La fijacion del nitrogeno atmosferico biologicamente por las plantas leguminosas es un proceso exclusivo de algunas procariotas para usar el nitrogeno del aire y reducirlo a amoniaco con la enzima nitrogenasa, para la que las plantas puedan asimilarlo del suelo. De acuerdo con el mecanismo bioquímico de las bacterias, para obtener la energía que les permita fijar el N2 existen bacterias fotoautotróficas, quimiolitotroficas y heterotroficas de vida libre e el suelo, en simbiosis con las hojas y/o raíces de plantas. El ejemplo más conocido e investigado incluso a nivel molecular, lo es la relación entre las leguminosas y Rhizobium. Aunque los dos simbiotes pueden supervivir independientemente, solo cuando la bacteria coexiste íntimamente con la leguminosa se da la fijación del N2.

Se considera que la fijación biológica del nitrógeno por las platas leguminosas es una de las alternativas mas viables para recuperar N en el ecosistema, se ha estimado que 175 millones de toneladas/año se fijan biológicamente, del cual el 70% va al suelo y de éste, el 50% proviene de asociaciones nodulares como las causadas por Rhizobium en plantas leguminosas.

La capacidad fijadora del nitrogeno por parte de Rhizobium en asociación con las leguminosas es importante en los sistemas agrícolas de producción y especialmente en la rotación de cultivos, por lo cual es conveniente su uso, ya que es una opción natural, que no contamina el ambiente y favorece la conservación del suelo. Por tanto el manejo adecuado de Rhizobium puede, por lo menos asegurar el rendimiento del nitrogeno en el suelo de una manera ecológica.

Planta leguminosa de grano que es capaz de fijar el nitrogeno via Rhizobium.

Fijacion de nitrogeno

El ciclo del nitrogeno es bien importante en la fijacion de nitrogeno por las plantas leguminosas ya que una vez hayan fijado el nitrogeno tiene que pasar por procesos subsecuentes para que entonces las plantas lo puedan asimilar.

Ejemplo de la bacteria Rhizobium.
Esta bacteria del suelo pertenece a la familia Rhizobiacea con tres géneros Rhizobium, Bradyrhizobuim y Azorhizobium, clasificados según su capacidad para nodular leguminosa, divididas en tres subfamilias Caesalpinoidea, Mimosoidea y la Papilionoidea en cada una el patrón de la nodulación es diferente.

Ejemplo de planta leguminosa con nodulos capaces de fijar el nitrogeno atmosferico






La produccion agrícola basada en leguminosas es fundamental para la alimentacion humana, especialmente si es en equilibrio con el ambiente. Por ello la interaccion natural de estas plantas con una bacteria del suelo a nivel de la raíz, es ecológicamente importante, como medida para evitar el uso excesivo de fertilizantes nitrogenados que deterioran el suelo y contaminan el ambiente.

Nódulos en las raíces de soja, conteniendo miles de millones de bacterias Bradyrhizobium.

Ejemplo de siembra de madera Teca que alrededor de ella se sembraron gandules (leguminosa) fijando el nitrogeno atmosferico, para que la Teca lo utilize y se dsarolle sin abonar tanto con abonos nitrogenados.
El arbol de Algarrobo es capaz de fijar el nitrogeno tambien.