Kebutuhan tanaman akan ketersediaan unsur hara makro dan mikro sebagai kebutuhan esensial akan selalu dibutuhkan oleh tanaman seiring dengan berjalannya proses perkembangan dan pertumbuhan yang terjadi pada tanaman. Secara alamiah pemenuhan akan kebutuhan tersebut secara tidak langsung sudah tersedia dan dapat terpenuhi di alam. Akan tetapi, tidak semua kebutuhan unsur hara dapat secara langsung diserap oleh Tanaman, terdapat beberapa unsur hara makro yang dianggap penting untuk keberlangsungan perkembangan pada tanaman, salah satunya pada unsur Nitrogen. Nitrogen merupakan unsur hara esensial yang  berperan penting dalam menyusun protoplasma, menyusun komponen klorofil, asam nukleat dan asam amino, serta berperan dalam proses pertumbuhan dan pematangan biji. Di atmosfer sekitar 80% adalah unsur nitrogen, nitrogen di atmosfer dapat berupa Urea CO(NH2)2; N2 dan N. Keberadaan dari masing-masing gas tersebut merupakan sumber hara bagi makhluk hidup bumi.
Sumber Nitrogen yang terdapat di dalam tanah terhitung sedikit dan memiliki sifat mudah hilang melalui proses volatilisasi/penguapan, nitrifikasi, denitrifkasi, maupun hanyut (tercuci) bersama air dan erosi (Ashari, 2006). Sehingga, hal ini menjadikan sumber N semakin lama tidak mencukupi kebutuhan tanaman dan diperlukan adanya penambahan pupuk sintetik yang berguna untuk mencukupi kebutuhan unsur N. Pemenuhan kebutuhan unsur hara esensial yang diperlukan oleh tanaman di dukung dengan adanya bantuan manusia dalam pemberian pupuk sintetik pada tanaman. Sebenarnya, disamping usaha pemberian pupuk secara langsung, terdapat solusi lain yaitu dengan cara memanfaatkan peran bakteri Rhizobium dalam menambat (fiksasi) N2 dan mengubah N2 dari udara menjadi NH3 dengan menggunakan enzim nitrogenase, kemudian NH3 diubah menjadi glutamin dan alanin (Ward & Jensen 2014), sehingga dapat diserap oleh tanaman.
Bakteri Rhizobium merupakan bakteri penambat nitrogen simbiotik yang biasanya disebut bakteri bintil akar karena dapat menginfeksi akar tanaman legum dan membentuk bintil yang merupakan tempat terjadinya fiksasi nitrogen (Reeve et al. 2015). Rhizobium hidup di sekitar perakaran tanah subur atau marginal (Dean et al. 2014). Rhizobium merupakan bakteri yang bekerja secara spesifik terhadap satu jenis tanaman, diketahui bahwa Rhizobium hanya dapat melakukan simbiosis dengan tanaman legume dengan membentuk proses diferensiasi yang unik yang terjadi pada akar tanaman legume (kacang-kacangan).
Simbiosis yang terjadi pada Rhizobium terhadap akar tanaman legume yaitu dengan menginfeksi bagian rambut akar dan masuk ke dalam korteks akar, sehingga akar membentuk bulatan kecil yang dinamakan nodul (bintil) akar. Biasanya bakteri Rhizobium yang terdapat pada nodul akar menyesuaikan diri terhadap keadaan lingkungan yang rendah akan N2 dengan mereduksi kadar O2 di area nodul akar. Beberapa jenis tanaman legume (kacang-kacangan) yang bersimbiosis dengan Rhizobium dengan membentuk nodul, diantaranya adalah; Rhizobium leguminosarum dengan kacang buncis, semanggi, kedelai dan kacang polong. (Barton dan Diana, 2011).
Proses penambatan Nitrogen bebas di udara agar dapat di ubah menjadi senyawa yang dapat diserap oleh tanaman, dibutuhkan peran bakteri pemfiksasi (penambat) Nitrogen bebas di alam yang dilakukan oleh Rhizobium dengan mengubah N2 bebas secara alami menjadi ammonium (NH4+). Â Fiksasi N2 dapat terjadi secara simbiosis antara tanaman legum dengan rhizobia penambat N2.
Penambatan N2 oleh rhizobia terjadi melalui reduksi molekul N2 menjadi ammonium dengan reaksi berikut :
N2 + 8H+ + 8e- + 16 MgATP Ã 2NH3 + H2 + 16MgADP + 16Pi
Setelah Ammonium yang terbentuk kemudian ditransfer dari bakteroid ke dalam sel akar inang dan dikonversi menjadi aspargin. Aspargin selanjutnya ditranslokasikan ke bagian atas tanaman, sedangkan tanaman menyuplai nutrisi dalam bentuk fotosintat untuk mendukung aktivitas bakteri Rhizobium di bintil akar. Nitrogen yang telah difiksasi menjadi Amonia dapat dapat secara langsung dan tidak langsung ditransfer kepada tanaman lainnya yang tumbuh di sekitar tanaman leguminose. Proses transfer nitrogen oleh tanaman leguminose dapat melalui beberapa mekanisme. Transfer N terbesar dapat dilakukan setelah proses mineralisasi N organik menjadi N anorganik. Dengan adanya proses transfer N tersebut merupakan salah satu faktor pendukung terbentuknya asosiasi tanaman leguminose dengan jenis tanaman lainnya (Anak, 2016). Sehingga suplai unsur N pada tanaman lain (non-legum) juga dapat terpenuhi, adanya keterlibatan antara pemberian suplai oleh tanaman legume ke non legume merupakan salah satu faktor pendukung terbentuknya asosiasi tanaman leguminose dengan tanaman lainnya atau dengan organisme dari tingkatan tropik lainnya..
Peran Rhizobium dalam membantu penambatan Nitrogen secara alamiah telah terbukti bahwa adanya interaksi yang dilakukan antara bakteri dan tanaman ternyata memberikan keuntungan yang sangat besar terhadap pemenuhan akan suplai unsur N secara alami bagi tanaman sebagai solusi untuk mengurangi pemupukan secara sintetis yang mampu meninggalkan residu di lingkungan. Sehingga, penggunaan dan pemberian inokulan Rhizobium sebagai bakteri pemfiksasi Nitrogen telah banyak digunakan dan diaplikasikan pada tanaman lain dengan manfaat yang diberikan berupa mendukung pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman, sehingga dapat dikatakan bahwa Rhizobium dapat berperan sebagai produsen pupuk hayati bagi tanaman.
Aplikasi Rhizobium sp. pada benih tanaman kacang tanah (Setyawan et al., 2015) memberikan pengaruh yang sangat signifikan terhadap peningkatan produksi tanaman kacang tanah hingga 52,4%, yang ditandai dengan adanya peningkatan bobot kering polong, bobot bintil akar, tinggi tanaman, jumlah polong dan penigkatan laju pertumbuhan hingga berkisar 59,8% dibandingkan dengan benih tanaman kacang tanah yang hanya diberikan pupuk organic saja, hal ini dapat dikatakan bahwa pemanfaatan Rhizobium sebagai pupuk alami telah terbukti dapat memicu laju produksi dan pertumbuhan pada tanaman yang diikuti dengan adanya pertambahan bobot pada setiap bagian tanaman.
Selain itu pemberian inokulan Rhizobium pada penelitian Widawati (2015) telah diaplikasikan pada anakan tanaman Turi (Sesbania glandiflora), diperoleh hasil bahwa selain Rhizobum sebagai penambat Nitrogen bebas, Rhizobium juga mampu memproduksi hormon tumbuh IAA (Indol Acetic Acid), hormon IAA yang diproduksi oleh bakteri tersebut menginduksi tanaman secara langsung dan dapat meningkatkan laju pertumbuhan tanaman. Rizobium memberikan efek yang baik pada anakan tanaman turi yaitu dengan meningkatkan laju pertumbuhan tanaman yang dilihat dari pertambahan ukuran pada tinggi tanaman, diameter batang, berat kering akar+bintil, dan berat kering tanaman bagian atas Turi (Sesbania grandiflora).
