近年来，随着现代农业的发展，生态安全逐步受到重视，化学农药的大量使用带来一系列的环境问题，包括环境污染、危害人畜健康以及病虫产生抗药性而降低防治效果等，需要采用生物防治等环境协调性技术和手段以保证农业生产的正常进行和对病虫害的持续控制。

    植物根际微生物复杂多样，其中有益微生物对植物的促生抗逆作用明显，植物促生微生物（如根瘤菌、菌根菌）和生防菌（如木霉、假单胞菌）对植物具有多重作用。含有生防菌的微生物肥料对植物的抗病作用机理主要包括：重寄生作用、抗生作用以及提高诱导植物抗性。促生作用机理包括：提高植物对水分、养分的吸收转运能力；产生植物激素类物质。因此，含有植物有益微生物的生物肥料、生防菌剂开发潜力巨大。

    植物根际微生物包括腐生菌、附生菌、内生菌、病原菌以及有益微生物，在自然生态系统中，不同微生物间在对生存空间和养分需求上相互制约平衡，而在农田系统中，人为的干预破坏了原有的微生物种类和数量，打破平衡，使病原菌生物量增加，从而导致了土传病害的发生，对植物的生长以及产量和质量产生影响。通过人为的添加植物根际有益微生物，增施微生物肥料可以改变微生物的群落系统，起到抑制病原菌、增强植物促生抗逆的作用。

    植物根际微生物按照其最初的作用划分为两大类群：植物促生微生物（PGPM）和生物防治微生物（BCA）。研究发现，植物根际有益微生物均具有多种功能，如植物促生微生物同时具有生物防治作用，而生防菌对宿主植物也能产生促生抗逆作用。

    植物促生微生物主要包括根瘤菌、菌根菌等。根瘤菌对植物具有固氮作用，同时可以转化有机和无机磷供植物生长需要，对植物具有显著促生作用，表现为竞争作用和抗生作用及促进植物产生抗性。

    菌根菌尤其是内生菌根菌在80%的陆生植物中广泛存在，在促进植物生长、提高植物水分吸收、增加矿物质的利用等方面发挥不可替代的作用。内生菌根的存在可减少由链孢菌引起的叶枯病发生率、减少病菌引起的灰霉病以及植原体引起的枯黄病。内生菌根生物防治的作用机理包括：1.对病原菌的拮抗作用；2.竞争作用；3.增加植物养分吸收利用能力，提高生长势；4.改变植物根系结构；5.诱导植物抗性。

    生物防治微生物对植物也有促生抗逆作用。同植物促生微生物相同，著名的生防菌包括木霉、假单胞菌等在有效控制植物病害的同时，对宿主植物也具有促生作用。同其他生防菌相比，木霉是研究最为深入的一类，其生防作用机理主要包括竞争作用、寄生作用、抗生作用以及诱导植物抗性。

    木霉的促生作用机理主要包括：1.提高植物对水分和养分的吸收能力，增加对矿物质的吸收转运能力；2.木霉本身代谢产生植物生长激素类物质包括IAA、Cyt等，促进植物的生长。总之，木霉在促进植物生长方面具有“生物肥料”的作用。同其他生防细菌相比，假单胞菌的研究也比较深入，其作用机理主要包括：竞争作用；产生抑制病原菌生长的次生代谢产物以及诱导植物抗性等。大量的实验数据证明假单胞菌具有植物促生作用。

    植物生长促进微生物和生防菌是植物根际的两大类有益微生物，根际有益微生物与植物可形成互利共生体，通过直接或间接的作用促进植物生长，抑制病害发生，在生物肥料、生防菌剂的研制开发方面开发潜力巨大，具有广阔的应用前景。

    为保证国家粮食安全，促进农业“三增”，农业部提出了“沃土工程”建设项目。沃土工程就是以提高耕地综合生产能力和肥料利用率为目标，全面实施“增”（增施有机肥）、“提”（提高肥料利用率）、“改”（改良土壤）、“防”（防止土壤退化）主导措施。

    具体讲，“沃土工程”就是通过实施耕地培肥措施和配套基础设施建设，对土、水、肥三个资源的优化配置，通过种植绿肥、秸秆还田、施用生物有机肥等改土培肥措施，增加土壤微生物组份，实现农用土壤肥力的精培，水、肥调控的精准，从而提升耕地土壤基础地力，增强耕地持续高产稳产能力的项目。这包括土壤肥力的培育、水资源的合理利用及测土配方施肥、保护性耕作等相关技术手段。只有在生态平衡条件下，才能发挥土壤肥力作用，促进作物正常生长，才能获得高产、优质的农产品（食品）。因此，推广使用生物肥料是沃土工程的关键举措，对增加土壤中有益微生物具有重大意义。