Bactérias fixadoras de nitrogênio combinam nitrogênio elementar com hidrogênio ou oxigênio para criar compostos de que as plantas precisam para o crescimento, incluindo amônia e nitratos. Algumas bactérias fixadoras de nitrogênio funcionam de forma independente, enquanto outras trabalham com leguminosas para completar a transformação. Bactérias fixadoras de nitrogênio convertem mais de 90 por cento do uso de plantas de nitrogênio.
As algas verde-azuladas são um exemplo de bactéria fixadora de nitrogênio que funciona de forma independente. Os fixadores independentes de nitrogênio transformam menos de 5 libras de nitrogênio por acre, mas são uma fonte significativa de nitrogênio para os arrozais.
Em leguminosas, as bactérias fixadoras de nitrogênio entram no sistema radicular da planta. A infecção causa a formação de um nó para armazenamento de nitrogênio. A planta fornece o alimento necessário para manter a bactéria viva nessa relação simbiótica. Na alfafa, os nódulos se formam em estruturas semelhantes a mãos, com uma palma e dedos de aproximadamente 1/2 polegada de diâmetro. Enquanto as condições de cultivo permanecerem favoráveis, as bactérias continuarão convertendo nitrogênio durante o restante da estação de cultivo.
No feijão, ervilha e amendoim, os nós são redondos e têm aproximadamente o tamanho de uma ervilha grande. Uma única planta de amendoim forma até 1.000 desses nós. No entanto, o estresse na planta faz com que ela pare de fixar o nitrogênio. Embora os agricultores possam alterar algumas das condições responsáveis pelo estresse devido às condições do solo, eles têm pouco controle sobre a temperatura ou a falta de umidade. As leguminosas produzem até 25 libras de nitrogênio fixo por acre.
