SIKLUS NUTRIENT
Oleh :
Hidayat Insad
NIM : 13.01.04.0.010-01
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SAMAWA (UNSA)
SUMBAWA BESAR
TAHUN 2014
DAUR NUTRISI
Dalam ekosistem terestrial
sumber/mineral dari tanah, secara alami status nutrisi dipelihara oleh adanya
proses daur Biogeokimia. Di dalam agroekosistem sebagian besar nutrisi terikut sebagai hasil panen
dan tidak kembali lagi secara alami sehingga diperlukan pemupukan. Karena itu
daur yang biasa terjadi terputus/asiklik.
Keberadaan makhluk hidup di
dunia ini tergantung pada aliran energi dan siklus materi melalui
ekosistem. Kedua proses tadi mempengaruhi jumlah dari organisme-organisme,
kecepatan proses metabolisme, dan kompleksitas dari komunitas. Energi dari
materi mengalir melalui ekosistem bersama-sama sebagai materi organik, satu
sama lainnya tidak bisa dipisah-pisahkan. Tetapi aliran energi adalah satu
arah, sekali dimanfaatkan oleh ekosistem akan hilang keluar dari sistem.
Sedangkan materi, dalam hal
ini melakukan suatu siklus. Atom dari kalsium atau karbon berkemampuan untuk
mengalir melalui makhluk hidup dan bagian non-hidup berkali-kali, atau dapat
pula dipindah dari suatu ekosistem ke ekosistem lainnya. Berdasarkan ke dua
proses itulah ekosistem berkemampuan untuk menjada fungsinya, dan merupakan
karakteristika seluruh biosfer.
Siklus hara adalah sistem daur
ulang alam. Semua bentuk daur ulang memiliki umpan balik yang menggunakan
energi dalam proses menempatkan sumber daya material kembali mulai digunakan.
Daur ulang dalam ekologi diatur untuk sebagian besar selama proses dekomposisi.
Ekosistem menggunakan keanekaragaman hayati dalam jaring makanan yang mendaur
ulang bahan-bahan alami, seperti nutrisi mineral, yang meliputi air. Daur ulang
dalam sistem alam adalah salah satu dari sekian banyak jasa ekosistem yang
mendukung dan memberikan kontribusi pada kesejahteraan masyarakat manusia. Nutrisi yang diperlukan untuk menghasilkan materi organik disirkulasikan ke
seluruh ekosistem dan dapat dimanfaatkan berkali-kali. Apabila tumbuhan dan
juga hewan mati akan didekomposisikan oleh kegiatan bakteria dan jamur, nutrisi
kemudian dikembalikan ke lingkungan abiotik membentuk kumpulan nutrisi sebagai
gudang atau reservoir. Dalam ekosistem daratan nutrisi biasanya dilepaskan dan
berkumpul dalam tanah, yang kemudian nutrisi-nutrisi ini akan diambil kembali
oleh tumbuhan dari gudangnya ini.
Dengan proses siklus materi
ini komponen-komponen organik dan anorganik dipautkan satu sama lain sedemikian
rupa sehingga sulit dipisahkan satu sama lainnya.
Tumbuhan merupakan komponen
yang sangat penting, dalam proses aliran energi dan siklus materi, sehingga
terjadinya keterpautan antara komponen biotik dengan komponen abiotik dalam
ekosistem. Ada dua hal yang termasuk ke dalam siklus materi, yaitu :
- Kepentingan Nutrisi dalam Ekosistem
Makhluk hidup memerlukan
minimal 30 sampai 40 unsur kimia, dari sekitar 92 unsur-unsur kimia yang
diketahui, untuk keperluan hidup dan pertumbuhannya. Nutrisi juga dikenal
sebagai garam-garam biogenik yang dapat dikelompokkan dalam dua kelompok utama,
yaitu nutrisi makro dan nutrisi mikro.
a.
