به‌منظور بررسی نقش کودهای زیستی بر ویژگی‌های فیزیولوژیک مؤثر در بهبود عملکرد سیاه‌دانه و لوبیا در نسبت‌های مختلف کشت مخلوط، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه به اجرا در آمد. تیمارهای آزمایش شامل دو سطح کود (مصرف کود زیستی دارای باکتری‌های تأمین کننده نیتروژن، فسفر و پتاسیم) و عدم مصرف کود و پنج نسبت کاشت (100:00، 25:75، 50:50، 75:25 و 0:100) لوبیا - سیاه‌دانه به روش جایگزینی بودند. بیشترین عملکرد دانه و بیولوژیک سیاه‌دانه (20/54 و 40/118 گرم در مترمربع) و لوبیا )3/139 و 374 گرم در مترمربع) از تیمار کشت خالص همراه با کاربرد کود زیستی به‌دست آمد. درصد روغن سیاه‌دانه و کلروفیل b سیاه‌دانه در نسبت کشت 50:50 به‌ترتیب 34/17 و 36/14 و کلروفیل b و کارتنویید لوبیا در نسبت کشت 50:50 به‌ترتیب 74/13 و 38/10 درصد نسبت به کشت خالص افزایش نشان داد. بیشترین عملکرد روغن (4/12 گرم در متربع) و درصد اسانس سیاه‌دانه (51/0 درصد) متعلق به تیمار کشت خالص همراه با کاربرد کود زیستی بود. بالاترین نسبت برابری زمین کل (50/1) از نسبت کشت 50:50 با کاربرد کود زیستی به‌دست آمد که معادل 50 درصد افزایش در بهره‌وری استفاده از زمین نسبت به کشت خالص دو گونه بود. این امر احتمالاً به‌دلیل اثرات تسهیل و تکمیل‌کنندگی دو گونه و نقش مؤثرتر کودهای زیستی دارای باکتری‌های تأمین کننده نیتروژن، فسفر و پتاسیم در تغذیه سیاه‌دانه و لوبیا در کشت مخلوط است. با توجه به عملکرد بالاتر (عملکرد کمی و کیفی هر دو گونه) و اهداف کشاورزی پایدار،  نسبت کشت 50:50 با کاربرد کود زیستی مناسب و قابل توجیه است.