a pillangósokkal együtt élő (szimbiózis), a levegő szabad nitrogénjét megkötő (nitrogénkötés) Rhizobium baktériumok sejtfaloldó enzimjeikkel a gyökérzet egyes sejtjeit feloldják, behatolnak a gyökérbe, s ott a kéregsejtek burjánzása következtében daganatok, gyökérgümők keletkeznek. Az együttélésben a baktérium a gazdanövényt nitrogéntartalmú vegyülettel látja el, ugyanakkor a gazdanövénytől szerves anyagot von el. A Rhizobium baktériumok, azon túl, hogy a pillangósok nitrogénszükségletét fedezik, a talaj nitrogéntartalmát is gazdagítják. Már az ókorban a rómaiak is azt tapasztalták, hogy a pillangósok után vetett növénykultúra jobban fejlődik, mint pl. a gabonafélék után; ezért a pillangósokat napjainkban is alkalmazzák a vetésforgóban, ezzel a talaj nitrogéntartalmának a növelése kevesebb vegyszerrel érhető el. A talaj hasznos nitrogéntartalmának növelése végett a nitrogénkötő baktériumokat agar-agar tenyészet közvetítésével, majd talajjal és különböző vivőanyagokkal a vetés előtt a pillangósok magjához keverik (baktériumoltás). Ez a módszer a terméshozamot jelentősen növeli. Kísérleteznek más növények gyökerén is gyökérgümők létrehozásával.