Mikroorganismer spiller en central rolle for såvel planteproduktion som miljø. Bakterier, svampe og andre mikrober nedbryder organisk stof fra f.eks. afgrøderester og husdyrgødning, så der frigives næringsstoffer til jorden, og næringsstoffer i handelsgødning omsættes. Samtidig betyder den mikrobielle aktivitet, at opløste stoffer og gasser kan tabes til vandmiljøet og atmosfæren.
Grundlæggende forståelse af de mikrobielle processer og samspillet med jordmiljøet giver mulighed for at tilpasse dyrkningssystemet, så næringsstoffer primært frigives til jorden i perioder med plantevækst, og i et omfang som begrænser risikoen for tab til omgivelserne, herunder udledning af drivhusgasser som lattergas og metan.
En vigtig udfordring er at fremme dyrkningssystemer, som er bæredygtige med hensyn til biodiversitet og jordkvalitet, herunder indholdet af organisk kulstof. Recirkulering af organiske restprodukter (husdyrgødning, afgrøderester, organisk affald, biokul) understøtter jordens biologi og frugtbarhed, men giver også udfordringer med hensyn til miljømæssige tab under håndtering og efter udbringning.
Der er blandt andet fokus på følgende emner:
