Nitrifikasi Nitrobacter sp.

Nitrifikasi Oleh Nitrobacter sp.

LAPORAN PENELITIAN

diajukan guna melengkapi tugas biologi dasar

fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Jember

OLEH

Ahmad Zainul Hasan

NIM 121810401026

BIOLOGI

FAKULTAS MIPA

UNIVERSITAS JEMBER

2012

  Proses Nitrifikasi oleh Nitrobacter sp.

( Nitrafication Proces by Nitrobacter sp.)

Abstrak

          Nitrobacter sp. adalah salah satu jenis bakteri yang dapat melakukan daur  ulang  zat. Nitrobacter sp. mempunyai kemampuan melakukan nitrifikasi dan denitrifikasi. Nitrogen di udara jumlahnya sangat banyak sedangkan di dalam tanah sedikit. Padahal Nitrogen di tanah sangat diperlukan tumbuhan untuk proses pertumbuhan dan perkembangan. Nitrogen bersenyawa membentuk urea, protein, asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti amoniak, nitrit dan nitrat^[1]. Hasil senyawa dari nitrogen tersebut digunakan sebagai nutrisi tumbuhan.

Keyword:Nitrobacter sp., Nitrogen, Nitrifikasi, Nitrat.

Abstract

            Nitrobacter sp. is one type of bacteria that can make recycled substances. Nitrobacter sp. have the ability to do nitrafcation. Nitrogen in the air is numerous, while in the ground a little. while Nitrogen in the soil is necessary for plant growth and maturation processes. Compounding form urea nitrogen, protein, nucleic acid or inorganic compounds such as ammonia, nitrite and nitrate^[1]. The results of the nitrogen compounds are used as nutirsi plants.

Keyword:Nitrobacter sp., Nitrogen,Nitrification,Nitrate.

8\

Pendahuluan

            Gas nitrogen sangat banyak terdapat di atmosfer bumi. kira-kira sampai 78% dari udara di atmosfer, Nitrogen Sangat diperlukan oleh tanaman untuk nutrisi pertumbuhan dan perkembangan^[2].  Meskipun nitrogen sangat penting bagi kehidupan tumbuhan, tetapi hanya sebagian organisme yang dapat mengikat nitrogen bebas. seperti ganggang bersel satu dan bakteri  bersimbiosis dengan tumbuhan tingkat tinggi  melalui fiksasi nitrogen.

Salah satu bakteri yang dapat melakukan nitrifikasi dan denitrifikasi adalah Nitrobacter sp. Kelompok bakteri ini banyak ditemukan di tanah dan di lingkungan perairan, terutama bila terdapat banyak tersedia senyawa amon

Bakteri Nitrobacter sp. adalah salah satu bakteri bakteri kemoautotrof, yaitu bakteri yang menggunakan energi kimia untuk mensistesis makanannya. Energi kimia diperoleh dari proses oksidasi senyawa organik. Nitrobacter (bakteri nitrat) mengoksidasi ion nitrit menjadi ion nitrat. Proses ini merupakan salah satu proses yang terjadi pada daur nitrogen.

Nitrobacter sp. merupaka bakteri nitrifikasi karena dapat mengubah amonium menjadi nitrit dan selanjutnya mengubah  nitrit menjadi nitrat.

Proses nitrifikasi dan denitrifikasi ini sangat penting karena proses ini mendaur ulang nitrogen dari penggunaan nitrogen sebelumnya. Proses nitrifikasi biasanya mendaurkan hasil dari aktivitas manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil, penggunaan pupuk nitrogen buatan, dan pelepasan nitrogen dalam air limbah telah secara berperan siklus nitrogen di bumi.

Secara umum tanaman mengambil nitrogen dalam bentuk Nitrat(NO₄). Nitrat (NO₄) sangat diperlukan tanaman sebagai sumber nutrisi^[3]. Nutrisi sebagi penyubur pertumbuhan tanaman.

