Berbicara mengenai unsur hara, tentunya tidak akan lepas dengan yang namanya unsur nitrogen (N). Unsur ini adalah unsur mayor yang paling dibutuhkan oleh tanaman selama proses pertumbuhannya. Sayangnya, dewasa ini ketersediaan hara nitrogen di tanah sangatlah kurang sehingga dibutuhkan penggunaan pupuk anorganik, urea, dan pupuk nitrogen lainnya yang sebenarnya pemanfaatannya dapat menyebabkan kerusakan terhadap kualitas lahan yaitu penurunan kualitas kesuburan tanah karena unsur ini termasuk salah satu unsur yang mudah tercuci dari jerapan kompleks tanah.
Ada beberapa upaya agar tanaman tidak bergantung dengan pupuk. Petani biasanya menanam tanaman Papilionaceae yang mengalami simbiosis mutualisme dengan bakteri Rhizobium. Jenis Papilionaceae ini biasanya kemudian ditumpangsarikan dengan tanaman budidaya yang lain dengan tujuan untuk memberikan asupan nutrisi nitrogen ke dalam lahan budidaya. Selain itu, metode mikrobiologis juga dapat diterapkan melalui proses penyisipan gen-gen yang "mencetak" protein pemfiksasi nitrogen ke dalam struktur DNA beberapa jenis bakteri endophyte yang tinggal pada biosfer perakaran. Metode lain yang hampir sama dengan metode mikrobiologis yaitu dengan menerapkan teknologi rekayasa genetika yang ditempuh dengan menyisipkan gen-gen dari bakteri yang berperan dalam proses pengikatan nitrogen ke dalam struktur DNA tanaman.Â
Dengan teknologi ini, diharapkan tanaman dapat mendapat memenuhi kebutuhan nitrogennya tanpa perlu ketergantungan pada pupuk sintetis ataupun miroorganisme lainnya. Sifat tanaman ini disebut dengan self-fertilization atau sederhananya menciptakan tanaman yang dapat mengikat nitrogen di udara tanpa bergantung pada bantuan bakteri seperti Rhizobium. Metode rekayasa genetika diperkirakan lebih ampuh dibandingkan dengan metode yang lain dikarenakan tidak semua tanaman ternyata cocok dengan metode mikrobiologis.
Pengikatan gas nitrogen di atmosfer dilakukan oleh bakteri melalui kerja protein yang dinamakan nitrogenase. Protein ini sebenarnya adalah enzim yang berukuran gigas (raksasa). Dengan keberadaan protein ini di dalam tubuh tanaman tentunya akan memudahkan rekayasa tanaman pangan untuk menghasilkan padi yang bersifat self-fertilization.
Bayangkan saja jika pada budidaya tanaman padi tidak memerlukan pupuk sebagai upaya untuk memenuhi kebutuhan akan unsur haranya. Pertama, menjaga kualitas kesuburan tanah karena tidak terjadi penumpukan residu di dalam tanah. Kedua, menghemat biaya pemupukan yang sebenarnya mahal dan memberatkan keuangan petani. Ketiga, ikut mensukseskan penerapan sistem pertanian organik karena tidak menggunakan pupuk sintetis sehingga aman untuk dikonsumsi.
 Terima kasih, semoga bermanfaat.