Daur Nitrogen - Nitrogen merupakan suatu unsur kimia dalam sebuah tabel periodik yang berlambangkan huruf N serta terletak pada nomor urut 7. Awal mula unsur nitrogen ini ditemukan oleh seorang dokter asal Skotlandia yang bernama Daniel Rutherford sekitar tahun 1772.

Nitrogen merupakan anggota yang paling ringan dari golongan 15 tabel periodik yang sering kali disebut pniktogen. Rumus kimia nitrogen ini yaitu N₂ yang membentuk sekitar 78% atsmosfer bumi yang menjadikannya unsur mandiri yang paling melimpah. Inilah keterangan singkat mengenai nitrogen.

Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas makalah tentang daur nitrogen serta siklus - siklusnya. Mari kita simak penjelasannya dibawah berikut!

Daftar Isi Artikel :

Pengertian Daur Nitrogen

Daur nitrogen ialah suatu daur yang masih termasuk dari biogeokimia yang terjadi karena adanya suatu interaksi antara komponen dalam ekosistem.

Nitrogen ini merupakan salah satu bahan baku tumbuhan untuk memproses pertumbuhan tumbuhan makronya. Secara umum, nitrogen ini banyak terdapat pada atsmosfer bumi (lapisan udara bumi) serta sebagian kecilnya terdapat pada permukaan litosfer bumi.

Sumber adanya nitrogen ini berasal dari terjadinya suatu proses pemecahan nitrogen diudara secara alami melalui beberapa kejadian - kejadian seperti dibawah berikut ini:

1. Petir

Energi yang berasal dari petir yang cukup besar ini dapat digunakan untuk memecah nitrogen diatmosfer sehingga ia dapat bereaksi dengan oksigen dan membentuk senyawa Nitrat (NO3), Nitrat (NO3) dan akan jatuh ke tanah bersama air hujan dalam daur air yang sehingga kemudian menjadi hara penting dalam menunjang kesuburan tanah yang sangat bermanfaat bagi tanaman.

2. Fiksasi

Pada fiksasi ini terdapaat beberapa bakteri yang mempunyai kemampuan untuk dapat mengikat nitrogen di udara (N2) yang menjadikan bentuk terikat di tanah (NO3). Bakteri yang memiliki kemampuan ini contohnya yaitu : bakteri Rhizobium, Marsiella crenata, Azotobacter, Rhodospirillum, Clostridium dan bakteri Kemoautotrof. Kedua bakteri ini bersimbiosis dengan tanaman leguminosa yaitu jenis tanaman kacang - kacangan yang membentuk bintil akar.

Baca juga : Daur Air

3. Penambangan

Dalam dunia pertanian, nitrogen ternyata sangat dibutuhkan bagi tanaman. Sehingga para petani akhirnya memberikan pupuk tambahan berupa pupuk nitrogen yang sudah diolah oleh pabrik seperti pupuk Urea dan Pupuk ZA.

Pupuk semacam ini diproses melalui penambangan nitrogen yang ada diudara serta membutuhkan teknologi tinggi untuk memproduksinya. Oleh karena itu hanya pabrik atau industri yang berteknologi tinggi saja yang dapat membuatnya.

Secara garis besar proses daur nitrogen ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

Proses daur nitrogen ini diawali dengan proses penambatan nitrogen diudara melalui fiksasi yang dikerjakan oleh bakteri tanah, serta dibantu petir dan sebab pebambangan yang dilakukan oleh manusia.

Setelah mengalami tahap fiksasi ini, nitrogen kemudian diproses dengan melalui beberapa tahapan seperti : amonifikasi, nitrifikasi dan denitrifikasi. Berikut ini adalah penjelasan mengenai tahapan - tahapan berikut !

Amonifikasi

Amonifikasi ialah pengubahan senyawa amonia atau nitrat menjadi ammonium. Didalam daur nitrogen ini, ammonium dapat dihasilkan dari pengubahan nitrat yang dilakukan oleh bakteri yang bernama Micrococcus denitrifican.

Proses amonifikasi ini dapat mengurangi jumlah nitrat pada tanah sehingga bisa dikatakan dapat merugikan tanaman itu sendiri.

