有機肥和微生物菌劑是生物有機肥的組成部分，它們在農作物生長過程中的作用是相輔相成的［14］，農作物施用含有發(fā)酵菌和功能菌的有機肥后，功能微生物能夠利用營養(yǎng)物質進行繁殖，以便有效地定殖和發(fā)揮促進植物生長和生物控制的作用［15］。生物有機肥的肥料效應很大程度上取決于所選用功能菌的種類，一般腐熟的有機肥中含有酵母菌、乳酸菌、纖維素分解菌等有益微生物［16］，而添加有功能菌的生物有機肥還可能含有固氮菌、硅酸鹽細菌、溶磷微生物、假單胞菌及一些與植物生長相關的有益菌［17］。添加有功能菌的生物有機肥含有豐富的維生素、氨基酸、核酸、吲哚乙酸、赤霉素、腐植酸及各種有機酸等生理活性物質，這些物質能刺激農作物根系生長，提高農作物的光合能力，使農作物根系發(fā)達，生長健壯［18］。

生物有機肥料中添加的固氮微生物主要通過其分泌的固氮酶的作用，將空氣中的N2還原為可被農作物吸收利用的NH4+，其固氮效率因土壤條件不同而有較大差異［19-21］；添加的溶磷微生物和硅酸鹽細菌施入土壤后經增殖并與其他土壤微生物協同作用，可分解土壤中某些原生或次生礦物，并同時將這些礦物所固定的磷、鉀等養(yǎng)分釋放出來，把閉蓄態(tài)磷、鉀轉化成可供農作物吸收利用的有效態(tài)養(yǎng)分（見圖1），從而提高土壤供肥能力［22］。PGPR（植物根際促生菌）菌株具有促生和抗病作用，一般通過一種或多種作用機制直接或間接實現，直接作用可通過固氮、溶磷、解鉀、產生鐵載體等生理活動［23-24］，將土壤中礦物質轉化為植物可以吸收利用的營養(yǎng)元素，以及產生一些植物生長調節(jié)劑（如植物激素、ACC（1-氨基環(huán)氧丙烷羧酸）脫氨酶、揮發(fā)性物質等），進而促進植物生長發(fā)育［25-26］；另外還可通過分泌拮抗物質（如氨芐西林、吡咯烷酮、吩嗪類、氰化氫等）、競爭養(yǎng)分和生存空間、誘導農作物產生系統抗性等作用來改變農作物的生長環(huán)境，間接促進農作物的生長［27］。其促生能力主要取決于其在特定環(huán)境中優(yōu)勢的獲取和適應不斷變化環(huán)境的能力［28］。

圖1 生物有機肥中功能微生物的作用機制

Fig.1 Action mechanism of functional microorganisms in bioorganic fertilizer

為了有效地應用這些功能菌，建議將其富集在一些有機基質中（如作為生物有機肥的形式）后施用，因為微生物在富含有機底物后在根際中存活更好［29］。TAN 等［30］研究發(fā)現，將5%解淀粉芽孢桿菌T-5 接種到菜粕和雞糞有機混合物堆肥中生產生物有機肥，施用后番茄根系分泌物中的有機酸可誘導番茄根際中生防菌T-5 對真菌病原體的局部和系統抗性以及對非生物脅迫的耐受性，從而保護根系免受感染，并表明抑制性是由根際土壤微生物群落組成變化觸發(fā)的，而不僅僅是引入生防菌株的豐度。這是由于根系分泌物中的有機酸可以以碳源的形式驅動功能菌在農作物根部定殖，同時防止病原菌的生長［31］。