Las bacterias fijadoras de nitrógeno combinan nitrógeno elemental con hidrógeno u oxígeno para crear compuestos que las plantas necesitan para el crecimiento, incluido el amoníaco y los nitratos. Algunas bacterias fijadoras de nitrógeno funcionan de manera independiente, mientras que otras trabajan con leguminosas para completar la transformación. Las bacterias fijadoras de nitrógeno convierten más del 90 por ciento del uso de plantas nitrogenadas.
Las algas azul-verdes son un ejemplo de bacterias fijadoras de nitrógeno que funcionan de manera independiente. Los fijadores de nitrógeno independientes transforman menos de 5 libras de nitrógeno por acre, pero son una fuente importante de nitrógeno para los arrozales.
En las leguminosas, las bacterias fijadoras de nitrógeno ingresan en el sistema radicular de la planta. La infección provoca la formación de un nodo para el almacenamiento de nitrógeno. La planta suministra los alimentos necesarios para mantener vivas las bacterias en esta relación simbiótica. En la alfalfa, los nodos forman estructuras similares a las manos con una palma y dedos de aproximadamente 1/2 pulgada de diámetro. Mientras las condiciones de crecimiento sigan siendo favorables, las bacterias continúan convirtiendo el nitrógeno durante el resto de la temporada de crecimiento.
En frijoles, guisantes y cacahuetes, los nodos son de forma redonda y aproximadamente del tamaño de un guisante grande. Una sola planta de maní forma hasta 1,000 de estos nodos. Sin embargo, el estrés en la planta hace que deje de fijar nitrógeno. Aunque los agricultores pueden alterar algunas de las condiciones responsables del estrés debido a las condiciones del suelo, tienen poco control sobre la temperatura o la falta de humedad. Las legumbres producen hasta 25 libras de nitrógeno fijo por acre.
