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A pesar de la gran importancia que las praderas de leguminosas tienen en los sistemas agrícolas de secano en ambientes mediterráneos, existe muy poca información sobre la fijación biológica de N₂ (FBN) reportada en Chile. En este estudio se evaluó la FBN en cuatro leguminosas forrajeras anuales: trébol subterráneo (Trifolium subterraneum L.), serradela amarilla (Ornithopus compressus L.), trébol vesiculoso (T. vesiculosum L.) y trébol encarnado (T. incarnatum L.) (Experimento 1), además de siete mezclas de estas especies (Experimento 2). La FBN se midió mediante la técnica de la abundancia natural de ¹⁵N. El objetivo fue determinar la FBN en las especies de leguminosas como en las diferentes mezclas. El estudio se llevó a cabo en un suelo Andisol, de la Precordillera Andina, localizada en la zona mediterránea húmeda de Chile. En la pradera se evaluó producción de biomasa y en submuestras se analizó N total y abundancia natural de ¹⁵N. En el Experimento 1, el N derivado de la fijación fluctuó entre 43 y 147 kg N ha^-1; siendo T. vesiculosum y T. subterraneum los que presentaron diferencias estadísticas (P ≤ 0,05) con respecto a las otras especies en estudio. En las mezclas de leguminosas (Experimento 2) el N derivado de la fijación fluctuó entre 97 y 214 kg N ha^-1; siendo las mezclas 50-50 (T. subterraneum - O. compressus y T. subterraneum - T. vesiculosum, respectivamente) los que presentaron la mayor fijación de N por ha. El N fijado fluctuó entre 12 y 25 kg N t^-1 MS, presentando diferencias significativas entre especies de leguminosas mono y poliespecíficas.