农药使用后对土壤微生物种群的生长、繁殖及其生理生化功能的影响。土壤中的微生物在土壤净化、物质循环等方面起着重要作用，也是土壤肥力的一个重要指标。农药进入土壤，必然对土壤微生物产生一定影响，近30年来，农药与微生物间的关系一直是土壤和环境保护科学的一个重要研究领域。现有研究较多集中在农药对土壤微生物种群结构和功能影响两方面。

农药的使用使敏感性的菌种受到抑制，造成土壤微生物种群趋于单一化，引起原有平衡紊乱、功能失调，从而将影响物质和能量的循环。

不同的农药品种对微生物有不同的影响。如二嗪磷影响根际微生物的种类和数量：起初微生物总数降低，继之增加；用5毫克/千克甲拌磷处理种子时，能使土壤细菌数增加，而用椒菊酯处理时则细菌数减少。不同种类的土壤微生物受农药的影响也不尽相同，如用4毫克/千克莠去津处理土壤时，虽然细菌总数与对照相比无明显差异，但耐药性强的固氮菌增加了2倍，敏感性的脱氮菌和纤维分解菌分别减少了5倍和10倍。

将影响土壤微生物的氨化、硝化和呼吸作用等。

氨化作用是土壤中的有机物质经微生物分解，其有机氮转化为氨的过程。土壤中的腐败性细菌一般都有氨化作用的功能。

硝化作用是土壤中的氨经微生物作用，氧化成硝酸的过程。杀草强、2，4-滴丁酸等按正常的用量使用时，抑制硝化作用至少有8周，五氯酚（5毫克/千克）、三氯乙酸（29毫克/千克）、苯菌灵（10毫克/千克）、甲萘威（10毫克/千克）、六六六（20毫克/千克）、滴滴涕（50毫克/千克）、七氯（50毫克/千克）和二溴乙烷（33毫克/千克）等对硝化作用也都有不同程度的抑制作用。除草剂敌稗的降解产物3，4-DCA（100毫克/千克）时抑制硝化作用大约有5星期。

土壤呼吸作用是土壤微生物活性强度的总指标，是在单位时间内，单位面积或单位重量土壤中排放的二氧化碳量。对土壤呼吸作用强度的影响，随农药品种而异。一般地说，持留性强的农药（如有机氯类农药），对土壤呼吸作用影响不大，氨基甲酸酯、环戊二烯、苯基脲和硫氨基甲酸酯农药，对呼吸作用和氨化作用都有一定的抑制作用。而一些非选择性的灭生性药剂，对土壤微生物种群的影响较大。有人认为，农药按正常剂量使用时，土壤耕层中的农药含量仅在1毫克/千克左右，对土壤呼吸作用无明显影响。但也有认为农药会抑制土壤中CO₂的释放。如碘苯腈、茅草枯、毒莠定及阿米酚等按常规用量处理土壤时，8小时后CO₂的生成量降低了20～30%。土壤微生物种群很多，繁殖速度很快，有机农药一般都能被相应的微生物降解。农药分解后，土壤微生物种群即可迅速恢复正常，土壤微生物总的呼吸最改变不大，有的甚至有机农药提供了碳源，而使呼吸作用略有增强。

一般采用微生物纯培养法和土壤呼吸法。微生物纯培养法是将农药以不同浓度加入培养基中，接种某一菌种的纯培养体或土壤稀释液，以观察其效应。其分析方法和一般微生物分析方法相似。土壤呼吸法有直接吸收法（密闭法）和通气法两种。直接吸收法是在一个密闭容器系统内放置拌有农药的土壤及二氧化碳吸收剂，将密闭容器置恒温箱中培养，定期测定土壤释放的二氧化碳数量，以此与不加农药的对照相比，来判断施用农药 土壤微生物呼吸强度的影响。通气法是将上述密闭容器内的气体引出，再测定其中的CO₂含量。除上述方法外，农药对土壤微生物的影响还可通过田间实际调查法来确定，即通过对使用与未使用农药的田块采土样，测定其微生物种群变化来确定其效应。