Nitrogen (N2) adalah komponen terbesar dalam komposisi gas di atmosfer bumi. Baik tanaman, hewan, dan manusia, membutuhkan nitrogen untuk pertumbuhan dan perkembangan. Nitrogen adalah unsur utama dalam pembentukan asam amino, asam yang digunakan sebagai bahan penting dalam molekul pembentuk protein. Seperti pada sifat ini, nitrogen dapat ditemukan dalam bentuk senyawa N2, NO3, NO2, dan NH4. Ketersediaan nitrogen di alam dapat terpenuhi karena siklus nitrogen yang terus berlangsung. Seperti apa siklus nitrogen itu? Simak eksposur yang telah dibuat eBiologi.com untuk hal berikut.
Siklus Daur Nitrogen
Siklus nitrogen merupakan salah satu siklus biogeokimia yang terjadi di bumi karena interaksi yang terjadi antar komponen dalam ekosistem. Nitrogen umumnya ada di lapisan udara bumi (atmosfir) dan sebagian kecil terletak di permukaan litosfer bumi. Nitrogen banyak digunakan oleh tanaman sebagai bahan baku pertumbuhan makro. Adapun beberapa sumber nitrogen di alam dapat tersedia karena proses pemecah nitrogen di udara secara alami melalui peristiwa berikut.
1. Petir
Petir memiliki energi yang sangat besar yang bisa digunakan untuk memecah N di atmosfer sehingga bisa bereaksi dengan oksigen dan membentuk nitrat (NO3). Nitrat (NO3) jatuh ke tanah dengan air hujan dalam siklus air sehingga menjadi nutrisi penting dalam menunjang kesuburan tanaman.
 |
| Siklus Nitrogen: Tahapan, Proses, dan Ilustrasi |
2. Fiksasi
Ada beberapa bakteri yang memiliki kemampuan untuk mengikat nitrogen di udara (N2) ke bentuk ikatan di tanah (NO 3). Bakteri yang memiliki kemampuan ini seperti bakteri Rhizobium, bakteri Marsiella crenata, Azotobacter, Rhodospirillum, Clostridium, dan kemoautotrof. Kedua bakteri ini bersimbiosis dengan tanaman Leguminosa (kacang) dan membentuk nodul akar.
3. Penambangan
Nitrogen dibutuhkan tanaman untuk mendapatkan pertumbuhan maksimal. Petani biasanya memberikan pupuk tambahan pada tanaman. Pupuk nitrogen seperti Urea dan ZA diperoleh melalui proses penambangan nitrogen di udara. Pertambangan jenis ini hanya bisa dilakukan dengan bantuan teknologi tinggi.
Siklus nitrogen sebagai salah satu bentuk siklus biogeokimia terjadi karena mulai proses penghambatan nitrogen di udara melalui fiksasi yang dilakukan oleh bakteri tanah, karena bantuan petir, juga karena penambangan yang dilakukan oleh manusia. Setelah mengalami fiksasi, nitrogen kemudian melewati beberapa stadium lanjut yang meliputi ammonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi.
1. Amonifikasi
Amonifikasi adalah konversi amonia atau nitrat menjadi amonium. Dalam siklus nitrogen, amonium dapat dihasilkan dari konversi nitrat yang dilakukan oleh bakteri Micrococcus denitrifican. Proses ammonifikasi membuat jumlah nitrat dalam tanah berkurang sehingga merugikan tanaman. Amonifikasi juga bisa terjadi pada aktivitas overhaul tubuh dan metabolisme tubuh. Hasil ekskresi dan benda mati dapat didekomposisi oleh detritivor dan menghasilkan amonia (NH3) yang kemudian berubah menjadi amonium (NH4). Amonium memang bisa langsung dimanfaatkan oleh tanaman, namun sebagian besar sebenarnya bakteri aerobik digunakan sebagai sumber energi.
2. Nitrifikasi
Nitrifikasi adalah proses pengubahan amonium menjadi nitrat dengan bantuan enzim nitrogenase melalui 2 tahap nitrasi dan tahap nitrat. Nitritasi adalah konversi ammonium menjadi nitrit (NO2) dengan bantuan bakteri Nitrosomonas, sedangkan nitrat adalah konversi nitrit (NO2) menjadi nitrat (NO3) dengan bantuan bakteri Nitrobacter. Dalam siklus nitrogen, nitrifikasi hanya dapat berlangsung dalam kondisi oksigen (aerobik) yang memadai, sedangkan pada kondisi proses denitirifikasi oksigen yang tidak adekuat akan terjadi.
3. Denitrifikasi
Denitrifikasi adalah proses dalam siklus nitrogen yang menyebabkan pelepasan nitrogen ke udara yang dipicu oleh kondisi anaerob di dalam tanah. Dalam kondisi anaerobik, bakteri di dalam tanah - seperti Micrococcus denitrifican, Thiobacillus denitrifican, dan Pseudomonas denitrifican, mengambil oksigen dari nitrat yang ada di dalam tanah. Karena kondisi ini, beberapa nitrat berubah menjadi nitrogen (N2) sehingga dilepaskan kembali ke udara. Seperti amonifikasi, denitrifikasi juga sangat berbahaya bagi tanaman karena pasokan nitrit terhadap kesuburan tanah berkurang.
Nah, itulah langkah-langkah dalam siklus nitrogen yang telah terjadi di lingkungan kita. Jika Anda masih belum mengerti secara lebih teliti dalam diskusi ini, silakan periksa video berikut untuk ulasan yang lebih baik.