Nutrisi makro
Nutrisi ini diperlukan relatif
dalam jumlah yang banyak, dan mempunyai peranan kunci dalam pembentukan
protoplasma makhluk hidup. Nutrisi-nutrisi penting yang termasuk kelompok ini
adalah hidrogen, karbon, oksigen dan nitrogen. Mereka bersama-sama membentuk
sekitar 95 % dari berat kering materi hidup. Keempat nutrisi ini didapatkan
dari bentuk gas di atmosfir. Nutrisi lainnya yang termasuk nutrisi makro ini,
yang diperlukan dalam jumlah yang relatif lebih sedikit diantaranya adalah
kalium, posfor dan sulfur.
b.
Nutrisi mikro
Nutrisi ini diperlukan dalam
jumlah yang jauh lebih sedikit, tetapi sangat penting untuk kehidupan. Minimal
ada sepuluh nutrisi mikro yang diperlukan oleh tumbuhan. Beberapa nutrisi mikro
seperti besi, tembaga, seng, karbon, dan boron, berasal dari batuan yang
terlepas akibat proses penghawaan.
- Siklus Biogeokimia
Telah dipahami bahwa
berfungsinya ekosistem tergantung pada sirkulasi dan nutrisi. Apabila nutrisi
tidak tersirkulasikan, maka suplai yang telah terjadi akan sia-sia dan
pertumbuhan menjadi terbatas. Begitu pentingnya permasalahan ini, beberapa
penelitian telah dilakukan untuk menentukan jalannya siklus nutrisi ini.
Berbeda dengan energi, materi
kimia yang berupa unsur-unsur penyusun bahan organik/nutrisi dalam ekosistem,
berpindah ke trofik-trofik rantai makanan tanpa mengalami pengurangan,
melainkan berpindah kembali ke tempat semula. Unsur-unsur tersebut masuk ke
dalam komponen biotik melalui udara, tanah atau air. Perpindahan
unsur kimia dalam ekosistem melalui daur ulang yang melibatkan komponen biotik
dan abiotik ini dikenal dengan sebutan daur biogeokimia. Hal ini menunjukkan
adanya hubungan antara komponen biotik dengan abiotik dalam suatu ekosistem. Siklus biogeokimia
meliputi : siklus air, siklus sulfur, siklus pospor, siklus nitrogen, Siklus karbon dan
oksigen.
·
SIKLUS AIR
Siklus atau daur merupakan suatu
perputaran atau lingkaran. Siklus hidrologi adalah perputaran air dengan
perubahan berbagai bentuk dan kembali pada bentuk awal. Hal ini menunjukkan
bahwa volume air di permukaan bumi sifatnya tetap. Meskipun tetap dengan
perubahan iklim dan cuaca, letak mengakibatkan volume dalam bentuk tertentu
berubah, tetapi secara keseluruhan air tetap. Siklus air secara alami
berlangsung cukup panjang dan cukup lama. Sulit untuk menghitung secara tepat
berapa lama air menjalani siklusnya, karena sangat tergantung pada kondisi
geografis, pemanfaatan oleh manusia dan sejumlah faktor lain.
Siklus air atau siklus hidrologi
adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.
Kondensasi (pengembunan)
Ketika uap air mengembang,
mendingin dan kemudian berkondensasi, biasanya pada partikel-partikel debu
kecil di udara. Ketika kondensasi terjadi dapat berubah menjadi cair kembali
atau langsung berubah menjadi padat (es, salju, hujan batu (hail)).
Partikel-partikel air ini kemudian berkumpul dan membentuk awan.
Presipitasi
Presipitasi pada pembentukan
hujan, salju dan hujan batu (hail) yang berasal dari kumpulan awan.
Awan-awan tersebut bergerak mengelilingi dunia, yang diatur oleh arus udara.
Sebagai contoh, ketika awan-awan tersebut bergerak menuju pegunungan, awan-awan
tersebut menjadi dingin, dan kemudian segera menjadi jenuh air yang kemudian air
tersebut jatuh sebagai hujan, salju, dan hujan batu (hail), tergantung
pada suhu udara sekitarnya.
