微生物肥料施入土壤后，菌种、作物、土壤生态环境之间的“菌类与作物共生共荣效应”、“养分协调效应”、“生物固氮效应”、“激素刺激效应”、“抗病抑虫效应”的作用，确保了作物茁壮生长和稳定的增产效果。
1、菌类与作物的共生共荣效应 同种的生物可以有共生效应，不同种的生物也有共生效应。生物学上所说的“共生”含义，主要是指不同种的两个个体在生活中彼此相互依赖的现象。例如，有一种植物名叫地衣。可它并不是单一的植物，而是由藻类和真菌共同组成的复合体。藻类进行光合作用制造有机养料，菌类则从中吸收水分和无机盐，并为藻类进行光合作用时提供原料，同时使藻类保持一定的湿度。
菌根是自然界中一种普遍的植物共生现象，是土壤中的菌根真菌菌丝与高等植物营养根系形成的一种联合体。共生真菌从植物体内获取必要的碳水化合物及其他营养物质，而植物也从真菌那里得到所需的营养和水分等，从而达到一种互利互助的高度统一的联合体。研究表明95％的植物根部都有共生真菌的踪迹，菌根能促进作物的生长发育，提高作物的产量、品质在许多试验中已得到证实。建立一个以作物——菌根真菌共生体为中心的农业生产体系不仅能增加农业生产的效益，而且是建立可持续的农业生产体系的途径之一。
现代科学已能确认植物与微生物间不可分离的共生关系。植物根部分泌物质来供应微生物的需求，同时微生物也生产各种不同物质来回报植物体，两者实际上乃是共生的伙伴。要使植物生长茂盛，除了水分、养分之外，足够的有益微生物乃是最重要的必要前提。
植物体包括根、茎、叶、花、果实，事实上它整体的表面穿着有一件微生物的外衣。在土壤中根的表面周围约5厘米的范围内，重重地围绕着高密度的微生物，称之为“根圈菌”。植物排出其特有的分泌物吸引无数的根圈微生物于其周围，使得根部周围的微生物密度远超出非根部的土壤区域，生活在根圈的微生物也分泌出各种有机物，包括氨基酸、低分子醣类、低分子核酸、生长激素及各种酵素等等，这些有机物对植物生长、生殖等生理作用有显著的效果，对农产品的质与量的提升贡献很大。也有的微生物侵入根部组织内，在根细胞繁殖，这类称之为“菌根菌”，但它不但不破坏根部组织，却更能与根部细胞交换物质，共存共荣，促使根部活力、吸收力的增强，有利于植物健全的生长与自然抗病力的加强。在植物体表面也附着有无数的微生物，这一些微生物的存在，不但能使植株强壮，更能保护植物、减少病害。要达到有机农业“减农药”、“减化肥”的目标，就决定于有益微生物在耕地上的培养之成功与否。
2、养分协调效应 微生物肥料主要依靠微生物新陈代谢活动发挥肥效，具有有机肥的长效性和化肥的速效特性，对蔬菜作物营养供应平稳且全面。由于氮素营养来源于生物固氮，而且固氮活性受植物对氮元素营养需要生理习性的调控，只要作物不断对氮素营养需要，在满足固氮微生物所需要的固氮条件的基础上，氮素营养就会得到保证。磷、钾等元素依靠微生物对难溶性磷、钾的逐步缓慢分解为有效成分被蔬菜作物渐渐吸收。合理施用微生物肥料，如根瘤菌类肥、固氮菌类肥、解磷菌类肥、解钾菌类肥及几种菌类的复合肥，有助于土壤中营养元素肥效的提高，减少化肥施用量。
提高化肥利用率的作用。随着化肥的大量使用，其利用率不断降低已是众所周知的事实。这说明，仅靠大量增施化肥来提高作物产量是有限的，更何况还有污染环境等一系列的问题。为此各国科学家一直在努力探索提高化肥利用率达到平衡施肥、合理施肥以克服其弊端的途径。微生物肥料在解决这方面问题上有独到的作用。所以，根据我国作物种类和土壤条件，采用微生物肥与化肥配合施用，既能保证增产，又减少化肥使用量，降低成本，同时还能改善土壤及作物品质，减少污染。
改良土壤作用。微生物肥料中有益微生物能产生糖类物质，与植物粘液，矿物胶体和有机胶体结合在一起，可以改善土壤团粒结构，增强土壤的物理性能和减少土壤颗粒的损失，在一定的条件下，还能参与腐殖质形成。所以施用微生物肥料能改善土壤物理性状，有利于提高土壤肥力。
微生物肥料提供对作物生长有益的微生物，通过其分解、转化等作用，土壤中有很多种养分才能被作物吸收利用。有益微生物含量少的土地，农作物必需的营养元素就不能被很好吸收和利用。有针对性地使用微生物菌肥料，就像我们发馒头需要用“老面”、做泡菜需要用“老盐水”一样，可以显著地提高土壤肥力，增加植物养分的供应量，促进植物生长，还能长效地修复和保护地力，让土壤有“后劲”。
