Впервые в 1904 г. Хильтнер (L. Hiltner) обратил внимание на то, что микрофлора в почве, на которой произрастают растения, распределена неравномерно и что численность микроорганизмов в слое почвы, непосредственно прилегающем к корням, значительно выше, чем в почве, свободной от корней. Этот факт привлек внимание исследователей. Было установлено, что так называемый ризосферный эффект (Rhizosphere effect) выражается не только в значительном увеличении количества микроорганизмов в прикорневой почве, но также и в изменении их качественного состава — около корней й на их поверхности концентрируются не споровые бактерии (Н. Katznelson, 1946 и др.).

Рис. 6. Микроорганизмы на поверхности корневого волоска (по Д. Г. Звягинцеву).
а — фотография; б — схема; 1 — корневой волосок, 2 — минеральные частицы почвы, 3 — органические частицы почвы, 4 — разлагающиеся растительные остатки; 5 — почвенные грибы, 6 — неспороносные бактерии, 7 — миксо-бактерин, 8 — микобактерии, 9 — микококки, 10 — споровые бактерии, 1 — вибрионы, 12 — дрожжи, 13 — актиномицеты, 14 — проактиномицеты, 15 — азотобактер.
По подсчетам Кауната (Н. Kaunat, 1963), количество бактерий в ризосфере равных видов растений, находящихся в абсолютно тождественных условиях, было больше, чем в почве: у овса — в 229 раз, у кукурузы — в 88, у пшеницы — в 22, льна — 532, у люпина — в 79, подсолнечника — в 43, у томата — в 32, шпината — в 22, у лука — в 84, мака — в 63 раза и т. п.
В корневой зоне наблюдается скопление микроорганизмов, обладающих самыми разнообразными свойствами и входящих в состав сообществ в различных соотношениях. Они выделяют различные продукты обмена. Кроме того, их деятельность проявляется в разных условиях почвенной среды неодинаково. Все это обусловливает чрезвычайную сложность и многообразие взаимоотношений между растениями и микроорганизмами.
Изучению этого вопроса в нашей стране посвящены работы И. А. Красильникова (1951, 1952, 1958), Е. Ф. Березовой (1950, 1956), А. А. Образцовой с сотрудниками (1960, 1961), Е. X. Ремпе (1959, 1961, 1965) и многих других. Накопленный к настоящему времени фактический материал показывает, что взаимоотношения растений с корневой микрофлорой носят чаще характер раздельного симбиотрофизма, т. е. они обоюдно полезны и растениям, и микроорганизмам. Микроорганизмы питаются выделениями растений, что подтверждается увеличением их численности в прикорневой почве по сравнению с почвой, удаленной от корней. Значение же микроорганизмов для питания растений установлено опытами, в которых растения выращивали в стерильных субстратах, т. е. при полном отсутствии микроорганизмов, в условиях нормального обеспечения растений питательными веществами. Эти опыты показали, что добавление в сосуды комплексов корневых или почвенных микроорганизмов значительно улучшало условия роста растений. Так, в опытах Л.М. Доросинского (1951) урожай одного растения овса, росшего в стерильных условиях, составил всего 0,15 г, а при добавлении комплекса почвенных микроорганизмов — 1,25 г. По данным Е. X. Ремпе (1959), вес зерна проса из одного сосуда в варианте со стерильной почвой был 1,56 г, а в варианте с бактеризацией —2,38 г. По С. Ф. Лазареву и С. А. Каплун (1960), высота хлопчатника в стерильном сосуде была 6,5 см, а в нестерильном — 14,5 см. В опытах В. А. Пронина (1965) содержание сухого вещества в одном растении овса, росшего без микроорганизмов, составило 2,35 г, а в присутствии корневой микрофлоры — 3,22 г.
Сущность полезного влияния микроорганизмов на растения будет рассмотрена ниже.