Evaporasi (penguapan)
Ketika air dipanaskan oleh sinar
matahari, permukaan molekul-molekul air memiliki cukup energi untuk melepaskan
ikatan molekul air tersebut dan kemudian terlepas dan mengembang sebagai uap
air yang tidak terlihat di atmosfir.
Sekitar 95.000 mil kubik air
menguap ke angkasa setiap tahunnya. Hampir 80.000 mil kubik menguapnya dari
lautan. Hanya 15.000 mil kubik berasal dari daratan, danau, sungai, dan lahan
yang basah, dan yang paling penting juga berasal dari tranpirasi oleh daun
tanaman yang hidup. Proses semuanya itu disebut Evapotranspirasi.
Transpirasi (penguapan dari tanaman)
Uap air juga dikeluarkan dari
daun-daun tanaman melalui sebuah proses yang dinamakan transpirasi.
Setiap hari tanaman yang tumbuh secara aktif melepaskan uap air 5 sampai 10
kali sebanyak air yang dapat ditahan.
·
SIKLUS KARBON
Siklus karbon dapat terbagi menjadi dua macam, yaitu siklus dalam reaksi termonuklir berantai dalam binatang dan siklus karbon di bumi. Siklus di bumi ini lebih terkenal dengan siklus karbondioksida karena material yang berpindah adalah CO2. CO2 dalam udara digunakan oleh tanaman untuk reaksi fotosintesis menjadi materi organik (karbohidrat) dengan adanya gabungan dengan air. Senyawa organik tersebut diteruskan kepada konsumen dalam rantai makanan. Energi digunakan oleh makhluk hidup menghasilkan CO2 yang terlepas ke udara ataupun ke air, tergantung dari lingkungan hidup. Namun, senyawa organik tetap ada yang tersisa. Organisme juga mengeluarkan materi sisa (kotoran) yang mengandung karbon serta menjadi senyawa karbon organik setelah mati. Karbon-karbon ini dilepaskan dalam bentuk CO2 ke udara oleh saprovor (mikroorganisme pengurai). Dari udara ini, karbon dalam bentuk CO2 akan kembali digunakan oleh tumbuhan (siklus terjadi). Namun, reaksi oleh saprovor terkadang lambat sehingga senyawa karbon menumpuk dalam jangka waktu yang lama dalam bentuk gambut, batu bara, minyak bumi, ataupun batu karang(Buchari dkk., 2001). Pada ekosistem laut, terdapat karbon terlarut yang akan berubah menjadi cangkang dan tulang organisme laut dan menjadi sedimen. Selain itu, pengangkatan tektonik membawa karbon ke permukaan laut (Basukriadi, 2011).
Siklus
karbon adalah proses pemanfaatan CO2 diudara untuk keperluan fotosintesis
tumbuhan dan pembentukan CO2 kembali sebagai hasil dari proses respirasi
makhluk hidup. CO2 atau karbondiokasida merupakangabungan dari satu molekul
karbon dan 2 molekul oksigen. CO2 merupakan gas penyusun atmosfer yang
ditemukan dalam jumlah sedikit yaitu sekitar 0,03%. Kadar CO2 di atmosfer
berbanding terbalik dengan banyaknya tumbuhan hijau yang ada di sekitarnya. Hal
ini disebabkan karena CO2 merupakan komponen utama dalam proses fotosintesi
tumbuhan.
Siklus karbon diawali dengan pembentukan karbon (CO2)
diudara. CO2 dapat terbentuk karena 2 hal, aktivitas organisme dan aktivitas
alam. Aktivitas organisme termasuk respirasi, dekomposisi makhluk hidup yang
mati, pembakaran batubara, asap pabrik, dll. Aktivitas alam meliputi erupsi
vulkanik. Semua aktivitas diatas merupakan sumber CO2 di alam ini. Terlalu
banyak CO2 di udara akan menyebabkan efek rumah kaca.
