Planten interageren met nuttige microben in de bodem via een proces dat bekend staat als plant-microbe-interacties. Deze interacties kunnen mutualistisch, commensaal of parasitair van aard zijn. Hier zijn enkele belangrijke manieren waarop planten interageren met nuttige microben in de bodem:

1. Stikstoffixatie: Bepaalde bacteriën en archaea, zoals rhizobia en Frankia, hebben het vermogen om atmosferische stikstof om te zetten in ammoniak via een proces dat stikstoffixatie wordt genoemd. Deze microben brengen symbiotische relaties tot stand met de wortels van peulvruchten en andere planten en vormen wortelknobbeltjes waar stikstoffixatie plaatsvindt. De vaste stikstof wordt vervolgens ter beschikking gesteld aan de plant voor zijn groei en ontwikkeling.

2. Fosforoplosbaarheid: Micro-organismen zoals fosfaatoplosbaarmakende bacteriën (PSB) en schimmels kunnen fosfor vrijmaken uit onoplosbare vormen die in de bodem aanwezig zijn, waardoor het beter toegankelijk wordt voor planten. Deze microben scheiden organische zuren, enzymen en protonen af ​​die complexe fosforverbindingen afbreken en deze omzetten in vormen die gemakkelijk door plantenwortels kunnen worden opgenomen.

3. Mycorrhiza-associaties: Mycorrhiza-schimmels vormen een symbiotische relatie met de wortels van de meeste planten, waardoor mycorrhiza-associaties ontstaan. Deze schimmels breiden hun hyfen uit tot buiten het bereik van de wortels van de plant, waardoor het beschikbare oppervlak voor de opname van voedingsstoffen en water effectief wordt vergroot. In ruil daarvoor voorziet de plant de mycorrhiza-schimmel van koolhydraten en andere voedingsstoffen die zijn gesynthetiseerd door middel van fotosynthese.

4. Rhizosfeereffect: De rhizosfeer is het bodemgebied dat rechtstreeks wordt beïnvloed door plantenwortels. Hier gedijen verschillende nuttige microben dankzij het vrijkomen van wortelafscheidingen, die een rijke bron van voedingsstoffen en energie bevatten. Deze micro-organismen zijn betrokken bij de kringloop van voedingsstoffen, de afbraak van organisch materiaal, de productie van groeibevorderende stoffen en de onderdrukking van schadelijke ziekteverwekkers. De interacties in de rhizosfeer bevorderen de plantengroei en de gezondheid van de bodem.

5. Onderdrukking van ziekten: Gunstige microben kunnen planten beschermen tegen ziekten veroorzaakt door pathogene micro-organismen. Ze kunnen dit doen door te concurreren met ziekteverwekkers om voedingsstoffen en ruimte, door antimicrobiële verbindingen te produceren, het afweersysteem van de plant te stimuleren of systemische resistentie te induceren. Bepaalde bacterie- en schimmelstammen kunnen bijvoorbeeld bodemziekten zoals Fusarium verwelkingsziekte en Rhizoctonia solani onderdrukken.

6. Fytoremediatie: Sommige micro-organismen helpen planten bij het verwijderen van verontreinigende stoffen en verontreinigende stoffen uit bodem en water. Planten kunnen zware metalen, organische verontreinigende stoffen en radioactieve elementen uit de omgeving absorberen en accumuleren, terwijl geassocieerde microben hun ontgifting, afbraak of immobilisatie in de plantenweefsels vergemakkelijken.

7. Stresstolerantie: Gunstige microben kunnen de planttolerantie voor omgevingsfactoren zoals droogte, zoutgehalte en temperatuurschommelingen vergroten. Ze kunnen hormonen, compatibele opgeloste stoffen of andere stoffen produceren die planten helpen zich aan te passen en te overleven onder ongunstige omstandigheden.