Tujuan mengangkat judul ini dalam artikel ini adalah agar kita dapat memanfaatkan mikroba seperti Nitrobacter untuk pertanian. Sehingga dari penggunaan mikroba tersebut dapat menghasilkan produk pertanian dan perkebunan yang unggul.

Bakteri Nitrobacter sp. sering digunakan dalam agar bersimbiosis dengan akar tanaman agar tanaman dapat tumbuh dengan subur dan berkembang dengan baik. Nitrobakter mempunyai enzim khusus untuk melakukan proses nitrifikasi tersebut.

Dalam kehidupan sehari-hari banyak kasus pertanian yang disebabkan kekurangan tanaman akan Nitrogen. Akibat dari kurangnya Nitrogen tanaman dapat menyebabkan tanaman tanaman berdaun kuning pada pertumbuhan normalnya. Sehingga selanjutnya tanaman menjadi kering.

Dengan adanya pengetahuan bakteri ini diharapkan di pertanian dan perkebunan dapat menghasilkan bibit unggul dan hasil yang baik sebab terpenuhinya nutrisi bagi tanaman yang diperoleh dari hasil nitrifikasi.

Selain untuk bersimbiosis dengan akar tanaman, Nitrobacter sp. juga dapat mendaurkan hasil pembakaran fosil, menitratkan Amonium .

Siklus merubah bahan organik menjadi nitrat ini dinamakan siklus nitrogen.

Tinjauan Pustaka

Mikroba khususnya bakteri  terdapat dimana-mana di sekitar kita banyak disekitar kita. Bakteri bisa ditemukan di tanah, air, udara, dan bahkan di badan kita sendiri  banyak terdapat bakteri.

Peranan bakteri dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak, meskipun juga banyak yang merugikan. Salah satu bakteri yang menguntungkan adalah Nitrobacter sp.. Nitrobacter sp adalah bakteri yang bisa menangkap nitrogen langsung dari udara dan tanah serta mengubahnya menjadi ion-nutrisi sebagai nutrisi tanaman.

Nitrobacter sp. sebagian besar berbentuk batang , gram negatif, dan kemoutotrof. Bakteri Gram-negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan violet kristal pewarna dalam pewarnaan Gram protokol. Bakteri kemoutotrof organisme yang dapat memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk membuat makanan sendiri dari bahan organik^[4]. Contohnya bakteri besi, bakteri beleran, bakteri nitrogen. Bakteri kemoautotrof menggunakan energi kimia dari oksidasi molekul organik untuk menyusun makanannya. Molekul organik yang dapat digunakan oleh bakteri kemoautotrof adalah senyawa nitrogen, belerang, dan besi, atau dari oksidasi gas hidrogen. Dalam prosesnya bakteri ini membutuhkan oksigen^[5].

Nitrobacter sp. selnya berbentuk batang pendek, pleomorfik, seringkali berbentuk pears, Gram negatif, dan biasanya non motil. Nitrobacter sp. mampu mengoksidasi nitrit menjadi nitrat. Habitat bakteri ini tersebar pada tanah, air tawar, dan air laut^[5].

Nitrobacter sp. Sumber:http://www.biyolojiegitim.yyu.edu.tr/k/Nit/images/Nitrobacter%20sp_jpg.

Nitrobacter sp.

Sumber: http://nitrificationnetwork.org/NbBS.jpg.

Nitrobacter memainkan peran penting dalam siklus nitrogen dengan mengoksidasi nitrit menjadi nitrat dalam tanah. Tidak seperti pada tanaman yang transfer elektronnya terjadi pada proses fotosintesis dan hasil energinya digunakan untuk fiksasi karbon. Pada Nitrobacter sp. penggunaan energinya hasil oksidasi nitrit(NO₂) menjadi nitrat (NO₃) untuk memenuhi persyaratan karboh bakteri tersebut^[7].