3、生物固氮效应 微生物肥料最为重要，也是研究和应用历史最长的品种是根瘤肥料，当肥料制品中的根瘤菌侵入相应豆科植物形成根瘤并演变为类菌体之后，利用豆科植物宿主提供的光合作用产物将空气中的氮气（N2） 固定为氨（NH3）。尽管大气中的氮气在空气中占79%，只有将氮气转化为氨或其化合物之后，植物才能吸收利用，这种转化过程如果是在高温高压和有催化剂的条件下实现的，就被称之为工业固氮，其生产成本不仅高，而且需要大量的不可再生的能源（石油、天然气）才能实现，同时这类制成品的利用率不高（例如尿素的利用率一般为30～40%左右，碳酸氢铵的利用率就更低了）。许多固氮微生物，尤其是共生固氮的根瘤菌，均有固氮酶，它们在常温常压下即可将氮转化为氨，根瘤中固定的氮可以全部为植物吸收利用，所以其利用率比化学氮肥高得多。这些优质氮素化合物可以供给豆科植物一生中的主要氮素需要。如果根瘤菌肥料中使用的是经过选育优良菌种，加之制品中的数量优势，在与土著（野生）群体根瘤菌竞争当中占据有利位置，不仅可以取得增产增收的效果，而且可以节约大量的氮素化肥。减少环境污染和节约生产成本。
“土著”的概念，是相对于外来殖民者而言。土著人是指在殖民者从其他地方来到之前，就住在他们土地上的人民。他们的祖先在不同文化、或不同种族的人来的时候，就已居住在一个国家或一个地理区域。新来者后来通过征服、占领、殖民等手段，占有了统治地位。土壤中微生物也是如此，外来有益菌多了，就能占领原有也就是土著有害菌的地盘，使其不能快速繁殖。
4、激素刺激效应 微生物肥料的使用，促进了刺激素即植物生长类激素的产生，调节、促进作物的生长发育。硅酸盐菌剂可以促进赤霉素、生长素和其他活性物质的产生；固氮菌剂分泌维生素B1、维生素B2、维生素B12和吲哚已酸生长素等，这些生长刺激素对于作物的生长发育有一定的调节和促进作用。
5、抗病抑虫效应 主要表现在3个方面：有些微生物肥料的菌种接种作物后，由于在作物根部大量生长繁殖形成优势种群，除了自身的作用外，还能抑制或减少病原微生物的繁殖机会，有的本身就有拮抗病原微生物的作用。
微生物肥料施入土壤后，放线菌的次生代谢产物，如抗生素类物质、氰化物等可以抑制土著病原菌对植物根部的侵染。某些假单孢菌产生的次生代谢产物如铁载体、假单孢菌素或是抑制了有害微生物的种群数量或是可以诱导植物产生抗性，激活防卫机制，减少或降低病害的发生。
生物菌可诱导植物的过氧化物酶、多酚氧化酶、葡聚糖酶等参与植物对有害微生物的防御反应。施用微生物肥料，作物生长健壮，增强作物的抗病能力满田春生物菌肥可抑制多种病原真菌、细菌和线虫性病害。对立枯病、黄萎病、黑斑病、霜霉病、根腐病、晚疫病和根结线虫病等都有明显的抑菌防病的作用。
下面重点说一说微生物肥的防治根结线虫机理：
（1）过微生物的活动，破坏线虫赖以生存的环境条件，如：酸碱度等。
（2）延长线虫的繁殖周期，减弱线虫个体的危害。
（3）微生物肥可促进生根，相对减轻线虫危害，能增产。
根结线虫的发生原因及规律：过量盲目施肥造成土壤有益菌减少，有害菌增多，土壤酸化，是线虫发生的促进因素。土壤酸度越大，线虫危害越严重，尤其是过量施用未腐熟的鲜鸡粪的老棚发病重。线虫在土壤中可存活3～5年，土壤温度25～30℃，土壤湿度40%时，线虫发育最快，高于40℃或低于10℃，幼虫停止活动，致死温度为55℃10分钟，在27℃时完成一代需25～30天，分布在5～50厘米的深层土壤中，随着温度湿度变化及杀虫剂的施用，可在土壤中驱避性移动。
传播途径：可通过病土、病残根、借刮风、下雨、灌水等自然移动性传播，也可通过病苗、鸡粪土杂肥、农事操作、人员走动、农具，尤其是旋耕机、挖掘机等携带性传播。
防治措施：在尽可能的消除线虫传播途径的条件下，合理用肥，施用生物菌肥和生物有机肥可收到较好的预防效果，由于线虫分布在5～50厘米深的土层，最好采取“三段”防治法，常年应用。
（1）定植前地表15～20厘米土层内均匀施入微生物有机肥，每亩用量为500～1000公斤或是根据实际情况适当增减用量。
（2）定植后30～45天，冲施微生物菌肥对根系周围20厘米的土内线虫有较好的防治效果。
（3）每隔15～20天左右再冲一次微生物菌肥，防止30～50厘米的土层内线虫的危害。
生物肥与化学农药的本质区别是，后者往往重在“治标”，出了问题才被动采取对策，而生物肥则是“标本兼治”，着重从根本上改善土壤生态环境，调整土壤微生物的种群结构，营造一个不利于发病而利于作物生长的土壤生态环境，寓治于防，达到“以正压邪”的目的
