Les micro-organismes sont de minuscules formes de vie qui interagissent avec les plantes, notamment au niveau des racines. Certains sont bénéfiques, d'autres neutres, et d'autres encore peuvent devenir nuisibles lorsque les conditions favorisent leur prolifération. La raison pour laquelle les cultivateurs doivent s'en préoccuper est simple : une plante ne pousse pas isolément. Même invisible à l'œil nu, la santé d'une plante dépend de ce qui se passe dans la zone racinaire, à la surface des feuilles et dans l'environnement où les microbes vivent, se nourrissent et interagissent.
En culture végétale, les « organismes microbiens » comprennent généralement les bactéries, les champignons, les protozoaires et les algues microscopiques. Certains microbes vivent librement dans l'eau ou le substrat, tandis que d'autres se fixent aux racines ou même vivent à l'intérieur des tissus végétaux. La zone immédiatement adjacente aux racines est la plus active. Les racines libèrent des fluides sucrés, des acides aminés et d'autres composés qui agissent comme nutriments et signaux. Les microbes réagissent à ces exsudats racinaires et se regroupent près des racines. Il se forme ainsi un véritable « microbiote » vivant qui peut soit soutenir la plante, soit la fragiliser, selon les organismes dominants et les conditions environnementales.
On peut se représenter les microbes comme des travailleurs et des gardiens de l'écosystème. Ils décomposent la matière organique en formes assimilables par les plantes, transforment les nutriments en formes plus efficaces pour elles, contribuent à stabiliser le pH dans les micro-environnements et luttent contre les organismes pathogènes. Lorsque les microbes bénéfiques sont actifs, les plantes présentent souvent des racines plus robustes, une croissance plus régulière, une meilleure efficacité d'absorption des nutriments et une résistance accrue au stress. En revanche, un déséquilibre de la communauté microbienne peut entraîner un ralentissement de la croissance, un affaiblissement des racines, des carences nutritionnelles parfois difficiles à identifier et un risque accru de maladies racinaires.
Les micro-organismes sont différents des nutriments, même s'ils influencent leur fonctionnement. Les nutriments sont les éléments constitutifs de la plante : azote, phosphore, potassium, calcium, magnésium, etc. Les microbes sont des systèmes vivants qui influent sur la façon dont ces éléments se déplacent, se transforment ou deviennent accessibles à la plante. C'est pourquoi, parfois, les cultivateurs ajoutent plus d'engrais sans constater d'amélioration : le problème n'est peut-être pas un manque de nutriments, mais plutôt une mauvaise assimilation et un mauvais traitement de ces nutriments au niveau des racines. Les microbes ne remplacent pas une nutrition adéquate, mais ils peuvent améliorer la façon dont la plante l'utilise.
Les organismes microbiens diffèrent également des enzymes. Les enzymes sont des composés qui accélèrent les réactions, comme la décomposition des racines mortes ou la transformation de certaines substances. Les microbes peuvent produire des enzymes, mais ce sont des êtres vivants capables de se multiplier, de s'adapter et de former des communautés. Une population microbienne vivante peut réagir à son environnement au fil du temps, tandis que les enzymes sont plutôt comme des outils qui accomplissent une tâche spécifique jusqu'à leur épuisement ou leur dégradation.
Pour comprendre le rôle des micro-organismes dans la croissance des plantes, il est utile de les classer par fonction. Un groupe contribue au cycle et à la disponibilité des nutriments. Un autre protège les racines en entrant en compétition avec les organismes nuisibles. Un autre encore améliore la structure racinaire et l'équilibre hydrique en interagissant avec les cellules des racines. Dans les conditions réelles de culture, de nombreux microbes remplissent simultanément plusieurs de ces fonctions.