Dokumen tersebut membahas tentang peran nitrogen bagi tumbuhan dan siklus nitrogen di alam. Nitrogen penting untuk tumbuhan namun hanya sedikit di tanah, sehingga tumbuhan bergantung pada proses fiksasi, amonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi untuk mensuplai kebutuhan nitrogennya."

1. TANAMAN DAN NITROGEN
OLEH
Dahlia Badui
Prelly. M. J. Tuapattinaya

2. Nitrogen merupakan unsur
yang penting dalam
kehidupan tumbuhan
.Nitrogen terdapat di
atmosfer bumi kurang
lebih 80% sedangkan di
tanah hanya mengandung
sedikit nitrogen. Namun,
tumbuhan tidak dapat
mengambil nitrogen secara
langsung dari atmosfer dan
tumbuhan bergantung
pada suplai nitrogen di
tanah untuk
pertumbuhannya

3. 1. Molekul nitrogen yang tersedia hanya untuk beberapa Bentuk-bentuk
organisme hidup
2. Nitrat (NO3−) yang telah diubah ke dalam amonia sebelum masuk ke
dalam metabolisme
3. Komponen amonium (NH4+)., dimana ion amonium di absorbsi secara
langsung oleh akar tanaman bersama ion nitrat dan,
4. Nitrogen organik yang hadir ditanah berbentuk protein yang dirombak,
dan dapat diserap oleh tanaman sebagai asam amino, amonia (NH3) atau
nitrat secara langsung

4. Kebutuhan nitrogen oleh tumbuhan dapat diperoleh dari tanah dalam
bentuk tersedia bagi tanaman. Dalam perolehannya, nitrogen mengalami
siklus dan perubahan bentuk.

5. Metabolisme nitrogen dapat didefinisikan sebagai
serangkaian dari proses biokimia yang mengambil tempat
di dalam atau di luar tubuh tanaman berupa pembentukan
kompleks nitrogen dari molekul-molekul sederhana dan
perombakan kompleks nitrogen menjadi molekul-molekul
sederhana pembentukanya
Proses metabolisme anabolisme dan katabolisme nitrogen
terjadi di alam untuk mensuplai nitrogen tanaman dan
nitrogen makhluk hidup lain. Nitrogen di atmosfer terjaga
hampir selalu konstan yaitu 75-80%. Serangkaian reaksi
metabolisme nitrogen dari atmosfer dan kembali lagi ke
atmosfer dinamakan siklus nitrogen.

6. Siklus utama nitrogen meliputi fiksasi,
ammonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi
FISIKA
BIOLOGI

7. Proses Fiksasi Nitrogen secara fisika
N2 + O2 lecutan listrik & petir 2NO
Oksida nitrit (2NO) kemudian dioksidasi menjadi nitrogen peroksida
2NO + O2 Oksidasi 2NO2
Selama hujan nitrogen peroksida (NO2) bersama air hujan membentuk
asam nitrit (HNO2) dan asam nitrat (HNO3) yang turun bersama dengan
hujan.
2NO2 + air hujan HNO2 + HNO3
Di tanah, radikal alkali di tanah bereaksi dengan HNO3 untuk meghasilkan
nitrit dan nitrat larut dalam air yang dapat diabsorbsi tanaman melalui akar.
Garam Ca atau K + HNO3 Di tanah Ca-nitrat dan K-nitrat

8. Fiksasi Ntrogens secara Biologi
Mikroorganisme yang mampu mengubah molekul nitrogen sehingga
mampu untuk digunakan oleh tumbuhan dibagi beberapa tipe
antara lain:
1. Mikroorganisme yang hidup dalam akar tumbuhan tertentu dan
membentuk bintil akar
2. Bakteri tanah heterotrof tertentu yang hidup bebas, contohnya
Clostridium pasteuranum (aneorob) dan Azobacter (aerob)
3. Bakteri berfotosintesis, contohnya Rhodospirillum rubrum.
4. Beberapa ganggang hijau berfotosintesis, misalnya nostoc,
Anabaena, dan Oscillatoria. Ganggang tersebut memiliki
kemampuan untuk mengolah nitrogen di atmosfer.
5. Cendawan, Khamir yang diisolasi dari tanah yang memiliki
jumlah nitrogen yang sangat rendah.

9. Amonifikasi merupakan pengubahan nitrogen organik
menjadi ammonium (NH4) oleh bakteri dan cendawan tanah
(Ross 1995). Menurut Pandey dan Sinha (1990) amonifikasi
ialah proses pembentukan amonium/ amonia dari bahan-
bahan organik melalui peristiwa dekomposisi dengan
bantuan mikroorganisme tanah. Organisme yang
bertanggungjawab untuk melepaskan amonia adalah bakteri
saprofitik seperti Bacillus mycoides, B. ramosus, B. vulgaris yang
disebut sebagai bakteri amonifikasi

10. Proses oksidasi lebih lanjut Amonium (NH4+) atau amonia (NH3) menjadi
nitrit dan nitrat (salisbury dan Ross 1995). Amonia yang dihasilkan dirubah
dalam bentuk nitrat oleh aktivitas nitrifikasi sehingga dinamakan nitrifikasi.
Proses nitrifikasi diawali dengan pengoksidasian amonia menjadi nitrit oleh
Nitrosomonas dan Nitrosoccocus.
2 NH3 + 3 O2 Nitrosomonas dan Nitrosoccocus 2HNO2 +H2O
Nitrit kemudian dioksidasi menjadi nitrat oleh bakteri Nitrotobacter
2HNO2 + O2 Nitrotobacter 2HNO3
Proses nitrifikasi dari amonium
NH4+ + 1½O2 Nitrosomonas dan Nitrosoccocus. NO2−+ H2O + 2H+
NO2− + ½O2 Nitrotobacte NO3−

11. Denitrifikasi merupakan suatu proses reduksi nitrat menjadi bentuk N2,
NO, N2O, NO2, dan NO3- oleh bakteri anaerobik dimana molekul-
molekul ini akan kembali ke atmosfer. Bakteri tersebut menggunakan
NO3- sebagai penerima elektron selama respirasi, sehingga diperoleh
energi bagi kelangsungan hidupnya. Bakteri yang berperan dalam proses
reduksi nitrat ini ialah Pseudomonas denitrificans, P. Stutzeri, Bacillus subtilis,
Thiobacillus denitrificans, Micrococcus, Clostridium dan lain-lain.
Melalui kehadiran Sulfur dan air, bakteri Thiobacillus akan mengubah
nitrat menjadi sulfat dan nitrogen, terjadi pelepasan energi
6KNO3 + 5S + 2H2O Thiobacillus K2SO4 + 4KHSO4 +3N2 + Energi
Spesies Clostridium mengubah hydroksilamine (NH2OH) menjadi amonia
dan air NH2OH + H2 Clostridium NH3 + H2O
HNO2 + 3H2 Clostridium NH3 + H2O
HNO3 + 4H2 Clostridium NH3 + 3H2O

12. PROSES DENITRIFIKASI