Page 26 - Materi Ajar Ekosistem

Daur Nitrogen (N)

Nitrogen (N) merupakan unsur penyusun atmosfer yang terbesar, yaitu sekitar 80%.
Unsur ini merupakan penyusun senyawa organik, khususnya protein. Meskipun
ketersediaan nitrogen di udara sangat melimpah, hewan dan tumbuhan tidak dapat
mengambil langsung dari udara. Nitrogen tersedia bagi tumbuhan hanya dalam bentuk
ammonium (NH4+) dan nitrat (NO3-).
Seperti pada Gambar 21 yang mengilustrasikan tindakan dua jenis bakteri pengikat
nitrogen. Di mulai dari gambar paling kanan,1) beberapa bakteri hidup (contohnya
Rhizobium) bersimbiosis di akar spesies tumbuhan tertentu, dengan mengikat

(memfiksasi) nitrogen bebas serta memecahkan menjadi senyawa nitrat (NO3-).
Beberapa jenis tumbuhan yang memiliki hubungan mutualistik ini adalah kelompok
legum, famili yang terdiri dari kacang tanah, kedelai, dan alfalfa. Sejumlah tumbuhan
non legum yang hidup di tanah sedikit kandungan nitrogen memiliki hubungan yang
mirip dengan bakteri.2) Bakteri pengikat nitrogen yang hidup bebas di tanah atau air
mengubah N2 menjadi amonia (NH3), yang kemudian mengambil H+ lain menjadi
amonium (NH4+). 3) Setelah nitrogen "difiksasi", beberapa NH4 diambil dan digunakan
oleh tumbuhan. 4) Bakteri nitrifikasi (seperti Nitrosomonas dan Nitrobacter) dalam
tanah juga mengubah sebagian dari NH4 menjadi nitrat (NO3-), yang lebih mudah 5)
diserap oleh tanaman. Tumbuhan menggunakan nitrogen yang mereka asimilasi untuk
mensintesis molekul seperti asam amino, yang kemudian dimasukkan ke dalam protein.
6)Ketika herbivora (diwakili oleh kelinci pada Gambar 21) memakan tumbuhan, ia
mencerna protein menjadi asam amino, kemudian menggunakan asam amino untuk
membangun protein yang dibutuhkannya. Konsumen tingkat tinggi mendapatkan
nitrogen dari mangsanya. Produk limbah yang mengandung nitrogen terbentuk selama
metabolisme protein; konsumen mengeluarkan beberapa nitrogen serta memasukkan
beberapa ke dalam jaringan tubuh mereka. Mamalia, seperti kelinci, mengeluarkan

nitrogen sebagai urea.
Organisme yang tidak dikonsumsi akhirnya mati dan menjadi detritus, yang diuraikan
oleh prokariota dan jamur. 7) Dekomposisi melepaskan NH4+ dari senyawa organik lalu
mengisi kembali kandungan tanah dengan NH4+ dan, dengan bantuan bakteri nitrifikasi
(langkah 4), menjadi nitrat (NO3-). Dalam kondisi anaerob, 8) bakteri tanah yang dikenal
sebagai denitrifikasi melepaskan atau mereduksi oksigen dari NO3- menjadi gas
dinitrogen (N2) dan kembali ke atmosfer. Sedangkan untuk denitrifikasi aerobik dapat
menghasilkan gas yang berbeda, N2O.

19