Растения семейства бобовых, имеют уникальную способность формировать азотфиксирующий симбиоз с клубеньковыми бактериями. В результате «заражения» корневой системы клубеньковыми бактериями активизируется процесс азотфиксации. Растения поставляют в клубеньки, где находятся бактерии, продукты фотосинтеза, а клубеньки фиксируют атмосферный азот (N2), переводя его в доступную аммонийную форму NH4+. Таким образом, растение кормит бактерии, а бактерии дают растению азотное питание. Бактерии способны фиксировать от 70 до 300 кг/га атмосферного азота. У однолетних бобовых культур клубеньковые бактерии однолетние, у многолетних клубеньки могут функционировать несколько лет.
Количество клубеньков динамичный показатель и меняется по фазам развития растений. В период сева и первые 10-15 дней после посева, большое значение имеет увлажнение почвы, в сухой почве клубеньковые бактерии быстро отмирают.
В фазу стеблевания и цветения бобовых культур образуется максимальное количество азотфиксирующих клубеньков. В период начала созревания происходит интенсивное отмирание клубеньков. Активная деятельность азотфиксирующих бактерий растений зависит не только от количества сформировавшихся клубеньков, но и от их массы. Наибольшая общая масса клубеньков на корневой системе растений отмечается в период цветения. Имеются сведения многочисленных исследований, в которых утверждается, что для эффективной работы симбиотического аппарата основное значение имеют активные клубеньки. Они содержат леггемоглобин, который является переносчиком кислорода, для окисления углеводов и высвобождения энергии для фиксации атмосферного азота. Подсчет активных клубеньков по фазам развития показал, что максимальное количество активных клубеньков наблюдалось в фазу цветения. Интенсивность симбиоза зависит от погодных условий, которые складываются в период вегетации, особенностей культур и их сортов. В годы засушливого лета отмечалось меньшее количество клубеньков с меньшей массой. В годы влажного лета количество клубеньков увеличивается в два раза.
Наверняка вы замечали, что на этой грядке урожай той или культуры становится меньше, нужно подумать. На следующий год почву на этой грядке по возможности оставить отдохнуть. Чистый пар понятие в земледелии, что это значит, гряда почвы пустая, по весне и лету бороться с сорняками, вносить удобрения. Занятый пар это когда в почву сеются однолетние бобовые сидераты. Однолетние бобовые культуры: горох (посевной, сахарный), вика, нут, фасоль, соя являются хорошими сидератами, в почве останется доступный для растений азот, листья и стебли будут разлагаться в почве накапливая гумус. В последующие года можно так проделать с другими грядками.