Proses amonifikasi ini juga dapat terjadi pada perombakan sebuah jasad yang sudah mati dan pada metabolisme tubuh. Hasil dari ekskresi dan jasad mati ini dapat terdekomposisi oleh detritivor sehingga menghasilkan amonia (NH3) yang kemudian berubah menjadi amonium (NH4). Amonium memang dapat langsung dimanfaatkan oleh tumbuhan, namun sebagian besar amonium ini justru malah lebih cenderung digunakan oleh bakteri aerob sebagai sumber energi.

Nitrifikasi / Nitrification

Nitrifikasi ialah suatu proses koversi amonium menjadi nitrat dengan bantuan enzim nitrogenase yang melalui 2 tahapan yaitu :

Tahap Nitritasi
Yaitu suatu proses konversi amonium menjadi nitrit (NO2) dengan menggunakan bantuan Nitrosomonas.
Tahap Nitratasi.
Ialah konversi nitrit (NO2) menjadi nitrit (NO2) menjadi nitrit (NO3) dengan menggunakan bantuan bakteri Nitrobacter.

Dalam proses daur nitrogen, nitrifikasi hanya dapat berlangsung atau diproses pada saat kondisi cukup oksigen (aerob), sedangkan jika pada kondisi tidak cukup oksigen (anaerob), maka proses dinitirifikasilah yang akan terjadi.

Denitrifikasi / Denitrification

Denitrifikasi ialah suatu proses dalam daur nitrogen yang menyebabkan pelepasan nitrogen ke udara yang dipicu oleh kondisi anaerob di dalam tanah. Pada kondisi anaerob ini, bakteri - bakteri di tanah seperti Micrococcus denitrifican, Thiobacillus denitrifican dan Pseudomonas denitrifican, mengambil oksigen dari nitrat yang ada dari dalam dalam tanah.

Karena kondisi denitrifikasi ini, beberapa nitrat berubah menjadi nitrogen (N2) sehingga ia kembali terlepas ke udara.

Proses denitrifikasi ini juga sangat merugikan bagi tanaman karena pasokan nitrit untuk kesuburan tanah menjadi berkurang.

Baca juga: Kingdom Monera

Contoh Siklus Nirogen

Berikut ini kita sajikan contoh siklus nitrogen, yakni diantaranya sebagai berikut :

Tanaman pada dasarnya membutuhkan nitrogen dari tanah dengan menyerap melalui akar-akarnya. Kemudian nitrogen datang dalam bentuk ion nitrogen dan ketika nitrogen diserap oleh tanaman, kemudian direduksi menjadi ion nitrit. Setelah manjadi ion nitrit kemudian selanjutnya berubah menjadi amonium ion yang dapat dimasukkan ke dalam asam amino atau nukleat dan ke klorofil.
Ketika tanaman mati atau hewan mati atau ketika sebuah pabrik atau limbah mengeluarkan hewan, nitrogen organik kemudian dilepaskan. Selanjutnya bakteri dapat mengkonversi nitrogen organik ini menjadi amonium. Proses ini biasa disebut proses mineralisasi.
Nitrogen dapat masuk ke lautan akibat limpasan dari air tanah atau pada saat terjadi hujan. Nitrogen juga dapat masuk ke laut melalui presipitasi “hujan”, nitrogen dalam air mengalami fiksasi yang umumnya difasilitasi oleh bakteri yang disebut dengan cynobacteria. Setelah fiksasi, nitrogen dalam bentuk biologis yang tersedia fitoplankton di laut daapt digunakan.
Plankton mengeluarkan zat baik urea dan amonia ke dalam sebuah air. Fitoplanktorn dan limbah produk dapat tenggelam ke bawah, kemudain memasukkan amonia pada kedalaman pada zona euophotic.
Amonia dari produk limbah ini selanjutnya dikeluarkan dari zona eufotik dan bakteri yang hidup di bawah zona eufotik dapat mengkonversi amonia menjadi nitrat.
Konversi ini hanya dapat terjadi di bawah zona eufotik yang tidak terdapat cahaya sebab bakteri yang melakukan konversi tersebut dapat terhambat oleh suatu cahaya. Proses konversi ini disebut dengan ammonification atau mineralisasi.
Setelah amonia diubah, maka nitrifikasi terjadi dan amonia menjadi nitrit dan nitrat. Pencampuran partikal dan upwelling dapat membawa nitrat ke atas dan kemudian dapat digunakan oleh photoplankton untuk melanjutkan siklus.