ترکیب نظام های کم نهاده و تلقیح توام میکوریزا و باکتری های تثبیت کننده نیتروژن، می‌تواند جایگزین مناسبی برای کودهای شیمیایی و نظام‌های پرنهاده است.

 كاربرد اصول و مفاهیم بوم شناسی از جمله مدیریت و استفاده از میكروارگانیزم های موجود در خاك و روابط بین آنها، در طراحی و مدیریت نظام های تولید غذا، قادر است ما را در تولید پایدارتر غذا یاری دهد. اكنون علاوه بر افزایش تولید، ثبات آن نیز مطرح است، بنابراین باید سیستم های مختلف زراعی و پتانسیل های تولید آنها، مورد بررسی و تجدید نظرهای واقع بینانه قرار گیرند. به طور میانگین در هر گرم خاك، دو میلیون موجود زنده، وجود دارد. خصوصیات فیزیكی و شیمیایی و حتی بیولوژیكی خاك و اثرات متقابل آنها با میكروارگانیزم های مقیم در خاك، تأثیر مهمی بر رشد و فعالیت میكروارگانیزم ها و به دنبال آن حاصلخیزی، خاك دارد. عده ای از محققین معتقدند كه در آینده، درك بیشتر ما نسبت به زیست شناسی خاك و بوم شناسی میكروبی، فرصت‌های بیشتری را برای اصلاح زیستی و درك تنوع جمعیت خاك  بهره می‌دهد. باكتری های ریزوسفری تحریك كنندة رشد گیاه (PGPR) از قبیل Azospirillum brasilens و Azotobacter paspali  (دیازوتروف‌ها) باعث تثبیت نیتروژن اتمسفر و تولید تنظیم کنندهای رشد مانند هورمون ها (اکسین و جیبرلین)، اکسین که باعث افزایش رشد گیاهان و جیبرلین باعث تولید ریشه های جانبی می‌شود. افزایش درصد و سرعت جوانه زنی، تسریع گل‌دهی و افزایش گل‌ها، افزایش ارتفاع و وزن خشك گیاهان، ریشه دهی سریع تر قلمه ها، كاهش پاتوژن‌ها و افزایش مقاومت گیاهان و افزایش قدرت رقابت گیاه در برابر علف‌های هرز و نیز جلوگیری از استقرار، رشد و تولید بذر علف‌های هرز را از جمله نقش های ریزوباكتری های تحریك كنندة رشد گیاهان است. در مورد اثرات متقابل مثبت بین باكتری‌های تثبیت كنندة نیتروژن و میكوریزا ربوسكولار گزارشات متعددی وجود دارد. در گندم تلقیح شده با باكتری Azospirillum brasilens و قارچ Glomus  fasciculatum  افزایش كلروفیل، فتوسنتز، فعالیت آنزیم‌های نیترات ریداكتاز و گلوتامین سنتتاز افزایش عملكرد دانه شده است. ایندول استیک اسید و ایندول اسید لاکتیک توسط Azospirillum brasilens تولید می‌شود. بین فراوانی ازوتوباكترها در ریزوسفر و رشد ریشه گیاهان ارتباط مستقیمی وجود دارد و در این شرایط، تولید اكسین، جیبرلین و سیتوكینین توسط این باكتری‌ها، دو برابر حالت عادی بود است. ازوتوباكترها رشد وكلروفیل گیاهان را افزایش دادند. ازوتوباكترها، به طور اختصاصی روی جذب و به ویژه انتقال عناصر نیز تأثیر مثبت دارند. روابط همزیستی بین گیاهان چمنی (گندمیان) و این باكتری‌ها، اخیرا توجه زیادی را به خود معطوف كرده است كه این توجه نه تنها به دلیل زیست شناختی آنها، بلكه به دلیل كاربرد چنین روابطی در كشاورزی پایدار طبیعی است. همزیستی میكوریزا با گیاهان، در تغذیة فسفر گیاهان، تأثیر دارد. این قارچ ها نقش مؤثری در بهبود خواص فیزیكی، شیمیایی و بیولوژیك خاك دارند. این قارچ‌ها بین ریشه‌های گیاهان قرار گرفته و از طریق به اصطلاح (ریسمان‌ها) امتداد می‌یابند و مصرف بهتر مواد مغذی را امکان‌پذیر می‌کنند. در مقابل، قند توسط گیاه آزاد می‌شود و قارچ‌ها برای رشد به قند نیاز دارند. با توجه به این همکاری، قارچ میکوریزا و گیاهان هم‌زیستی موفقی دارند،‌ این تبادل دو طرفه یک خاک بدون بیماری ساخته می‌شود، که در آن اغلب، با وجود عوامل بیماری زا هیچ آسیبی رخ نمی‌دهد. وزن زیست توده قارچ میكوریزا از 54 تا 900 كیلوگرم در هكتار تغییر می‌كند. همزیستی میكوریز آربوسكولار، یك جزء كلیدی نظام های زراعی به شمار می‌رود. قارچ میكوریزا و باكتری های موجود در خاك در یك ارتباط متقابل، اسیدهای آمینه، ویتامین‌ها و برخی هورمون‌ها را ترشح می‌كنند كه باعث تشدید رشد و تكثیر آنها می‌شود. كودهای آلی و كود‌های دیر آزاد شونده سبب بهبود رشد قارچ های میكوریزا می‌شوند. دلیل برتری نظام‌های زراعی زیستی در پرورش درختان میوه نسبت به نظام زراعی دیگر، استفاده از كودهای آلی، كود سبز و كمپوست و افزایش زیست توده و فعالیت میكروبی در آنها است.  فازهای محلول فسفر و پتاسیم در خاك نظام زراعی زیستی نسبت به نظام رایج كمتر بود و بخش عمده این دو عنصر در جمعیت میكروبی خاك بوده و از این طریق در تأمین نیاز فسفر گیاهان مشاركت دارند. ﺟـﺬب و ﻧﮕﻬﺪاری آب ﻧﺎﺷی از ﺑﺎرﻧﺪﮔیﻫﺎی ﻣﺎهﻫـﺎی ﺷـهریﻮر، مهر در ﻛﺮتﻫﺎی کودهای زیستی ﺑیﺸﺘﺮ از ﻛـﺮتﻫـﺎی دیگر ﺑﻮده است. از ﺳـﻮی دیﮕـﺮ، وﺟـﻮد ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻏﺬایی ﺑیﺸﺘﺮ و ﺑﻪﺧﺼﻮص ﻧیﺘﺮوژن در ﻧﻈـﺎم ﭘﺮﻧﻬـﺎده در رﺷﺪ ﺑیﺸﺘﺮ ﮔیﺎهان، ﻧیﺎز آﺑی ﮔیﺎهان را اﻓﺰایﺶ می‌دهد. وجود کودهای بیولوژیكی در این خاك مزارع  بیشترین درصد كربن آلی در مزرعه موجود است. مدیریت خاك بر تنوع و زیست توده خاك، نشان داد كه تنفس خاك در مزرعه پرنهاده به طور معنی داری از مرتع و مزرعة كم نهاده بیشتر بود. ( بیشترین مقدار پی اچ و فسفر نیز در مزرعة پرنهاده وجود دارد). مهمترین تنش در این گونه نظام‌ها، مقدار كم مواد آلی در خاك است. اعمال روش‌های مدیریتی نامطلوب كه سبب كاهش زیست تودة میكروبی خاك می‌شود و فعالیت میكروارگانیزم‌ها، كربن آلی خاك را كاهش داده و باعث افزایش میزان تنفس در قسمت میكروبی خاك می‌شود. طول ریشه شاید بتوان ادعا كرد اثر استفاده از میكروارگانیزم ها بر یكی از ویژگی های مهم گیاهی كه طول مخصوص ریشه است برشمرد و حاكی از آن است كه میكوریزا رشد ریشه را افزایش داده و به دنبال آن یك نظام گسترده از ریشه را برای جذب آب ایجاد می‌كند، بنابراین ظرفیت جذب عناصر غذایی را بالا برده و افزایش مقاومت گیاهان را در برابر تنش خشكی افزایش می‌دهند. 

