Les légumineuses représentent les seules plantes de grandes cultures identifiées qui se satisfont d’un pH alcalin. Elles possèdent des nodosités et fonctionnent en symbiose avec une bactérie du genre rhizobium, capable de fixer l’azote de l’air.
Pour attirer la bactérie du genre rhizobium présente dans le sol, la légumineuse émet des sécrétions de flavonoïdes, molécules naturelles protectrices, au niveau de ses racines. S’ensuit un processus complexe qui aboutit à la formation des nodosités.
Habituellement, le rhizobium se développe dans des conditions aérobies et les nodules se forment à une température comprise entre 25 et 30°C et un pH optimal compris entre 6 et 7. Pourtant, la fixation de l’azote se produit à des faibles concentrations en oxygène. "Si ce processus est possible, c’est notamment grâce à la présence de la léghémoglobine, protéine située au sein de la nodosité qui présente une forte affinité pour l’oxygène, explique Raphaël Martial, fondateur de l’organisme de formation Terreom. Elle permet de maintenir la concentration de dioxygène dissout à un niveau bas au sein de la nodosité, protégeant ainsi le fonctionnement de la nitrogénase, capable de réduire l’azote de l’air en ammoniac. Ce phénomène de symbiose fonctionne très bien dans des sols basiques sans que l’on sache l’expliquer à l’heure actuelle."