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微生物肥料的作用基礎是起特定作用的活體微生物。這些微生物通過它們的生長繁殖和生理活動，直接或間接地影響植物的生理代謝或土壤環境條件。為了充分發揮微生物肥料作用，微生物肥料應具備如下特點。

菌種的性微生物是微生物肥料的核心，這些菌種是針對不同作物和土壤類型，通過人工篩選或生物工程技術選育、改造并經過大量科學試驗后，獲得的優良菌株。由于核心菌種或菌株生理生化功能的差異，不同微生物肥料功效也不一致。以根瘤菌為例，菌株固氮能力差異很大，有的菌株甚至不具固氮能力。

活性微生物數量是肥效得以充分發揮的基礎。任何一種微生物肥料都必須含有足夠多、有活性的特定微生物，這些特定微生物的數量和純度直接關系到微生物肥料的應用效果，是衡量微生物肥料質量的重要標志。當微生物肥料中特定微生物的數量降低到一定程度，或純度達不到要求時，肥效就會降低甚至失效。由于菌體的存活時間有限，因此微生物肥料的有效期也是衡量微生物肥料的重要因素。

微生物肥料起作用的微生物必須經過嚴格的鑒定，其分類地位明確，對人、畜、植物無害，也不會破壞土壤微生態環境。例如，某些假單胞菌在生長和代謝過程中，可以產生促進植物生長的物質，但也產生某些有害物質，有的甚至是人、動物或植物的病原菌，這類微生物就不能作為微生物肥料。事實上，歷曾有使用未經嚴格鑒定的微生物而造成危害的教訓。“有效、無害”是生產、施用微生物肥料的原則，許多國家對此有明確的立法。

不同的微生物肥料適用于相應的作物和特定的土壤環境條件。在生產實踐中，許多使用者對此并不十分注意，在我國曾有錯誤地將大豆根瘤菌劑應用于小麥、玉米的情況 。

溫度、光照、酸堿度和滲透壓等環境因素都能影響到微生物的存活。儲存微生物肥料應選擇避光、低溫環境條件。施用微生物肥料應防止長時間暴露在陽光下，以免紫外線殺死肥料中的微生物；微生物肥料不應直接與化肥混合施用，以免因滲透壓的改變而或殺死其中的有效菌等。