Mikroorganisme dalam siklus nitrogen

Partisipasi mikroorganisme dalam siklus biogeokimia ini bahkan lebih signifikan daripada dalam siklus karbon, karena mereka sendiri yang bertanggung jawab atas pemeliharaan asam minor yang tertulis dalam siklus umum. Dalam hal ini, kita dapat menganggap bahwa nitrogen ada di atmosfer (79% di antaranya adalah nitrogen molekuler, N2). Namun, hanya mikroorganisme tertentu yang mampu mengikat nitrogen atmosfer, yaitu mengubahnya menjadi senyawa kimia yang, pada gilirannya, dapat digabungkan oleh tanaman.    

Pada kenyataannya, dari tanahlah nitrogen memasuki rantai makanan. Dan ia melakukannya dalam bentuk nitrit dan / atau nitrat.

Di sisi lain, dalam diagram yang mewakili siklus, aspek-aspek tertentu dapat diamati, yang melengkapi keseluruhan, di mana mikroorganisme tidak lagi campur tangan.

Kita dapat membedakan tiga cara fiksasi atau penggabungan nitrogen ke materi hidup: biologis, atmosfer (fotokimia) dan industri. Yang pertama adalah yang ingin kita bahas di sini, karena di situlah mikroorganisme mengintervensi.

Fiksasi biologis dimulai dengan proses yang dilakukan oleh bakteri yang mengubah N2 menjadi NH3. Yang paling penting adalah genus Rizobium , yang hidup bersimbiosis di akar tanaman polong-polongan, yang sel tumbuhannya menyediakan energi yang diperlukan untuk mereduksi N2 menjadi NH3 oleh bakteri. Senyawa organik nitrogen terbentuk yang sudah dimasukkan ke dalam tanaman untuk membentuk protein dan molekul organik tanaman lainnya. Setelah itu, nitrogen organik tanaman diteruskan ke hewan yang memakan tanaman ini.   

Bakteri lain yang hidup bebas di dalam tanah ( Azotobacter Clostridium ) memfiksasi N2 ef menjadi amonia (NH3) dan ini terakumulasi di dalam tanah. Dengan cara yang sama, cyanobacterine atau ganggang biru-hijau di dalam air.

Mayat dan sisa-sisa organik lainnya didegradasi oleh bakteri pengurai menjadi zat yang berbeda (CO2, H2O), termasuk amonia (NH3) dan senyawa amonium lainnya (proses amonifikasi), yang juga tetap berada di dalam tanah.

NH3 dari fiksasi dan dekomposisi biologis ini diubah oleh kelompok lain bakteri kemosintetik nitrifikasi menjadi nitrit dan nitrat, yang dapat digabungkan, dilarutkan dalam air, oleh akar tanaman dan digunakan untuk biosintesis protein, sehingga memasuki rantai makanan.

Proses nitrifikasi ini berlangsung, seperti yang kita ketahui, dalam dua langkah yang dilakukan oleh bakteri yang berbeda:

  • Nitrosomonas: bertugas untuk nitrosifikasi: dari amonia (NH3) menjadi nitrit (NO2-).
  • Nitrobacter: yang melakukan nitrasi: dari nitrit (NO2-) menjadi nitrat (NO3-).

Akhirnya, pengembalian nitrogen ke atmosfer dilakukan berkat aktivitas kelompok lain bakteri anaerob denitrifikasi di dalam tanah, yang mengubah nitrat menjadi N2.

Related Posts