CO2 diudara
kemudian dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Hasil akhir
proses fotosintesis adalah amilum dan Oksigen. Oksigen yang dihasilkan kemudian
digunakan oleh manusia dan hewan untuk bernafas. Proses pernafasan manusia dan
hewan menghasilkan H2O dan CO2. CO2 tersebut kemudian di manfaatkan oleh
tumbuhan lagi.. begitu seterusnya.
Dalam
ekosistem air, pertukaran CO2 di air dengan diatmosfer berjalan secara tidak
langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang
akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga
yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof
lain. Begitu pula sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO2 yang mereka
keluarkan menjadi bikarbonat.
·
SIKLUS NITROGEN
Nitrogen dapat ditemui di alam dalam bentuk
bebas (di udara) maupun di dalam tanah. Nitrogen ini akan diikat oleh tanaman
dalam bentuk gas N2, serta diambil dari tanah dalam bentuk amonia (NH3), ion
nitrit (N02- ), dan ion nitrat (N03-) dengan bantuan bakteri, misalnya
Marsiella crenata. Di dalam tanah, terdapat juga bakteri yang mengikat nitrogen
secara langsung yaitu Azotobacter sp. dan Clostridium sp. Mereka menggunakan
nitrogen untuk dijadikan senyawa penyusun tubuh yaitu protein. Saat baketri itu
mati, timbul zat urai berupa amonia. Amonia akan terlepas ke udara, atau
dinitrifikasi oleh bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas dan Nitrosococcus lalu
dioksidasi dalam lingkungan aerob sehingga menghasilkan nitrat yang akan
diserap oleh akar tumbuhan (proses nitrifikasi). Selanjutnya oleh bakteri
denitrifikan, nitrat diubah menjadi amonia kembali,dan amonia diubah menjadi
nitrogen yang dilepas ke udara. Nitrogen di udara akan diikat kembali oleh
tanaman, dan sebagian bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan
kilat/ petir. Dengan cara ini, siklus nitrogen berulang (Riastuti, 2011).
Siklus
nitrogen adalah proses perubahan nitrogen anorganik menjadi nitrogen organik
yaitu amonia (NH3), NO2,NO3 kemudian menjadi nitrogen anorganik lagi. Nitrogen
merupakan unsur penting dalam pembentukan asam amino, asam nukleat baik ARN
ataupun ADN. Nitrogen adalah komponen gas yang paling banyak terkandung di
atmosfer yaitu kurang lebih 80%. Nitrogen yang ada di atmosfer ditemukan dalam
bentuk N2 (gas Nitrogen) disebut sebagai nitrogen anorganik.
Untuk dapat
dimanfaatkan oleh makhluk hidup, nitrogen anorganik harus di ubah terlebih
dahulu menjadi nitrogen organik. Tidak semua makhluk hidup dapat merubah
nitrogen anorganik menjadi nitrogen organik. Proses perubahan nitrogen menjadi
materi organik hanya bisa dilakukan oleh mikroorganisme prokariota tertentu
yang memiliki kemampuan untuk menfiksasi nitrogen menjadi amonia. Serta oleh
reaksi nitrogen dengan oksigen atau hidrogen dengan bantuan petir yang
menghasilkan senyawa nitrit ataupun nitrat.
Amonia serta nitrit atau nitrat yang terbentuk
kemudian diserap oleh tumbuhan sebagai bahan pembentuk protein. Ketika hewan
dan manusia memakan tumbuhan tersebut maka nitrogen yang ada dalam tumbuhan
tersebut akan berpindah pada ketubuh hewan dan manusia. Selanjutnya nitrogen
dari hewan dan manusia kembali kealam melalui sisa hasil ekresi dalam bentuk
urine, atau dekomposisi makhluk hidup yang telah mati oleh bakteri pengurai
menjadi garam amonium (NH4) dan gas amoniak (NH3).
