Augsnes mikroorganismi veic daudzas ļoti nozīmīgas funkcijas, kas augsni atveseļo un baro augus. Tie veic vielu apriti, kurā ietilpst gan sintēzes, gan noārdīšanas funkcijas.
Azotobacter spp.
Azotobacter vinelandii, Azotobacter croococcum
Augsnē brīvi dzīvojošas, gaisā esošā slāpekļa saistošas baktērijas. Slāpeklis (N) ir viens no augiem (un dzīvniekiem) nepieciešamajiem pamatelementiem. Tā saturs gaisā ir 78%, taču ne augi, ne dzīvnieki nespēj to piesaistīt. Šo funkciju pamatā veic mikroorganismi. Enzīms, kurš ir atbildīgs par slāpekļa fiksāciju – nitrogenāze, ir ļoti jutīgs pret slāpekli, tamdēļ pastāv vairāki mehānismi, kā baktērijas sevi pasargā no tā ietekmes.
Baktērijas slāpekli iesaista šūnas organisko vielu sastāvā un, bojā ejot, nonāk apritē augsnē, no kurienes tad augs arī slāpekli uzņem. Ja augsnē apstākļi kļūst nepiemēroti, piemēram iestājas sausums, sals vai pārmērīgs karstums, šīs baktērijas veido izturīgas cistas, kas atdzīvojas, apstākļiem uzlabojoties.
Slāpekļa fiksēšanas process sākas jau pavasarī. Lai gan Azotobacter ir tipisks mezofils organisms, kas visātrāk aug 25–30 °C temperatūrā, minimālā temperatūra Azotobacter augšanai acīmredzami ir nedaudz virs 0°C. Slāpekļa fiksēšanas ātrums gan ir tieši saistīts ar augšanas ātrumu, jo tas prasa enerģiju, tomēr var teikt, ka līdz ar augšanas uzsākšanos, sākas arī slāpekļa fiksācija. Vienā sezonā Azotobacter spēj fiksēt apmēram 50 kg N/ha.
Bez slāpekļa fiksācijas, Azotobacter sugas spēj tieši ietekmēt augu augšanu, sintezējot augu augšanas hormonus, piemēram, auksīnus, giberelīnus un citokinīnus. Šie hormoni var ne tikai veicināt augu augšanu un barības vielu uzņemšanu, bet arī netieši aizsargāt saimniekaugus no fitopatogēniem un stimulēt citus labvēlīgos rizosfēras mikroorganismus.
Bacillus spp.
Bacillus subtilis
B. subtilis iesasistās fosfora un kālija apritē augsnē. Forsors (P) un kālijs (K) ir divi pārējie, augiem nepieciešamie makroelementi. Šī mikroorganisma veidotās organiskās skābes (etiķskābe, pienskābe un citas) šķīdina augsnē saistītos P un K, padarot tos pieejamus augam (un citiem mikroorganismiem). Sakņu tuvumā veicina bioplēves veidošanos, ka savukārt, veicina citu augiem labvēlīgo mikroorganismu augšanu, gan sakņu attīstību. Ja augsnē apstākļi kļūst nepiemēroti, piemēram iestājas sausums, sals vai pārmērīgs karstums, šīs baktērijas veido sporas, kas atdzīvojas, apstākļiem uzlabojoties. Baktēriju augšana novērota sākot no +4 °C.
Bacillus amyloliquefaciens
Šim Bacillus ģints pārstāvim piemīt lieliska spēja ražot dažādus pretmikrobu savienojumus. Tā pretsēnīšu aktivitāte galvenokārt ir saistīta ar ciklisko lipopeptīdu bacilomicīna D un fengicīna sintēzi, savukārt tā antibakteriālā aktivitāte galvenokārt ir saistīta ar poliketīdiem. Tie iedarbojas uz dažādām sakņu un sakņu kakliņu puvēm. Līdzīgi kā B. subtilis, arī šis mikroorganisms veido bioplēves, kas labvēlīgi ietemē saknes, kā arī piedalās P un K apritē.
Bacillus thuringensis
Augsnē brīvi dzīvojošas baktērijas, kuru attīstībā ietilpst sporulācijas cikls. Sporulācija dalās atsevišķās stadijās, vienā no kurām veidojas proteīnu kristāli. Šie kristāli aktivējas nokļūstot sārmainā vidē ar noteiktu, ļoti specifisku pH, kāda ir kukaiņu kāpuru zarnu traktā. Kāpuram, šo proteīnu apēdot, tas aktivējas un noārda zarnu trakta sieniņas. Rezultātā kāpurs iet bojā no dažu stundu līdz, vidēji, 3-7 dienu laikā. Toksiskā iedarbība ir saistīta ar kāpura attīstības stadiju, jaunāki īpatņi ir uzņēmīgāki un ātrāk iet bojā. Cilvēku, dzīvnieku un derīgo apputeksnētāju zarnu vides pH ir tāds, kas proteīnu neaktivē un nekāds kaitējums nerodas.
Polyangium spp.
Polyangium cellulosum
Augsnē brīvi dzīvojošas baktērijas, kas iegūst barības vietas pārstrādājot celulolītiskos materiālus. Tām piemīt spēja no;ārdīt lignīnu, kas ir ļoti rezistents pret mikroorganismu uzbrukumu. Šī spēja atšķiras no mikroorganismu celma uz celmu.
Pseudomonas spp.
