จุลินทรีย์ที่แยกและรวบรวมได้จากดินในพื้นที่ทำการเกษตรในภาคเหนือ ภาคกลางและภาคตะวันออกเฉียงเหนือประกอบไปด้วยกลุ่มจุลินทรีย์ตรึงไนโตรเจนได้แก่ Azotobacter จำนวน 200 isolates, Beijerinckia จำนวน 70 isolates และ Azospirillum จำนวน 50 isolates โดยได้คัดเลือกจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพในการตรึงไนโตรเจนสูง ได้สกุลละ 1 isolate ได้แก่ Azotobacter NAB012, Beijerinckia NBJ 007 และ Azospirillum CAZS022 ตามลำดับ และกลุ่มจุลินทรีย์ที่ย่อยละลายฟอสเฟตจำนวน 200 isolates (ในจำนวนนี้เป็นแบคทีเรีย 2 isolates) โดย isolate NEPS033และ NEPS065 เป็นเชื้อราที่มีประสิทธิภาพในการย่อยละลายฟอสเฟตสูง เมื่อนำเชื้อที่คัดเลือกได้ไปใส่ในปุ๋ยหมักที่ทำจากกากหม้อกรองน้ำตาล (Filter cake) เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการตรึงไนโตรเจนและการย่อยละลายหินฟอสเฟต พบว่าทำให้มีไนโตรเจนเพิ่มขึ้น 2-15% และฟอสฟอรัสเพิ่มประมาณ 139% (จาก 2,840 ppm เป็น 6,776 ppm ) โดยปุ๋ยที่ได้จากส่วนผสมดังกล่าวเรียกว่าปุ๋ยอินทรีย์-ชีวภาพ มีสมบัติดังนี้คือ Total N 0.53% Total P 2.49% Extractable P 6,776 ppm Exchangeable K 749 ppm และเมื่อนำปุ๋ยอินทรีย์-ชีวภาพนี้ไปทดสอบการตอบสนองของข้าว ข้าวโพด และอ้อยในกระถางทดลอง โดยใช้ในอัตรา 500 1000 และ 1500 กิโลกรัมต่อไร่ ทั้งที่ใส่ร่วมกับปุ๋ยเคมีและใส่ปุ๋ยอินทรีย์-ชีวภาพอย่างเดียว พบว่า การตอบสนองของพืชต่ออัตราการใช้ปุ๋ยดังกล่าวไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากปริมาณไนโตรเจนในปุ๋ยอินทรีย์-ชีวภาพมีอยู่ในระดับไม่สูงมากและจุลินทรีย์ที่ตรวจนับได้หลังจากบ่มในปุ๋ยหมักแล้วยังอยู่ในระดับต่ำด้วย จึงได้ทำการปรับปรุงคุณภาพของปุ๋ยหมักโดยผสมปุ๋ยหมักที่ทำจากเปลือกข้าวกับปุ๋ยหมักที่ทำจากกากหม้อกกรองน้ำตาลในอัตรา 1:1 และผสมเชื้อจุลินทรีย์ย่อยละลายโพแทสเซียมและแร่เฟลด์สปาร์ลงไปด้วย หลังจากนั้นทำการหมักปุ๋ยเป็นเวลา 8 สัปดาห์ พบว่า ปุ๋ยอินทรีย์-ชีวภาพที่ปรับปรุงขึ้นใหม่มีสมบัติ ดังนี้ Total N 1.4-1.8%, Total P2O5 3.6-5.2%, Extractable P2O5 1.2-1.9%, Total K2O 1.0-1.5%, Exchangeable K2O 0.8-1.0%, OM 14.6-17.0% , C/N ratio 4.9-6.2, Ca 3.8-6.21%, Fe 0.9-2.5%, Zn 256-382 ppm และ Cu 25-58 ppm ซึ่งเมื่อนำไปทดสอบการตอบสนองของปุ๋ยต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของข้าว ข้าวโพด และอ้อย ที่ปลูกในแปลงทดลองที่เป็นดินเนื้อหยาบและเนื้อละเอียดผลปรากฏว่า การตอบสนองของพืชทั้ง 3 ชนิดในดินเนื้อหยาบมีมากกว่าดินเนื้อละเอียด โดยที่การใส่ปุ๋ยอินทรีย์-ชีวภาพในอัตรา 2,000 กิโลกรัมต่อไร่ขึ้นไปทำให้ผลผลิตเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน โดยผลผลิตของข้าวเพิ่มขึ้น 26-34% ผลผลิตของข้าวโพดเพิ่มขึ้น 14-34% และผลผลิตของอ้อยเพิ่มขึ้น 23-32% นอกจากนั้นยังพบอีกว่าดินมีปริมาณธาตุอาหารพืช อินทรียวัตถุ และมวลจุลินทรีย์ เพิ่มขึ้นมากกว่าดินที่ใช้ปุ๋ยเคมีอีกด้วย และเมื่อนำปุ๋ยอินทรีย์-ชีวภาพที่ปรับปรุงคุณภาพขึ้นมาใหม่นี้ไปพัฒนาให้สะดวกต่อการใช้และขนส่งโดยการอัดเม็ด พบว่าคุณภาพของปุ๋ยหลังจากอัดเม็ดไม่แตกต่างจากปุ๋ยที่ไม่ได้อัดเม็ด และการอัดเม็ดไม่ทำให้ปริมาณจุลินทรีย์แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติจากปุ๋ยที่ไม่ได้อัดเม็ด Microorganisms were isolated and collected from agricultural areas of northern, central and northeastern region of Thailand. From this collection, biological nitrogen fixing group included approximately 200 isolates of Azotobacter, 70 isolates of Beijerinckia and 50 isolates of Azospirillum. Only 