Kemudian
oleh bakteri Nitrosomonas (bakteri nitrit) amonia diubah menjadi nitrit. Nitrit
oleh bakteri Nitrobacter (bakteri nitrat) kemudian akan di ubah menjadi nitrat.
Proses perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat disebut sebagai proses
Nitrifikasi. Proses terakhir dalam daur nitrogen adalah perubahan nitrit dan
nitrat menjadi gas nitrogen yang hanya bisa dilakukan oleh bakteri
denitrifikasi. Nitrogen yang kembali ke atmosfer akan mengulang siklus dari
awal lagi, begitu seterusnya. Walau sama-sama penting, daur nitrogen lebih kompleks
jika dibandingkan dengan siklus karbon ataupun siklus oksigen.
Secara umum
daur nitrogen atau siklus nitrogen terdiri dari tiga tahapan proses, yaitu:
·
Tahap
pertama adalah proses perubahan gas nitrogen menjadi amonia oleh bakteri
fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri
Rhizobium yang bersimbiosis dengan tanaman leguminosa. Bakteri yang berperan
dalam fiksasi nitrogen antara lain adalah bakteri Azotobacter dan Clostridium.
Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi
nitrogen.
·
Tahap kedua
adalah proses perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat melalui proses
nitrifikasi. Amonia diubah menjadi nitrit oleh bakteri nitrit yang disebut
bakteri nitrosomonas. Kemudia nitrit yang terbentuk diubah menjadi nitrat oleh
bakteri nitrat yang disebut bakteri nitrobakter.
·
Tahap kedua
adalah proses perubahan nitrit dan nitrat menjadi nitrogen kembali melalui
proses denitrifikasi.
·
SIKLUS OKSIGEN
Siklus oksigen terkait dengan siklus
karbon. Dari proses fotosintesis tanaman, dihasilkan oksigen ke udara. Oksigen
ini diperlukan oleh organisme untuk respirasi, menghancurkan bahan organik
menjadi senyawa yang lebih sederhana (CO2). CO2 ini akan digunakan kembali
untuk fotosintesis dengan hasil samping O2 (siklus berulang). Selain itu, O2
digunakan untuk pelapukan oksidatif dan pembakaran bahan baku fosil. Selain
itu, O2 di udara dapat berbentuk ion, atom tereksitasi ataupun ozon O3 akibat
pengaruh radiasi ultraviolet. Oksigen tereksitasi akan memancarkan cahaya
tampak pada panjang gelombang tertentu menimbulkan fenomena cahaya langit (air
glow). Sementara, ozon berfungsi sebagai pelindung bumi karena menyerap radiasi
UV (Buchori dkk, 2001).
PROSES
TERJADINYA SIKLUS OKSIGEN
Siklus
Oksigen
Oksigen
merupakan unsur yang vital bagi kehidupan dibumi ini. Oksigen adalah unsur
ketigaterbanyak yang ditemukan berlimpah di matahari, dan memainkan peranan
dalam sikluskarbon-nitrogen, yakni proses yang diduga menjadi sumber energi di
matahari dan bintang-bintang. Oksigen dalam kondisi tereksitasi memberikan
warna merah terang dan kuning-hijau pada Aurora Borealis.
Oksigen
merupakan unsur gas, menyusun 21% volume atmosfer dan diperoleh denganpencairan
dan penyulingan bertingkat. Atmosfer Mars mengandung oksigen sekitar
0.15%.dalam bentuk unsur dan senyawa, oksigen mencapai kandungan 49.2% berat
pada lapisankerak bumi. Sekitar dua pertiga tubuh manusia dan sembilan
persepuluh air adalah oksigen.
