Микроорганизмы являются постоянным спутником не только человека и животных, но в равной мере и высших растений. Они поселяются и ведут активный образ жизни как на поверхности, так и внутри зеленых частей растений, их корней, семян, плодов. Находясь в тесном контакте с растениями, микроорганизмы оказывают на них как полезное действие, обеспечивая минеральными элементами питания и ростактивирующими веществами, так и вредное, вызывая различные заболевания. Растения в свою очередь также влияют на своих спутников. Степень взаимного влияния выражается тем сильнее, чем больше контакт между данными организмами.
Зона почвы, находящаяся в контакте с корневой системой растений, носит название ризосферы, а микроорганизмы, развивающиеся в данной зоне, называются ризосферными микроорганизмами. Условно различают два типа ризосферы: ближнюю (ризоплану) и отдаленную. Ближняя ризосфера располагается непосредственно на поверхности корней и извлекается вместе с ними, отдаленная начинается на расстоянии нескольких миллиметров от корней и распространяется в радиусе 50 см от них. .
Ближняя и отдаленная ризосферы различаются по количеству микроорганизмов. Например, в почве, взятой на расстоянии 15 см от корней, число бактерий составляет до 5 млн, а на поверхности корней - от 50 млн до 10 млрд. Согласно Н А. Красильникову, число микроорганизмов в ризосфере в 100 раз больше, чем в почве, где растения не произрастают. Следовательно, влияние ризосферы благоприятно сказывается на увеличении численности общей микрофлоры, которая зависит не только от зоны ризосферы, но и от вида и стадии развития растений. Так, в ризосфере картофеля и клевера в 100, а пшеницы только в 7 раз больше микробов, чем в окружающей почве. Скопление микробов вблизи корней связано с выделением последними различных питательных веществ - с так называемым экзосмосом. В корневых выделениях установлено наличие органических кислот - янтарной, щавелевой, яблочной, фумаровой: углеводов типа альдоз и кетоз, аминокислот и нуклеотидов; физиологически активных веществ - ферментов, витаминов, алкалоидов и других соединений. Корневые выделения могут служить важным селективным фактором в формировании в ризосфере отдельных микробных ассоциаций. Кроме корневых выделений, микроорганизмы используют в качестве источников питания отмершие корневые волоски, эпидермис. Кроме того, в зоне корней улучшаются физико-химические свойства почвы, ее структурность, влажность, pH. Поэтому плотность микроорганизмов в ризосфере значительно выше, чем вне корневой зоны.
Основная масса прикорневой микрофлоры представлена неспороносными бактериями рода Pseudomonas. Однако в зависимости от вида растений в микробных ассоциациях могут происходить значительные изменения видового состава. По данным М. Федорова, например, ведущее место в ризосфере тимофеевки занимают микобактерии, в то время как в ризосфере клевера преобладают флюоресцирующие бактерии и Ps. radiobacter, в ризосфере крестоцветных в значительных количествах обнаруживается азотобактер. В связи с возрастом растения и его физиологическим состоянием специфика доминирующих видов может сильно изменяться, но общая закономерность, присущая ризосфере того или иного растения сохраняется. Динамика численности ризосферных бактерий изменяется по периодам роста растений. В их развитии наблюдаются два максимума: первый приходится на период кущения, второй - на период цветения и плодоношения. В эти же периоды происходит максимум корневых выделений. В период созревания и завядания активность и численность ризосферных бактерий снижается.
Таким образом, высшие растения оказывают большое влияние на развитие отдельных видов бактерий и формирование микробных ценозов в почве. Бактерии ризосферы в свою очередь также воздействуют на растения: одни стимулируют развитие их, другие же угнетают и приводят к снижению уровня. Стимулирующее действие сказывается благодаря увеличению в ризосфере минеральных элементов питания в связи с минерализацией микроорганизмами органических веществ (растительных остатков и трупов животных); образованию и выделению витаминов и других ростовых веществ (например, азотобактер и клубеньковые бактерии синтезируют и выделяют биотин, витамины Вб, Bi2, гетероауксин); улучшению структуры почвы (основная роль в этом процессе принадлежит мицелиальным грибам и капсульным бактериям); снижению поражаемости растений бактериальными и грибными заболеваниями, обусловленому наличием среди микрофлоры ризосферы активных антагонистов. Из практики известно, что многие патогенные грибы проявляют большую вирулентность, когда находятся в контакте со стерильными корнями растений.
Угнетающее действие микрофлоры ризосферы на высшие растения связано с образованием и выделением в почву токсических веществ отдельными видами микроорганизмов, а также наличием среди них возбудителей заболеваний. Для устранения условий, благоприятствующих этим явлениям, необходимо проводить чередование культур в севообороте, что обеспечивает смену микробных ассоциаций в почве.