此時此刻，在我們的身體裡有無數個微小生物，但是不必擔心，它們本應該就待在那裡。它們就是微生物，我們的地球被它們所覆蓋，土壤中含有大量的它們，因為它們確實為我們種植的植物製造了養分，這是地球上唯一可以做到這一點的東西。
幾乎我們吃的所有食物都依賴土壤，但到2050年，地球上90%的土壤可能會退化，科學家和農業企業一致認為，微生物可能是避免糧食危機的關鍵。所以，讓我們踏上一趟就在我們腳下的無形世界之旅吧！
要了解當微生物失控時土壤會發生什麼狀況，我們可以回顧一下不久前發生的事，當人類在一個地方定居後，會用農田代替原生雜草，然後進行密集耕作，這會殺死微生物並使土壤退化。在遭遇乾旱等一系列的破壞後，受損的土壤很容易被風捲起，形成所謂的“沙塵暴”。數百萬噸表土會被沙塵暴吹到其它地方。
儘管耕作方式在不斷髮生變化，但土壤退化仍然是一個全球性問題！在過去的200年裡，我們一直在用土壤作為基質來種植糧食，無休止的耕作，過度使用化學品和氣候變化正在損害我們的土壤，可土壤是不可再生資源。另外，土壤也是儲存碳和過濾水的關鍵，為了讓土壤再次健康，我們需要開始看到它們的本來面目，可以說，整個生態系統充滿了隱藏的生命，全部由微生物運作。
在我們的腳下，是土壤的表土，大多數昆蟲和微生物以及植物的根系都在這裡生活。在一克土中可能含有數百萬種微生物，健康的土壤具有多種微生物，最常見的是細菌和真菌。它們最重要的工作之一是轉化營養，地球上的每一個營養迴圈都是由微生物驅動的。在這些迴圈週期中，沒有一個迴圈是單獨存在的，而是相互關聯的，這些營養迴圈的基礎就是碳。所有的植物和動物主要由碳組成，當它們死亡時，它們會被微生物分解，沒有微生物就沒有分解。微生物利用一些碳進行繁殖，將其儲存在土壤中，然後將剩餘的碳撥出並送回大氣。
另一個迴圈發生在氮上，氮構成了我們周圍的大部分空氣，也是植物用來生長的主要養分之一，但植物無法從空氣中獲取它，因此，它們與微生物合作。
我們都知道，植物大部分的營養吸收來自於根部的鬚根，但須根的生命週期只有短暫的1~3周，而且土壤中有很多大一部分養分都是以根系不能吸收的形式存在。所以，作物需要外界幫助以便於它能夠吸收到土壤中更多的養分，否則它很快就會死去。這時候根際細菌就閃亮登場了，這種細菌非常擅長將土壤中固定的養分如磷等釋放出來供作物吸收。
當然，根際細菌有很多種群，但不同的種群有不同的任務，其中有一部分細菌就像“國防”士兵一樣，在根系周圍形成防禦層，阻擋致病細菌對根系的攻擊。
除了細菌，在土壤中也存在很多真菌，我們可以透過觀察某些植物來找到真菌在植物氮營養迴圈中的證據，比如那些被認為具有“固氮”作用的豆類作物，豆科植株產生的小根瘤，成為了真菌的家園。
其實，鬚根的壽命不但短暫，它的吸收範圍也非常有限，離根鬚較遠的養分，它就無能為力了，而且這時候根際細菌也是愛莫能助。這就輪到菌根真菌開始了它的表演。菌根真菌的菌絲與植物的根交織在一起，形成強大的吸收和運輸系統。由於真菌比細菌更細，一般只有3微米，這意味著它可以在微小的土壤縫隙中游走自如，有研究發現，一撮小土中菌絲的長度甚至可以達到1000米，它可以幫助根系去更遠的地方吸收和運輸養分，使植物吸收能力水平提高7倍左右。
當然，天下沒有免費的午餐，這些真菌和細菌並不是無償勞動，它們之所以這樣孜孜不倦地幫助作物，是因為根系向它們提供了，透過光合作用合成的糖類物質，糖類物質本質上是一種有機質。這些小可愛們非常喜歡它，因為這是它們賴以生存的食物。
根系、根際細菌和真菌，它們之間這種獨特而持久的作用，形成了一種奇妙的共生關係。另外，也有證據表明，這種共生關係還能夠增強作物抵禦乾旱等的能力，但在退化的土壤中，以上這些迴圈是不會發生或者很少發生。
氣候變化是導致土壤退化的原因之一，乾旱和極端天氣導致土壤變乾和受到侵蝕，集約化的現代農業是另一個原因，因為化肥和農藥會殺死土壤中的有益微生物並減少它們的活動。
土壤退化得越嚴重，種植作物所需的化學物質就越多，這又會進一步加速土壤退化，最後富含有機質的肥沃土壤變成了沙子。儘管世界不同地區的土壤非常不同，但所有退化的農業土壤都有一個共同點，那就是種植的作物生長不健壯，而且容易感染疾病。
退化的土壤也失去了保持和過濾水分的能力，更容易受到侵蝕，有益微生物也更少，這也意味著植物不能健康生長。土壤健康關乎的不僅僅是我們的糧食安全，土壤群落和土壤健康實際上是所有生態系統的基礎，包括自然生態系統和人造生態系統，如果某樣東西的基礎崩潰了，其它的一切都會坍塌。
給土壤中施用有機肥，和根系給作物提供糖類物質的原理是一樣的，就是給微生物提供更多的食物，鼓勵微生物在土壤中繁衍生息進而幫助作物。當然，還有微生物有機肥，它們像有機肥一樣使用外，只不過預先加入了一定量的真菌或細菌。土壤退化已經是一個足夠大的威脅，生物肥料肯定會有助於減少化肥的使用。
另外，目前許多農業公司還在投資將微生物注入到種子中，或者在種子表面塗上微生物保護層，因為將微生物與種子一起提供是最優針對性的應用方式。目前很多保護組織正在使用這種方式來恢復生態系統。
商業微生物肥料的一個問題，是微生物不能特別適應環境，非本地微生物可能很難生存，從而使得該過程變得無用。而且因為這些微生物是活的有機體，它們可能會導致原來土壤中的微生物組失衡。這是我們必須認真考慮的事情，尤其是真菌，它們傳播得更快，而且效率更高。由於世界各地土壤狀況不同，理想情況下是為不同地區開發特定微生物肥料，但這需要時間和更多研究。