Rizosfer mikrobiyom PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) ilişkisi, toprak ekolojisinin bitki sağlığı ve verimi üzerindeki mekanistik etkilerinin en iyi araştırılmış boyutlarından birini oluşturur. Rizosfer, bitki köklerini çevreleyen ve kök eksudatları tarafından şekillendirilen birkaç milimetrelik kritik toprak zonunu tanımlar. Rizosfer mikrobiyom PGPR kategorisindeki bakteriler, bitki büyümesini doğrudan ya da dolaylı mekanizmalar aracılığıyla destekler. Doğrudan mekanizmalar arasında en iyi belgelenenler şunlardır: azot fiksasyonu (Rhizobium ve Azospirillum cinsleri atmosferik N₂'yi biyoyararlanabilir amonyuma dönüştürür), fosfat çözünürlüğü artışı (fosfor çözümleme bakterileri organik asit üretimiyle fosfat minerallerin çözünmesini sağlar) ve fitohormonal üretim (IAA/oksin sentezi kök uzamasını ve gelişimini teşvik eder). Dolaylı mekanizmalar ise biyolojik koruma ekseninde işler. Rizosfer mikrobiyom PGPR türleri, fitopatolojik organizmalara karşı rekabetçi kolonizasyon, antibiyotik ve volatil organik bileşik (VOC) üretimi aracılığıyla biyolojik kontrol etkinliği gösterebilir. Ayrıca sistemik dayanıklılığı (ISR, Induced Systemic Resistance) uyararak bitkinin savunma tepkisini patojene maruziyetten önce hazır hale getirir. Rizosfer mikrobiyom PGPR araştırmalarında öne çıkan önemli bir boyut, kök eksudatlarının selektif baskı işlevidir. Bitki türü ve gelişim evresine göre değişen eksuda profili, rizosfer mikrobiyomunun bileşimini şekillendirir. Bu seçilim, bitkinin kendi büyümesini destekleyen mikroorganizmaları aktif olarak çevresinde topladığı anlamına gelir ve "microbiome engineering" yaklaşımlarının biyolojik temelini oluşturur. Praktik tarımsal ve bahçecilik uygulamalarında rizosfer mikrobiyom PGPR bilgisi, biyoinokulant ürünlerin geliştirilmesine yol göstermektedir. Ancak mikrobiyal inokülantların saha performansının laboratuvar bulgularına her zaman karşılık gelmediği bilinmektedir; yerel toprak mikrobiyom bileşimi, nem ve sıcaklık koşulları uygulama başarısını doğrudan etkileyen dış değişkenlerdir.