1 isolate of each genus, Azotobacter NAB012, Beijerinckia NBJ 007 and Azospirillum CAZS022 that showed high nitrogen fixing efficiency was selected for further experiment. A total of 200 isolates of phosphate-solubilizing fungi and bacteria were also obtained, of these only 2 isolates were bacteria. Among the 200 isolates, 2 fugal isolates, NEPS033 and NEPS065 performed highest efficiency as phosphate solubilizer and were selected for further experiment. Effectiveness of five selected isolates, 3 N2-fixing bacteria and 2 phosphate solubilizing fungi were evaluated by inoculated them into filter-cake compost containing rock phosphate. The results showed that N and P content in inoculated-compost were increased by 2-15% and 139% (from 2,840 to 6,776 ppm), respectively. The inoculated-compost (compost + beneficial micro-organisms) was named as Bio-organic fertilizer which showed the following properties; total N 0.53% total P 24,922 ppm, Available P6,776 ppm, and exchangeable K 749 ppm. Pot experiments were conducted to examine the responses of rice, maize and sugar can to bio-organic fertilizer application at the rate of 500, 1000 and 1,500 kg/rai compared with chemical fertilizer plus bio-organic fertilizer and with only chemical fertilizer application. Crops-response showed no significant different. This result might be due to a low nitrogen content and low number of inoculated-microorganisms after incubation. For this reason, the quality of bio-organic fertilizer were improved by mixing filter-cake compost with rice-husk compost at the ratio of 1:1 together with feldspar and potassium solubilizing micro-organism. The quality of improved bio-organic fertilizer after 8 weeks of incubation were as follows: total N 1.4-1.8%, total P2O5 3.6-5.2%, available P2O5 1.2-1.9%, total K2O 1.0-1.5%, Exchangeable K2O 0.8-1.0%, OM 14.6-17.0% C/N ratio 4.9-6.2, Ca 3.8-6.21%, Zn 256-382 ppm and Cu 25-58 ppm. The effect of impoved bio-organic fertilizer on growth and yield of rice, corn and sugar cane were evaluated in coarse-textured and fine-textured soils under field conditions. The more positive-response of growth and yield of those three crops were found with coarse-textured soil than fine-textured soil especially the crop-yields which were clearly increased with bio-organic fertilizer application at the rate of 2 tons/rai and upper. Increasing yield of rice, corn and sugar cane were approximately 26-30%, 14-34% and 23-32% respectively. After harvesting, the soil analysis data had shown that there were higher residue-value of plant nutrients, organic matter (OM) and microbial biomass left in the soils treated with bio-organic fertilizer than with chemical fertilizer. After effectiveness test under pot and field experiment, the form of bio-organic fertilizer was developed by pressing the powder-form into a pellet form for ease application and transportation. The quality of the pellet was not different from the powder bio-organic fertilizer. There were no significant differences in the number of micro-organisms in bio-organic fertilizer between powder and pellet forms as well.