Pseudomonas putida
Augsnē brīvi dzīvojošas baktērijas, kas pārtiek no auga izdalītajām barības vielām rizosfērā, augam pretī dodot vielas, kas stimulē augu augšanu un stiprina imunitāti. Spēj noārdīt dažādus organiskos savienojumus, arī sintētiskus. Pārstrādājot šādus savienojumus tiek atveseļota augsne.
Pseudomonas fluorescens
Pseudomonas fluorescens celmus izmanto lauksaimniecībā kā augu augšanu veicinošas rizobaktērijas. Tām ir liela nozīme augu augšanas veicināšanā, inducētās sistēmiskās rezistences rosināšanā, patogēnu bioloģiskajā kontrolē utt. Ir zināms, ka daudzi Pseudomonas fluorescens celmi samazina dažādu augu slimību simptomus. Baktēriju antagonistu efektivitāte sēnīšu slimību kontrolē novērota gan atsevišķi, gan, dažreiz, kombinācijā ar fungicīdiem.Papildus slimību kontrolei apstrāde ar P. fluorescens uzlabo arī stādu veselību un labības ražu.
Rhizobium spp.
Rhizobia ir gramnegatīvu augsnes baktēriju grupa, kas ir labi pazīstama ar savu simbiotisko saistību ar dažādiem pākšaugiem (zirņiem, pupām utt.). Rhizobia augu saknēs veido gumiņus, kur notiek slāpekļa fiksācija. Ir dažādi Rhizobia veidi, kas tiek iedalīti kategorijās, pamatojoties uz augšanas ātrumu un augu veidu, ar kuru tie ir saistīti. Šīs attiecības ir abpusēji izdevīgas. Augs nodrošina baktērijas ar aminoskābēm, savukārt baktērijas fiksē gaisa slāpekli, pārveidojot to augam uzņemamā formā. Slāpeklis, ko augs neizmanto, “noplūst” augsnē un to var izmantot citi augi.
Pamatojoties uz pētījumiem par dažādiem pākšaugiem, kļuva skaidrs, ka ne visas Rhizobia spēj veidot gumiņus visu veidu pākšaugos. Tā rezultātā radās nepieciešamība grupēt Rhizobium atbilstošās grupās (savstarpējās inokulācijas grupās), kas ir vienkārši pākšaugu grupas, ar kurām noteiktas Rhizobium sugas veido gumiņus.
| Rhizobium trifoli | Āboliņš |
| Rhizobium melilioti | Lucerna, baltais amoliņš |
| Rhizobium leguminosarum | Zirņi, pupas, vīķi |
| Rhizobium galegae | Galega |
| Rhizobium phaseoli | Pupiņas |
| Rhizobium japonicum | Soja |
Rhizobia fiksē vairāk slāpekļa, salīdzinot ar Azotobakter jo tās, esot gumiņos, ir vairāk pasargātas no skābekļa ietekmes. Tās var piesaistīt 150-275 kg N/ha sezonā.
Streptomyces spp.
Aktinomicētes veido ievērojamu augsnes mikrobu kopienas procentuālo daļu. Streptomyces ģints, kas ir visizplatītākās un, iespējams, vissvarīgākās aktinomicētes, ir bioaktīvo savienojumu, antibiotiku un ārpusšūnu enzīmu avots. Šī ģints laika gaitā ir parādījusi lielu potenciālu lauksaimniecības nākotnes uzlabošanā. Šīs baktērijas raksturo pavedienveida augšana un zarošanās, savukārt dažas sugas veido sporas. To pavedieni un spēja sporulēt palīdz tiem spēcīgi sasaistīties ar rizosfēras augsnes daļiņām, veidojot spēcīgu saikni ar augiem. Tie tieši veicina augu augšanu, ražojot fitohormonus (auksīnus, citokinīnus un giberelīnus), sideroforas piesaista Fe3+ no apkārtējās vides un nomāc stresu augā.
Streptomyces cellulosae
Šis mikroorganisms spēj ražot dažādus lītiskos enzīmus, piemēram, hitināzes un celulāzes, kas tos noārda un ļauj tam augt uz nešķīstošiem organiskiem polimēriem, piemēram, hitīna un celulozes. Hitināžu ražošana ļauj iegūt barības vielas vides no hitīna, kas atrodas augiem kaitīgo augsnes sēņu šūnu sieniņās, tās sadalot. Šī iemesla dēļ mikroorganismu var izmantot kā biokontroles līdzekli augu patogēno sēņu apkarošanai.
Streptomyces griseoviridis
Šī baktērija palīdz kontrolēt daudzu augu patogēno sēnīšu attīstību, jo ražo dažādas antifungālas vielas. Izmanto kā biokontroles Fusarium un Pythium spp. attīstībai, kas izraisa dekoratīvo augu un dārzeņu infekcijas.
Trichoderma spp.
Trichoderma viride, Trichoderma harzianum, Trichoderma asperellum
Trichoderma ģints sēnes ir bieži sastopamas augsnē. Tās labi aug rizosfērā un spēj kolonizēt augu saknes, nodrošinot apmaiņu ar barības vielām un papildinot sakņu masu, tas ir, aktīvo laukumu. Trihoderma parazitē un spēj augt uz kaitīgajām sēnēm, tādējādi nomācot to attīstību.
Papildus mehānisms tām ir antifungālo vielu izdalīšana. Trihoderma ģints sēnes izdala vismaz 25 dažādas antifungālas vielas.
