Inilah 5 Tahap Siklus Nitrogen Pada Tanah Beserta Penjelasannya

Seluruh benda – benda yang terdapat di alam semesta dimengerti tersusun atas berbagai macam unsur – komponen, seperti air (H₂O), karbon dioksida (CO₂) dan lain sebagainya. Namun ada juga yang tersusun oleh komponen itu sendiri mirip oksigen (O₂). Setiap komponen memiliki peran dan fungsi tersendiri yang tentunya sungguh berguna untuk keberlangsungan hidup makhluk hidup di  muka bumi. Perlu kita ketahui kalau lapisan atmosfer yang melindungi Planet Bumi tersusun atas berbagai macam komponen gas, tidak hanya oksigen dan karbon dioksida saja, tetapi juga nitrogen. Jumlah nitrogen di alam sangatlah banyak jika daripada oksigen, ialah sekitar 78% dari total keseluruhan gas yang ada di atmosfer. Meskipun begitu tidak semua makhluk hidup memanfaatkan nitrogen ini secara pribadi mirip oksigen. Sehingga untuk mempergunakan nitrogen diperlukan tahapan atau proses tertentu atau mampu disebut sebagai siklus.

Seperti halnya dengan hidrologi (Baca: Siklus Hidrologi) dan karbon (Baca: Siklus Karbon), nitrogen juga mengalami siklus yang dikenal dengan nama siklus nitrogen. Siklus nitrogen yaitu suatu proses konversi atau pergeseran dari senyawa yang terdapat unsur nitrogen untuk berubah menjadi bentuk kimiawi yang lain. Perubahan ini mampu terjadi secara biologis maupun non-biologis. Seperti yang telah disinggung di atas, jumlah nitrogen yang terdapat di alam sangatlah banyak, namun cuma makluk hidup tertentu yang mampu mengubah nitrogen menjadi senyawa organik. Secara tidak langsung siklus nitrogen mempunyai tugas yang amat penting bagi sebuah ekologi, dimulai dari flora hingga makhluk hidup lain mirip binatang dan manusia. Bisa dikatakan siklus nitrogen sebagian besar terjadi di dalam tanah, alasannya adalah nitrogen yang terdapat di udara ditangkap oleh basil Rhizobium. Bakteri ini banyak terdapat pada tanaman Leguminose atau kacang – kacangan. Leguminose terbukti selaku tanaman yang mampu menyuburkan tanah dan banyak ditanam pada sekitar perkebunan untuk meningkatkan kapasitas nitrogen di dalam tanah. Lalu bagaimana siklus nitrogen di dalam tanah terjadi dan bagaimana proses atau tahapannya? Siklus nitrogen terjadi pada beberapa tahap, yaitu:

1. Fiksasi

Proses pertama ialah fiksasi nitrogen ialah mengubah nitrogen yang terdapat di udara menjadi ammonia (NH₃). Mikroorganisme yang melakukan proses fiksasi nitrogen yaitu diazotrof. Biasanya kuman ini memiliki enzim nitrogenaze yang dapat memadukan nitrogen dengan hidrogen. Bakteri ini bersimbiosis dengang tumbuhan kacang – kacangan atau hidup bebas sehingga dapat memperbaiki nitrogen menjadi nitrogen organik. Bakteri – bakteri yang mampu melaksanakan fiksasi nitrogen adalah Azotobacteraceae, Cyanobacteria, Clostridium, Frankia, dan Rhizonia.

2. Nitrifikasi

Tahap selanjutnya yakni nitrifikasi yang merupakan konversi amonium berubah menjadi nitrat. Tahap ini dilakukan oleh basil hidup yang berada di dalam tanah serta kuman nitrifikasi yang lain. Untuk tahap utama dari proses nitrifikasi ialah bakteri nitrifikasi (Nitrosomonas) melaksanakan oksidasi kepada amonium (NH₄⁺) serta mengganti amonia menjadi nitrit (NO₂^–). Sedangkan untuk spesies bakteri lainnya seperti nitrobacter melakukan oksidasi pada nitrit menjadi nitrat (NO₃^–). Perubahan nitrit menjadi nitrat sungguh penting, mengenang nitrit yaitu racun bagi tanaman. Untuk proses nitrifikasi dapat sendiri terbagi menjadi 4 macam, adalah:

