1.土壤病虫害
在土壤中，绝大部分致病菌是以二氧化碳碳源为生境，为对付这些土传病害，人们开始大量使用杀菌剂，但对土壤中二氧化碳的来源常常被忽视，因为土壤中有机质的分解过程中释放二氧化碳，根系微生物及土壤动物的呼吸释放二氧化碳、无机碳酸盐分解释放二氧化碳，使土传病害非常猖獗，改变土壤生境，增加土壤溶氧量，可有效抑制土传病菌的生存环境，改善土壤理化性质，促使其团粒结构的形成。
2.绿藻修复
绿藻细胞利用其叶绿体以及细胞在亮光或暗光的下，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气。根据土壤呼吸系数和土壤中氧气的扩散率参数，增加土壤的通气量，改变土壤中通气孔隙的百分率，是减少病害、促进根系吸收的理念途径。活体微藻在土壤中的有效繁殖并释放出大量氧气，从根本上解决了这一难题。
3.蓝藻修复
近年来国内外关于蓝藻在农作物保护方面应用潜力的文献报道已有不少，但多数局限于实验室体外活性研究。由于固氮蓝藻可以产生大量性质各异的次级代谢物，已有部分藻源化合物在医学方面得到商业化应用，商业开发蓝藻化合物在除草和病虫害防治方面的应用价值。近年来研究筛查了一些对某些作物病原微生物具有防治潜力的固氮蓝藻,，并对其生化甚至分子机理进行了研究。如 Gupta 等研究发现宽松鱼腥藻对德氏腐霉具有拮抗活性,，活性物质为 majusculamide C 类似物。Natarajan 等在艾伦型眉藻 RPC1 中发现了具有抗瓜果腐霉活性的内切葡聚糖酶基因。Prasanna 等研究发现 2 种鱼腥藻与堆肥及蛭石混合处理可显著降低枯萎病病菌在土壤中的数量，并抑制其迁移能力，并且能增加土壤有机碳和氮、促进番茄植株的生长、提高产量和品质、增加氮磷锌含量及增强番茄植株与抗病机制相关酶的活性。
Abdel-Hafez 等研究发现普通念珠藻的胞外分泌物使洋葱紫斑病病原葱链格孢菌的菌丝生长减少 20.37%，分析分泌物成分发现包含高浓度的酚类物质和生物碱, 其中, β-紫罗酮是最主要的化合物，含量达7.21%, 其次是去甲哈尔满 (7.08%)。温室实验条件下，施用藻培养滤液可使植株发病程度降低 55.1%~66.5%。Roberti 等研究发现鱼腥藻水提物可诱导西葫芦叶产生系统性防御反应，使瓜白粉病症状降低 25%，并诱导多种重要酶类(内切几丁质酶、β-N-乙酰己糖胺酶、几丁质-1,4-β-壳二糖酶、β-1,3-葡聚糖酶和氧化酵素)累积，特别是使几丁质酶在初期显著增加 (15%~38%)。同时，水提取物对病原孢子也有直接的拮抗活性。大田应用方面, Prasanna 等研究表明在丝核真菌感染的棉田里, 在多种固氮藻和有益微生物接种方式中, 鱼腥藻-绿色木霉生物膜接种的生防效果最好, 植株死亡率比接种商业化木霉制剂低 11.1%。
另外, 固氮蓝藻在防治土壤线虫方面也具有一 定的应用潜力。如 Holajjer 等研究发现 10 种固氮蓝藻均对根结线虫具有杀虫活性, 使线虫不动率和死亡率分别增加到 88.2%~96.5%和 4.2%~29.3%, 固氮蓝藻在土壤中的 应用可以降低线虫感染, 提高植物产量。Prasanna 等的大田接种试验结果也表明固氮蓝藻接种可以显著减少棉田植株寄生线虫数量(比常规施肥处理少 22%~41%。