Sự đa dạng vi sinh vật cần thiết trong việc nghiên cứu đất nơng nghiệp (Kennedy và Papendick, 1995). Chất lượng đất là tiêu chuẩn cho hoạt động của hệ sinh thái (Papendick và Parr, 1992). Chất lượng đất ảnh hưởng lớn đến khả năng sử dụng, tính ổn định và năng suất. Chất lượng đất liên quan đến cấu trúc đất, bao gồm vật lý, hĩa học và sinh học. Những yếu tố này liên kết nhau thơng qua hoạt động thâm canh. Giảm đi tính đa dạng của thực vật trên đất sẽ ít cĩ nhiều tác động tác động khi trồng trọt, tiêu thụ và sự ơ nhiễm cĩ thể giảm đi tính đa dạng của vi sinh.
1. Hệ thống canh tác
Quần xã vi sinh vật trong hệ thống nơng nghiệp thay đổi theo lịch sử canh tác, với hệ thống sản xuất liên tục, chu kỳ dịch bệnh, kháng bệnh và sự thay đổi năng suất hàng năm cĩ thể thấy do sự kết hợp áp lực gây bệnh liên tục. Một thí dụ cho vấn đề suy thối này là bệnh cây lúa mì được gọi là sự suy thối tồn bộ do sự thay đổi tồn bộ quần xã vi sinh vật đất. Chúng kích thích nhĩm vi sinh chống lại sự phát triển của bệnh
Gaeumannomyces graminis var. tritici kết quả làm giảm bệnh này (Cook, 1981). Một kết quả khác về việc ứng dụng tính đa dạng vi sinh vật là vùng đất làm tăng kháng sinh cho cây, chất này cĩ thể dùng để ức chế cơn trùng, bệnh và cỏ do khả năng làm giảm đi tác động của địch hại. Chức năng của vi sinh vật là tác động trực tiếp đến cơn trùng thơng
qua chất tiết của nĩ. Vi khuẩn và nấm sản sinh ra nhiều loại kháng sinh khác nhau cĩ thể khống nhiều loại bệnh cây khác nhau.
Sự quay vịng canh tác là mấu chốt cấu thành tính ổn định của hệ tơng do gia tăng vi sinh cĩ lợi, giảm bớt đi chu trình bệnh và giảm quần thể cỏ. Cây họ đậu trong hệ thống cố định ni tơ, làm tăng sự thấm nước và giảm dịch bệnh. Nếu sản xuất một lồi liên tục sẽ làm thay đổi cấu trúc của vi sinh vật đất sẽ là tăng dịch bệnh giảm đi năng suất cây trồng khi so với đa dạng hố hay xen canh (Olsson và Gerhardson, 1992). Quần xã và chất kháng bệnh cĩ thể kết hợp trong các chu kỳ canh tác làm thay đổi tính đa dạng vi sinh và chức năng của nĩ. Trong quá trình nghiên cứu dài hạn về bệnh lúa mì Cochlibilus sativus
khi so với lúa trồng 3-3 vụ trong năm đã thấy số lượng lớn các cá thể khác nhau ức chế nhiều loại bệnh khác nhau khi quay vịng liên tục
2. Trồng trọt
Trong nghiên cứu về tính đa dạng của đồng cỏ và đất canh tác, chỉ số đa dạng lớn ở những chổ cĩ tác động hay hệ thống canh tác hơn là đồng cỏ. Sự gia tăng về tính đa dạng với sự tác động chỉ ra sự thay đổi về quần xã vi sinh vật thể hiện sự biến đổi lớn của việc sử dụng đất và chống những tác động bất lợi. Vi sinh vật đất cĩ thể ảnh hưởng sự tăng trưởng của thực vật và sự cạnh tranh giữa chúng. Ngược lại, thực vật cĩ thể tác động lên vi sinh vật rể thơng qua tác động của nĩ lên nguồn dinh dưỡng của đất.
Siự tương tác sinh thái của vi sinh vật rể sau qua trình canh tác ít nhất là sự biến đổi lớn nhất sau qua trình làm đất trồng trọt. Sự biến đổi về tính chất lý học và hĩa học là kết quả của quá trình canh tác kết hợp ngẩu nghiên với sự phát triển của vi sinh vật. Trong đất, cĩ sự biến đổi lớn về thành phần lồi vi sinh vật và sự đa dạng theo độ sâu tầng đất. Trong hệ thống nơng nghiệp khơng cày cấy, vi sinh hoạt động phức tạp theo độ sâu và chúng hoẵt động mạnh ở tầng mặt cịn ở hệ thống cĩ tác động cày bừa chúng họat động sâu xuống nhiều lớp đất (Doran, 1980). Thành phần vi sinh vật ảnh hưởng chu trình phận hủy vật chất trong đất trong cả hai hệ tng cày và khơng cày. Sự phân hủy trong hệ
thống khơng cày chủ yếu do nấm trong khi đĩ vi khuẩn là thành phần chủ yếu trong sự chuyển hố ở hệ thống cày bừa. Nghiên cứu này mơ tả sự kết hợp của vệc hình thành quần xã vi sinh vật đất và tính đa dạng của nĩ với sự thay đổi trong phương thức canh tác