Внесение удобрений в почву улучшает не только питание растений, но и условия существования почвенных микроорганизмов, которым также нужны минеральные элементы. Микробы в этом случае выступают конкурентами растений. При благоприятных климатических условиях количество микроорганизмов и их активность после удобрения почвы значительно возрастают.

В Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева на дерново-подзолистой почве более 65 лет тому назад Д. Н. Прянишниковым был заложен опыт с разной системой удобрений. В среднем за год на 1 га вносилось с минеральными удобрениями следующее количество питательных для растений веществ: азота 32 кг, фосфора 32 и калия 45 кг. Навоз вносили по 20 т на 1 га ежегодно.

Микробиологический анализ показал, что парующая почва бедна сапрофитными микроорганизмами. Это понятно, так как в нее поступает ограниченное количество растительных остатков. Минеральные удобрения активизировали деятельность бактерий. Минеральный азот позволял микробам легче разлагать и использовать перегной. Внесение минеральных удобрений также усиливало размножение микроскопических водорослей. Становилось меньше актиномицетов, увеличивалось грибное население.

Навоз, как и следовало ожидать, оказал на все группы сапрофитного микронаселения почвы весьма благоприятное действие. Минеральные удобрения приводили к усиленному размножению бактерий таких, как целлвибрио и миксобактерий, а унавоживание почвы вызывало рост цитофаги. Смена малоактивной грибной микрофлоры более активной бактериальной свидетельствует об усилении микробиологических процессов.

Урожай на удобренных почвах был существенно выше, чем на контрольных. Так, например, картофеля с контрольного участка (без удобрений) собрали 76,6 ц/га, с участка, удобренного минеральными веществами (азот, фосфор, калий), — 148,9 ц/га, с унавоженного участка — 172,9 ц/га. Минеральные и органические удобрения усиливают деятельность микроорганизмов, в результате чего углубляются процессы превращения веществ в почве.

Известны случаи, когда внесение в почву минеральных удобрений, особенно в высоких дозах, крайне неблагоприятно сказывалось на плодородии почвы. Пример подобного неблагоприятного действия минеральных удобрений наблюдался на легких малоплодородных песчаных и супесчаных подзолистых почвах Соликамской сельскохозяйственной опытной станции (Е. Н. Мишустин, В. Н. Прокошев). В описываемом опыте в почву ежегодно вносили азот и фосфор по 90 кг/га, калийное удобрение 120 кг/га, навоз давался 2 раза в три года по 25 т/га, а известь была дана из расчета на полную гидролитическую кислотность (4,8 т/га).

Применение в течение ряда лет минеральных удобрений существенно снизило численность микроорганизмов в почве. Не пострадали лишь микроскопические грибы. Через 14 лет урожаи при внесении минеральных удобрений фактически снизились до нуля. Применение известкования и навоза способствовало получению достаточно высокого урожая. В общем, микрофлора почвы реагировала на изменение почвенного плодородия примерно так же, как и растительность.

При правильном использовании минеральных удобрений не бывает каких-либо неприятных последствий, связанных с ухудшением свойств почвы и ее биологии. На малобуферных почвах и при внесении высоких доз удобрений целесообразно подбирать, однако, физиологически нейтральные соединения. В частности, сульфат аммония следует заменять азотнокислым аммонием или мочевиной.

Несколько замечаний следует сделать о микроэлементах. Некоторые из них, такие, как молибден, входят в ферментную систему азотфиксирующих микроорганизмов, и процесс усвоения молекулярного азота осуществляется такими микробами лишь в присутствии молибдена. Для азотфиксации иногда необходим также бор, от которого зависит формирование нормальной сосудистой системы у растений, а, следовательно, и успешное протекание процесса азотоусвоения. Большинство других микроэлементов (медь, марганец, цинк и т. д.), как правило, усиливает интенсивность микробиологических процессов в почве.