Mengenal bakteri pembentuk nitrat

Unsur nitrogen merupakan salah satu unsur yang termasuk dalam unsur hara makro yang dibutuhkan dalam jumlah banyak oleh tanaman untuk tumbuh dan berkembang secara normal. Umumnya unsur Nitrogen menyusun 1-5% dari berat tubuh tanaman. Unsur N diserap oleh tanaman dalam bentuk ion amonium (NH4+) atau ion nitrat (NO3-). Sumber unsur N dapat diperoleh dari bahan organik, mineral tanah, maupun penambahan dari pupuk organik. Namun, unsur N terbanyak sebenarnya berada di udara bebas dalam bentuk gas (N2) yang belum dapat diserap tanaman.

 

Unsur nitrogen berperan penting dalam merangsang pertumbuhan secara keseluruhan, khususnya batang, cabang, dan daun. Selain itu, nitrogen pun berperan penting dalam pembentukan hijau daun (klorofil) yang sangat berguna dalam proses fotosintesis. Fungsi lainnya ialah membentuk protein, lemak, dan berbagai persenyawaan organik lainnya.

 

Tanaman yang berkecukupan nitrogen pada daunnya akan tampak hijau segar, pertumbuhan tanaman normal dari segi tinggi, jumlah anakan, dan jumlah cabang, serta hasil panen yang berkandungan protein tinggi. Sebaliknya, kondisi tanaman yang kekurangan unsur nitrogen akan menunjukkan gejala tanaman berwarna pucat kekuningan (klorosis) akibat kekurangan klorofil, pertumbuhan tanaman menjadi kerdil, jumlah anakan atau jumlah cabang sedikit, perkembangan buah menjadi tidak sempurna dan seringkali masak sebelum waktunya. Apabila kondisi berlanjut, maka daun menjadi kering dimulai dari daun pada bagian bawah tanaman.

 

Dalam upaya memenuhi kebutuhan nitrogen bagi tanaman, petani umumnya menggunakan pupuk buatan seperti urea dan ZA atau jenis-jenis pupuk lainnya yang mengandung nitrogen. Keberadaan unsur nitrogen di udara dalam bentuk gas sebenarnya dapat tersedia di tanah dan diserap tanaman apabila di dalam tanah berkecukupan bakteri nitrifikasi yang dapat menarik gas N2 ke tanah supaya dapat terserap tanaman.

 

Salah satu jenis bakteri nitrifikasi adalah nitrobakteria. Nitrobakteria memerlukan habitat dengan lingkungan pH optimum antara 7,3 dan 7,5 serta akan mati pada suhu 120°F (49°C) atau di bawah 32°F (0°C). Menurut Grundman, nitrobakteria tumbuh optimal pada suhu 38°C dan pH 7,9. Akan tetapi, Holt menyatakan bahwa nitrobakteria tumbuh optimal pada suhu 28°C dan pH antara 5,8-8,5 serta memiliki pH optimal antara 7,6-7,8. Nitrobakteria pada umumnya berbentuk batang, seperti pir atau pleomorfhic dan berkembang biak dengan membentuk tunas.

 

Nitrobakteria bekerja pada kondisi aerob (memerlukan udara). Bakteri tersebut membutuhkan oksigen dan makanan berupa nitrit untuk hidup dan membangun koloni di media dengan permukaan yang keras dan bersih. Nitrobakteria termasuk lama dalam memperbanyak diri dibanding bakteri lain yang ada. Di dalam air tawar, bakteri membutuhkan waktu setiap 8 jam untuk memperbanyak diri, sedangkan untuk air laut lebih lama lagi sekitar 24 jam.

 

Nitrobakteria termasuk famili Nitrobacteraceae. Spesies nitrobakteria meliputi Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris, dan Nitrobacter alkalicus. Selain itu, nitrobakteria juga merupakan sub-kelas dari Proteobacteria. Tidak seperti pada tumbuhan saat fotosintesis yang menyediakan energi untuk fiksasi karbon dalam pembentukan gula dalam tubuh tanaman, nitrobakteria justru menggunakan energi dari oksidasi ion nitrit  ( NO2¯ ) menjadi ion nitrat ( NO3¯ )  untuk mempertahankan hidupnya. Proses pembuatan makanan oleh bakteri inilah yang menyebabkan unsur N dapat diserap tanaman dalam bentuk ion nitrat.

 

 

Keberadaan nitrobakteria di dalam tanah sangat diperlukan dalam mempercepat proses nitrifikasi sehingga ketersediaan unsur tersebut selalu terjaga bagi tanaman. Namun, dengan pengaplikasian pestisida kimia berlebih oleh petani dan budidaya tanpa bahan organik, jumlah nitrobakteria semakin lama semakin berkurang. Hal inilah yang menyebabkan petani semakin hari semakin banyak menggunakan pupuk buatan berbahan dasar nitrogen. Penggunaan pupuk buatan tersebut makin menurunkan kesuburan tanah, merusak tekstur tanah dan dapat mengakibatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman tidak optimal. Kondisi tersebut menjadi tantangan tersendiri bagi kita untuk mengembalikan kesuburan tanah dengan mengembalikan populasi nitrobakteria.

About zukiungu