土壤微生物是土壤有機質以及養分轉化和循環的動力，參與到土壤生態系統的各個環節，通過添加菌肥來增加土壤微生物種群和數量已成為改善土壤質量常用的措施。菌肥施入土壤會使土壤微生物大量繁殖。微生物吸收肥料中的營養物質轉變為自身的機體物質，之后死亡完成了無機養分有機化，可以減少淋溶和揮發造成的養分損失。現如今，較為常用的菌肥為微tu'r生物菌劑和生物有機肥，其中微生物菌劑是經過特殊工藝制成的含有活菌的制劑；生物有機肥是由有益微生物活菌與有機肥結合制成的微生物有機復合肥料。土著菌擴繁劑是近年來中國農業科學院煙草研究所新研制的產品，它是利用馴化的高抗逆性微生物對大豆進行低溫有氧發酵后制成的一種有益的微生物田間擴繁劑，能迅速在肥料表面形成膠體膜，構成有益微生物培養基，從而使土著菌擴繁劑本身含有的微生物和土壤中本土微生物大量繁殖，但目前還未得到廣泛應用。

    土壤有機碳是土壤碳庫重要的組成部分，其含量是反映土壤質量的重要因素。本研究結果表明，配施菌肥可以顯著提高土壤有機碳的含量，添加菌肥會增加綠肥的腐解程度，同時促進了煙株根系的生長，使根系分泌物增加，從而增加有機碳的含量。施入生物有機肥或微生物菌肥后增加了土壤中*鉀和*磷的含量。本研究結果與前人研究結果一致，一方面菌肥中本身含有的養分增加了*磷和*鉀的含量，另一方面施入菌肥顯著增加了土壤微生物的數量和活性，促進黑麥草中有機化合物的礦化，產生煙株可利用的*磷和*鉀。施用菌肥后土壤中的氮含量高于未施用菌肥的土壤，施入菌肥后堿解氮的含量反而降低，主要是由于活性較高的微生物將較多的土壤氮轉化為自身體內的有機氮，降低了土壤*氮的含量。施用微生物菌劑能顯著提高土壤脲酶和土壤蔗糖酶的活性。由于配施菌肥能加速黑麥草中有機化合物的分解，提供了酶促反應的底物，從而促進了微生物的分解，而土壤酶是微生物生長代謝的產物。土壤微生物功能多樣性既代表了土壤的生物活性，又可以反映出微生物群落的生態特征。

    生物炭是由生物殘體在缺氧或者少氧條件下通過高溫慢熱解方法制備產生的一種穩定、含碳量高的固態物質。由于生物炭具有弱堿性、疏松多孔結構特點，使其具有很強的吸附性，能夠貯存水分和養分，增加土壤有機質含量，生物炭的孔隙和表面還會成為土壤微生物棲息生活的微環境，進而增加土壤微生物數量及活性，從而能夠促進土壤多種元素的循環。土壤酶是由動植物活體和微生物分泌并且由動植物殘體或遺骸分解釋放到土壤中一類能夠參與有機質分解、養分物質循環等生物化學反應的催化劑，其活性，其活性大致反映生態的影響。目前施用生物炭對土壤酶活性的影響研究相對較少，主要集中在與碳氮物質循環相關的少數幾種酶，其研究結果受到土壤類型、生物炭表面結構及添加量等因素的影響而有所不同。