Tumbuhan tidak mendapatkan nitrogennya langsung dari udara. 

img 2228 1024x768 - Bagaimana Cara Tanaman Mendapatkan Nitrogen dari Udara?
Tumbuhan mendapatkan nitrogen dari tanah dan tidak langsung dari udara. Gambar Domain Publik, sumber: Christopher S. Baird.

Meskipun nitrogen merupakan unsur yang paling melimpah di udara, setiap atom nitrogen di udara adalah atom triple-bonded yang terikat dengan nitrogen lain untuk membentuk nitrogen molekul, N2 . Ikatan rangkap tiga ini sangat kuat dan sangat sulit untuk dipatahkan (dibutuhkan energi untuk memutus ikatan kimia sedangkan energi hanya dilepaskan ketika ikatan terbentuk ). Akibatnya, meskipun nitrogen di udara sangat umum, secara energik tidak menguntungkan bagi tanaman untuk memecah molekul nitrogen untuk mendapatkan atom mentah yang dapat digunakannya. 

Ikatan rangkap tiga yang kuat dari N2 juga membuat molekul nitrogen sulit bereaksi dengan kebanyakan bahan kimia lainnya. Faktanya, ini adalah bagian dari alasan mengapa ada begitu banyak nitrogen di udara. Juga, stabilitas dan simetri dari molekul nitrogen membuat molekul nitrogen yang berbeda sulit untuk saling mengikat. Sifat ini berarti bahwa nitrogen molekuler dapat didinginkan pada suhu yang sangat rendah sebelum menjadi cair, sehingga nitrogen cair menjadi cairan kriogenik yang sangat efektif.

36 1567079291 1 - Bagaimana Cara Tanaman Mendapatkan Nitrogen dari Udara?
Nitrogen di udara

Tindakan memecah dua atom dalam molekul nitrogen disebut “fiksasi nitrogen”. Tumbuhan mendapatkan nitrogen yang mereka butuhkan dari tanah, yang sudah diproses oleh bakteri dan archaea. Bakteri dan archaea di tanah dan di akar beberapa tanaman memiliki kemampuan untuk mengubah nitrogen molekul dari udara (N2 ) menjadi amonia (NH3 ), sehingga memutus ikatan rangkap tiga dari molekul nitrogen. 

Organisme semacam itu disebut “diazotrophs”. Dari sini, berbagai mikroorganisme mengubah amonia menjadi senyawa nitrogen lain yang lebih mudah digunakan tanaman. Dengan cara ini, tanaman mendapatkan nitrogen secara tidak langsung dari udara melalui mikroorganisme di tanah dan di akar tanaman tertentu. Perhatikan bahwa radiasi matahari petir dan energi tinggi juga dapat membelah molekul nitrogen, dan karenanya juga memproses nitrogen di udara. 

Namun, jumlah nitrogen yang disebabkan oleh petir dan radiasi matahari tidak signifikan dibandingkan dengan jumlah yang disebabkan oleh diazotrof di tanah dan di akar. Dalam bukunya Nitrogen Fixation , John Postgate menyatakan,

Fiksasi nitrogen – konversi nitrogen atmosfer menjadi bentuk yang dapat digunakan tanaman – adalah proses mendasar bagi pertanian dunia. Itu muncul sebagai konsekuensi dari aktivitas spontan, antropogenik dan biologis. Keberadaan dan pentingnya komponen biologis telah diakui selama lebih dari satu abad, tetapi kemajuan ilmiah selama beberapa dekade terakhir telah secara radikal mengubah pemahaman kita tentang sifat dan mekanismenya.

nitrogen cycle - Bagaimana Cara Tanaman Mendapatkan Nitrogen dari Udara?
Siklus nitrogen biologis sangat tergantung pada bakteri dan archaea yang menghuni tanah dan penghuni akar, yang memisahkan molekul nitrogen dari udara. Gambar Domain Publik, sumber: EPA.

Sumber: West Texas A&M University

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here