El desarrollo de bacterias promotoras del crecimiento de plantas (PGPB) es uno de los temas de investigación importantes en microbiología agrícola. Cuatro aislamientos bacterianos que mostraron capacidad de fijación de nitrógeno, solubilización de fosfato y potasio, así como producción de ácido indol-3-acético (IAA) y sideróforo, fueron seleccionados de residuos de biogás, a saber, BR-1, BR-16, BR-17 y BR-44. Según la identificación morfológica y biológica molecular, BR-1, BR-16, BR-17 y BR-44 pertenecían a , , , y , respectivamente. Las cuatro cepas funcionales se combinaron en una comunidad microbiana compuesta. Los medios óptimos eran peptona (15 g/L), sacarosa (10 g/L) y KCl (2 g/L); las condiciones óptimas de incubación eran un pH inicial de 7.0, un volumen de 47 mL/250 mL, un tamaño de inóculo del 6%, una temperatura de incubación de 31 grados Celsius, una velocidad de agitación de 205 r/min y un período de incubación de 20 h, según se determinó mediante una prueba de un solo factor y la metodología de superficie de respuesta (RSM). En el proceso optimizado, se obtuvo un inóculo bacteriano líquido con una DO de 1.866, con un recuento viable efectivo de 8.955 x 10 UFC/mL. Se preparó un inóculo bacteriano sólido utilizando salvado como sustrato, y su recuento viable efectivo fue de 1.11 x 10 UFC/g. La aplicación de los inóculos bacterianos promovió el crecimiento de la sandía, aumentó la eficiencia fotosintética y el rendimiento, y mejoró la calidad de la fruta. Este estudio proporciona una base teórica y apoyo técnico para el desarrollo y aplicación de inoculantes microbianos.