Nitrobacter sp memiliki pH optimum antara 7,3 hingga 7,5. Jika diluar pH tersebut maka bakteri ini akan susah berkembang atau bahkan mati. Nitrobakter sp  akan mati jika suhu suatu tempat bakteri tersebut melebihi suhu 120^o[4].

Nitrobacter sp. termasuk dalam kingdom Bacteria. Sebagian besar kingdom monera termasuk dalam sel prokariotik^[4].

Filum dari Nitrobacter sp adalah termasuk dalam filum Proteobacteria.bakteri yang sanggup bersimbiosis untuk menyemat nitrogen dari udara dan mengoksidasinya menjadi nitrat^[4].

Kelas bakteri ini adalah Alphaproteobacteria. Bakteri ini terdiri fototropik genera, bersimbiosis dengan tanaman sehingga membantu tanaman memperoleh nutrisi^[4].

Nitrobacter sp. termasuk dalam ordo Rhizobiales. Rhizobiales merupakan perintah dari alpha Bakteri. Bakteri ini adalah bakteri gram-negatif. Bakteri ini adalah bakteri yang dapat mendaur ulang nitrogen^[4].

Family dari bakteri ini adalah Bradyrhizobiaceae.Bradyrhizobiaceae adalah keluarga bakteri , dengan sepuluh genera^[4].

Genus dari bakteri ini  adalah Nitrobacteraceae. Bakteri dalam genus ini sebagian besar berbentuk batang , Bakteri gram negatif, dan termasuk bakteri kemoutotrof. Nitrobacter memainkan peran penting dalam siklus nitrogen dengan mengoksidasi nitrit dalam tanah  menjadi nitrat. Nitrobacter menggunakan energi dari hasil oksidasi nitrit ion, NO₂^-, menjadi nitrat ion, NO₃^- untuk memenuhi persyaratan karbon mereka. Spesiesnya adalah Nitrobacter sp^[4].

Nitrobacter merupakan bakteri nitrifikasi karena merupakan bakteri yang mengubah nitrit menjadi nitrat. Nitrobacter termasuk famili Nitrobacteraceae.

Secara garis besar peranan bakteri Nitrobacter sp. sangat berguna dalam kehidupan. Bakteri ini dapat mengoksidasi amonium menjadin nitrat yang akan digunakan tanaman untuk zat hara dalam pertumbuhannya.

Nitrat (NO₃^-) dan nitrit (NO₂^-) adalah ion-ion anorganik alami, yang merupakan bagian dari siklus nitrogen. Aktifitas Nitrobacter sp. di tanah atau air menguraikan sampah yang mengandung nitrogen organik pertama-pertama menjadi ammonia, kemudian dioksidasikan menjadi nitrit dan nitrat. karena nitrit dapat dengan mudah dioksidasikan menjadi nitrat, maka nitrat adalah senyawa yang paling banyak ditemukan di dalam air bawah tanah maupun air yang terdapat di permukaan. Pencemaran oleh pupuk nitrogen, termasuk ammonia seperti juga sampah organik hewan maupun manusia, dapat meningkatkan kadar nitrat di dalam air. Senyawa yang mengandung nitrat di dalam tanah biasanya larut dan dengan mudah bermigrasi dengan air bawah tanah.

Pembahasan

Nitrogen biasanya diikat dalam bentuk. Amoniak diperoleh dari hasil jaringan mati oleh bakteri. Amoniak akan dinitrifikasi oleh oleh bakteri nitritivor. Seperti Nitrobacter, Nitrosomonas,dan Nitrosococcus. Hasil dari proses nitrifikasi adalah nitrat yang  akan diserap oleh akar tanaman sebagai  nutrisi. Selanjutnya oleh bakteri denitrifikasi nitrat kembali diubah menjadi amonia. Amonia kembali diubah oleh bakteri menjadi nitrogen yang akan dilepas ke udara. Dengan cara ini

 maka akan terjadi siklus nitrogen.