تلقیح گیاهان با سه گونة میكوریزا، میزان نیتروژن گیاه را افزایش می‌دهد. تلقیح یونجه با میكوریزا در شرایط استریل، سبب افزایش معنی دار مقدار كل نیتروژن شده است. كاربرد میكوریزا باعث افزایش غلظت فسفر در اندام های هوایی و ریشه گیاهان می‌شود. میكوریزا به دو طریق مستقیم (جذب و انتقال نیتروژن محلول) و غیر مستقیم (با ترشح تركیبات آلی و تبدیل نیتروژن نامحلول خاك به فاز محلول و سپس انتقال آن) سبب افزایش نیتروژن گیاهان می شود، همچنین، بر فرآیند تثبیت نیتروژن تأثیر می گذارد. تلقیح گیاهان با باكتری های محرك رشد (ازوتوباكتر و آزوسپیریلوم) سبب افزایش معنی دار مقدار عناصر نیتروژن و فسفر گیاه  شده است . با مقایسة عملكرد مادة خشك و تغییرات درصد نیتروژن، فسفر و پتاسیم گیاه در اثر كاربرد انواع میكروارگانیزم، را می توان به کم شدن نیتروژن در اثر رشد  گیاهان نسبت داد. درصد فسفر موجود در بافت گیاهان در تمام سطوح كاربرد میكروارگانیزم یكسان بوده است. گیاهان تلقیح شده با میكوریزا غلظت فسفر بالاتری نسبت به گیاهان غیر میكوریزای دارد. در مورد درصد پتاسیم بافت گیاهی نیز، حالتی مشابه با فسفر مشاهده شده است. بهبود جذب عناصر غذایی توسط قارچ میكوریزا ناشی از تغییرات فیزیولوژیكی در ریشه گیاهان نسبت داد. تلقیح میكوریزایی و باكتریایی به طور جداگانه، سبب افزایش محتوای پتاسیم گیاه شده است. تلقیح گیاهان با باكتری آزوسپیریلوم، سبب افزایش پتاسیم در بافت گیاهان شده است .

به طور كلی تركیب نظام های كم نهاده و تلقیح توام میكوریزا و باكتری های تثبیت كنندة نیتروژن در گیاهان، می تواند جایگزین مناسبی برای كودهای شیمیایی شود.