Daur Nitrogen

Nitrogen merupakan unsur yang paling penting dalam kehidupan, yaitu sebagai komponen pembentuk protein atau komponen penyusun asam nukleat (DNA dan RNA). Sumber utama nitrogen adalah N2 di atmosfer. Namun, sebagian besar organisme baik tumbuhan maupun hewan tidak dapat memanfaatkan N2 bebas di udara. Tumbuhan menyerap nitrogen dalam bentuk nitrat (NO3)-. Pengikatan (fiksasi) N2 di udara menjadi NO3- dapat terjadi secara biologi dan elektrokimia. Pengikatan N2 secara biologi dilakukan oleh bakteri dan ganggang hijau-biru. Bakteri bebas (non-simbiotik) yang dapat mengikat N2 antara lain Azetobacter. Bakteri simbiotik yang mampu mengikat N2, antara lain Rhizobium leguminosarum yang bersimbiosis dengan bintil akar tumbuhan polong-polongan. Ganggang hijau-biru yang dapat mengikat N2, antara lain Nostoc dan Anabaena

Nitrat (NO3)- yang telah diserap oleh akar tumbuhan disintesis menjadi bahan protein di dalam tubuh tumbuhan (protein nabati). Protein nabati dirubah oleh herbivora menjadi protein hewani. Jika tumbuhan dan hewan mati, protein nabati dan hewani, serta kotorannya diurai menjadi amonia (NH3) dan asam amino oleh jamur pelapuk dan bakteri. Penguraian protein menjadi asam amino dan amonia disebut amonifikasi. Bakteri yang melakukan amonifikasi, antara lain Bacillus subtilis dan Bacillus mesentericus. Amonia kemudian diubah menjadi nitrit (NO2)- oleh bakteri nitrit (Nitrosococcus dan Nitrosomonas). Nitrit (NO2)- diubah menjadi nitrat (NO3)- oleh bakteri nitrat (Nitrobakter). Selain diserap oleh akar tumbuhan, nitrat juga mengalami denitrifikasi oleh bakteri dan sebagian menumpuk dalam bentuk endapan. Denitrifikasi adalah pengubahan nitrat menjadi gas nitrogen (N2) yang akan dibebaskan kembali ke udara. Bakteri yang berperan dalam denitrifikasi, antara lain Pseudomonas denitrificans dan Micrococcus.

Pengikatan nitrogen di udara secara elektrokimia memerlukan energi dari halilintar. Dengan energi dari halilintar, nitrogen berikatan dengan oksigen menghasilkan nitrogen dioksida (NO2). Nitrogen dioksida kemudian bereaksi dengan air membentuk nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan, mengalami denitrifikasi, atau menumpuk pada endapan

Gambar. Daur Nitrogen

Referensi:
Irnaningtyas. 2013. Biologi Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Penerbit Erlangga.