力降低。
土壤裡含有植物需要的各種養分，但是絕大部分卻處於有機狀態或難溶的無機狀態，不易被植物吸收利用，而多種土壤微生物具有分解、轉變這些無效養分的能力，它們能分解礦化有機物質和提高難溶性無機物的溶解性，增多土壤有效礦質養料，供植物吸收利用。
在農業生產實踐中，施用到土壤中的速效化肥，植物雖可直接吸收利用，但事實上，在土壤微生物生命活動影響下，被植物直接利用的部分不多，大部分都先被微生物同化為細胞物質，然後再分解礦化，供植物利用，或轉化為另外一些化合物，以流失或揮發方式自土壤中損失，結果造成肥料利用率不高。如能根據這些微生物作用的生態條件，改進施肥技術，減緩化肥的分解、轉變過程，則可以減少肥料損失，提高其利用率，降低農業生產成本。
高等植物通過根系對周圍土壤產生深刻影響，形成無所謂根際。在根際土壤裡和根表面棲息有數量大和種類特異的微生物群，它們以直接或間接方式影響植物對養分的吸收利用和正常的生長髮育，其中包括有利作用和有害作用兩個方面。如微生物產生的某些物質對植物生長髮育有刺激作用，另一些則有抑制作用，還有的微生物如植物病原菌能侵染植物機體發生病變。
從土壤裡將有益微生物種類分離出來，經過選育，取得高效菌株，再經擴大培養，做成微生物製劑，施用到土壤裡，可發揮共特定的有益效用，使農作物增產豐收。如用侵染力強的和固氮效能高的根瘤細菌菌株製成的菌劑，拌種豆科植物的種籽，常可收到預期的增產效果。
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