NH₃ + CO₂ + 1.5 O₂ + Nitrosomonas -> NO₂^– + H₂O + H⁺

NO₂^– + CO₂ + 0.5 O₂ + Nitrobacter -> NO₃^–

NH₃ + O₂ -> NO₂^– + 3H⁺ + 2e^–

NO₂^– + H₂O -> NO₃^– + 2H⁺ + 2e

3. Asimilasi

Semua flora menemukan nitrogen yang berasal dari tanah lewat proses absorbsi akar dalam bentuk ion amonium atau ion nitrat. Tumbuhan menyerap ion tersebut yang berada di dalam tanah lewat rambut – rambut akar. Untuk menyerap nitrat, pertama mesti diubah apalagi dulu menjadi ion nitrit kemudian menjadi ion amonium untuk selanjutnya dimasukkan pada asam nukleat, asam amino dan klorofil. Untuk beberapa macam flora yang bersimbiosis dengan rhizobia, nitrogen tersebut diasimilasi menjadi bentuk ion amonium secara pribadi di nodul (bintil akar).

4. Amonifikasi

Ketika tanaman atau hewan mati, nitrogen organik diubah dalam bentuk amonium (NH₄⁺) oleh jamur dan bakteri yang ada di dalam tanah. Amonifikasi sendiri ialah sebuah proses pembentukan dari amonium oleh basil yang tinggal di dalam tanah. Amonium tidak cuma terbentuk dari hasil fiksasi nitrogen saja, tetapi juga mampu berasal dari dekomposisi atau penguraian organisme yang sudah mati baik itu tumbuhan maupun hewan oleh bakteri pengurai. Tidak cuma dekomposisi sampah organik, amonifikasi mampu saja terjadi selaku akhir aktivitas bakteri dalam merubah senyawa nitrat menjadi amonium.

5. Denitrifikasi

Proses terakhir pada siklus nitrogen yaitu denitrifikasi. Denitrifikasi merupakan proses mereduksi nitrat untuk diubah kembali dalam bentuk gas nitrogen (N₂). Pada proses ini membutuhkan perlindungan spesies basil mirip Clostridium dan Pseudomonas dalam kondisi anaerob. Nitrat ini dipakai sebagai akseptor elektron di daerah adanya oksigen selama proses respirasi. Fakultatif anaerob bakteri bisa juga terjadi pada keadaan aerobik sekalipun. Secara lazim proses denitrifikasi terjadi oleh beberapa kombinasi bentuk peralihan yakni:

NO₃^– -> NO₂^– -> NO +N₂O -> N₂ (g)

Namun secara lengkap proses denitrifikasi dapat dilihat dari reaksi redoks, selaku berikut:

2NO₃^– + 10e^– + 12H⁺ -> N₂ + 6H₂O

Nitrogren yang tersedia di alam hadir dalam aneka macam bentuk nitrogen organik mirip amonium, nitrit, nitrat serta gas nitrogen. Pada siklus nitrogen sendiri yaitu mengganti nitrogen menjadi banyak bentuk kimia. Sehingga ada banyak proses yang dijalankan oleh mikroba baik dalam menciptakan energi ataupun mengumpulkan nitrogen menjadi bentuk yang diharapkan oleh flora. Berikut ini yakni hasil dari pergantian bentuk nitrogen:

1. Amonium

Amonium atau ammonia serta beberapa garam sungguh gampang larut dalam air. Sumber dari amonia sendiri berasal dari hasil reduksi gas nitrogen yang sudah lewat proses difusi udara atmosfer, limbah industri serta domestik.

2. Nitrit

Nitrit adalah bentuk peralihan antara amonia menjadi nitrat atau nitrifikasi serta nitrat menjadi gas nitrogen (denitrifikasi) dalam kondisi anaerob. Sumber dari nitrit mampu berasal dari limbah industri serta limbah domestik. Di dalam suatu perairan alami ada sekitar 0,001 mg/liter atau jumlahnya cukup sedikit dibandingkan dengan nitrat karena sifatnya yang tidak stabil.

3. Nitrat

Nitrat merupakan sumber utama dari nitrogen yang ada di perairan akan namun amonium lebih dipilih oleh tanaman. Bisa dibilang kalau nitrat yakni bentuk utama nitrogen selaku nutrien utama untuk tumbuhan dan juga alga. Nitrat nitrogen bersifat mudah larut di dalam air serta stabil.

Itulah tadi penjelasan tentang siklus nitrogen yang terjadi pada tanah. Semoga mampu menambah pengetahuan dan wawasan.

Sumber ty.com