            Nitrobacter sp. adalah salah satu bakteri yang dapat melakukan nitrifikasi. Bakteri ini dapat merubah nitrit menjadi nitrat sehingga sangat berguna bagi bidang pertanian. Simbiosis bakteri Nitrobacter sp. dengan akar tumbuhan akan membuat tumbuhan cukup memperoleh zat hara. Sehingga hasil pertanian atau perkebunan  tersebut dapat maksimal dan dapat meninggkatkan hasil panen. Selain itu bacteri Nitrobacter sp. juga dapat berperan dalam siklus nitrogen.

            Siklus nitrogen pertama dimulai  dari gas nitrogen di atmosfer yang membentuk senyawa Nitrat . nitrat yang semakin banyak tersebut dapat terbawa ke daratan dengan perantara angin  dan hujan . nitrat tersebut digunakan tumbuhan untuk menghasilkan protein.

            Setelah tumbuhan menyerap nitrat, tumbuhan tumbuh kemudian dimakan oleh  hewan dan manusia. Sehingga nitrogen yang telah diserap tanaman tadi pindah ke tubuh  konsumen tersebut. Kemudian dari mengkonsumsi tersebut akan menghasilkan zat sisa berupa feses dan urin. Serta juga ada beberapa makhluk hidup yang mati. Zat sisa dan makhluk yang mati tersebut akan diuraikan oleh pengurai menjadi amoniak dan amoniun.

            Amoniak hasil penguraian tadi akan diubah menjadi nitrat oleh bakteri nitrifikasi. Kemudian proses berulang dua kali membentuk nitrit. Nitrit tidak dapat diserap tamanan,  sehingga nitrit oleh Nitrobacter sp. diubah menjadi menjadi nitrat sehingga nitrat tersebut dapat diserap oleh tanama untuk petumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Dari pertumbuhan yang baik itu akan menghasilkan tanaman yang menghasilkan hasil panen yang baik.

Kesimpulan

            Kesimpulannya bahwa, bakteri Nitrobacter sp. sangat berguna dalam kehidupan kita. Bakteri ini dapat melakukan nitrifikasi nitrogen. Hasil dari nitrifikasi dari Nitrobacter sp. adalah nitrat yang dapat digunakan sebagai nutrisi tanaman. Nutrisi yang di dapat tanaman akan membuat tanaman menjadi tumbuh subur, sehingga dapat menghasilkan hasil tanaman yang baik.

            Selain hasil nitrifikasi digunakan tanaman tanaman sebagai nutrisi dalam bentuk nitrat. Nitrobacter sp.   juga berperan penting dalam proses siklus nitrogen alam. Sehingga nitrogen di alam dapat di perbarui.

 Daftar Pustaka

[1]Nabila, M Nabila.2011.Nitrobacter. http://deapensieve.blogspot.com/2011/10/sekilas-tentang-nitrobacter-unsur.html. (diakses pada juma’at,22-02-2013).

 [2]Maulana, Puri.2012. Siklus Nitrogen di Atmosfer dan di dalam Tanah.http://perpustakaancyber.blogspot.com/2012/12/siklus-nitrogen-di-atmosfer-dan-di-dalam-tanah.html. (diakses pada juma’at,22-02-2013).

[3]Megasari, Ria et. al.2009. Peranan Unsur Nitrogen Pada Tanaman.http://worldplant.multiply.com/journal/item/13/Peranan-Nitrogen-terhadap-Tanaman. (diakses pada sabtu,23-02-2013).

[4]Wikipedia.Nitrobacter.http://en.wikipedia.org/wiki/Nitrobacter. (diakses pada sabtu,23-02-2013).

[5]Orso, Stephanie Et Al.1994.Molecular Phylogenetic Analysis of Nitrobacter sp.Penerbit:International Union of Microbiological Societies.

Posted in: