Клубеньковые бактерии представляют собой неоднородную группу. Во-первых, они различаются по способности вступать в симбиотические отношения с различными бобовыми растениями. Так, определенный штамм бактерий образует клубеньки и активно фиксирует азот только с определенным видом или группой видов бобовых растений, на других же видах образует более мелкие клубеньки, в которых не происходит заметного накопления азота.
Эта специфичность клубеньковых бактерий не распространяется на отдельные сорта одного и того же вида растения. Например, Т. А. Мелкумова (1957) испытала 138 штаммов бактерий на 20 сортах люцерны и показала, что активный штамм проявляет свое свойство независимо от сорта, из которого он выделен. Кроме того, клубеньковые бактерии обладают разной способностью проникать в корни бобовых растений и образовывать на них клубеньки. Это свойство бактерий называется вирулентностью. Замечено, что высоковирулентные бактерии иногда являются малоактивными, т. е. они быстро проникают в корни, образуют большое количество мелких клубеньков, которые остаются бесполезными для растений. Такие бактерии ведут паразитический образ жизни. Н. М. Лазарева (1958) в опытах с горохом, люпином и арахисом установила, что если неактивные бактерии быстрее активных проникнут в растение и вызовут образование клубеньков, то, несмотря на наличие в почве активных бактерий, растения будут развиваться плохо.
Малоактивные клубеньковые бактерии довольно широко распространены в почвах. Так, в легких почвах Латвии обнаружено до 56% неактивных бактерий клевера, а в глинистых и суглинистых — до 20% от общего количества.
После посева бобовых растений количество клубеньковых бактерий в почве обычно возрастает. В нейтральных дерново-карбонатных и окультуренных дерново-подзолистых почвах количество клубеньковых бактерий клевера достигает сотен тысяч и миллионов клеток в 1 г. Гораздо меньше их в сильноподзолистых, дерново-глеевых и торфяных почвах (А. Д. Калниньш, 1958).
Чтобы обеспечить образование активных клубеньков на корнях бобовых растений, семена перед посевом обрабатывают такими специально отобранными и проверенными по их влиянию на урожай культурами клубеньковых бактерий, которые хорошо приживаются в корневой зоне растений и быстро внедряются в корни, отличаются высокой активностью симбиотической фиксации азота. Доказано, что только эти культуры обеспечивают прибавки урожая (табл. 17).

Таблица 17
Данные, приведенные в табл. 17, показывают, что при заражении растений активными и неактивными бактериями вес клубеньков был одинаков, однако в варианте с неактивными бактериями прибавки урожая не получено и наблюдалось азотное голодание растений. Активные культуры полностью обеспечили растения азотом, в результате чего урожай повысился почти в 5 раз и превзошел урожай, полученный при внесении полной нормы азота.
Для использования клубеньковых бактерий в практике сельского хозяйства бактерии обычно выделяют из крупных клубеньков, взятых с корней хорошо развитых растений в период бутонизации или начала цветения. Доказано, что в это время бактерии в клубеньках обладают наибольшей активностью. Активные культуры используют для приготовления препарата нитрагина, который представляет собой расфасованную в бутылки стерильную почву с клубеньковыми бактериями. Нитрагин готовят с разными видами клубеньковых бактерий, предназначенными для определенных перекрестно заражающихся бобовых растений.