Siklus
Oksigen penting untuk kesehatan kita dan lingkungan kita. Kita membutuhkan
oksigenuntuk respirasi. Oksigen pada nafas kita merupakan oxidises gula dalam
makanan untukmenghasilkan energi. Selama proses ini karbon dioksida dilepaskan
dalam atmosfer.Manusia membutuhkan oksigen untuk bernapas, Oksigen diperlukan
untuk dekomposisilimbah organik. Air dapat melarutkan oksigen dan inilah
oksigen terlarut perairan yangmendukung kehidupan.
Jadi siklus
oksigen adalah proses pertukaran oksigen di bumi ini yang berlangsung
secaraterus menerus tidak ada habisnya. Selama evolusi awal bumi, oksigen yang
dibebaskan dari H2O uap oleh radiasi UV. Ini terakumulasi di atmosfer sebagai
hidrogen melarikan diri keatmosfer bumi. Dengan munculnya kehidupan tanaman,
fotosintesis juga menjadi sumberoksigen. Oksigen juga dirilis sebagai karbon
organik dalam CHO, dan mendapat dimakamkandi sedimen.
·
SIKLUS FOSFOR
Pengertian dan definisi siklus fosfor. Daur Fosfor adalah proses perubahan
fosfat dari fosfat anorganik menjadi fosfat organik dan kembali menjadi fosfat
anorganik secara kesinambungan dan tanpa jeda. Fosfor adalah komponen penting
pada membran sel, asam nukleat dan tranfer energi pada respirasi sel. Fosfor
juga ditemukan sebagai komponen utama dalam pembentukan gigi dan tulang
vertebrata.
Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik dan
senyawa fosfat anorganik. Fosfat organik adalah sebutan untuk senyawa fosfat
yang terkandung dalam binatang dan tumbuhan. Sedangkan fosfat anorganik adalah
senyawa fosfat yeng terdapat pada tanah, batuan dan air.
Siklus fosfor atau daur fosfat diawali dengan
pembentukan fosfat anorganik oleh alam. Fosfor terdapat di alam dalam bentuk
ion fosfat (PO43-) dan banyak terdapat pada batu-batuan. Batu-batuan yang kaya
dengan fosfat yang mengalami erosi dan pelapukan terkikis dan hanyut oleh air
membentuk larutan fosfat. Larutan fosfat kemudia diserap oleh tumbuhan dan
makhluk hidup autotrof seperti protista fotosintesis dan Cyanobacteri. Manusia
dan hewan memperoleh fosfat dari tumbuhan yang dimakannya. Jika kandungan
fosfta dalam tubuh makhluk hidup berlebihan maka fosfat akan dikeluarkan
kembali kealam dalam bentuk urine ataupun feces yang kemudian diuraikan oleh
bakteri pengurai kembali menjadi fosfat anorganik. Selain dari sisa-sisa
metabolisme tubuh, fosfat juga di peroleh dari dekomposisi makhluk hidup yang
telah mati oleh bakteri pengurai.
Fosfat juga seringkali digunakan sebagai pupuk penyubur tanah. Sumber
fosfat bukan hanya berasal dari batu-batuan tapi juga dari kotoran hewan yang
disebut guano. Guano adalah nama dari sejenis kotoran burung laut yang
merupakan sumber utama fosfor dunia terutama yang kemudian diolah menjadi
pupuk.
Di alam, fosfor terdapat
dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada tumbuhan dan hewan) dan
senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah). Fosfat organik dari hewan dan
tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat
anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan
terkikis dan mengendap di sedimen laut. Oleh karena itu, fosfat banyak terdapat
di batu karang dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk
fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut. Fosfat anorganik ini kemudian
akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus menerus.
·
SIKLUS BESI
(Fe)
Besi adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi, dan jarang dijumpai
dalam keadaan unsur bebas. Besi atau ferrum biasanya bersimbol Fe. Kelarutan
besi tergantung kepada nilai pH dan ketersediaan karbon dioksida. Iron ferro
sebagai Fe (OH)2 dapat dilarutkan sampai 100 ppm pada pH 8 dan sampai 10.000
ppm pada pH 7. Dalam ketersediaan karbon dioksida kelarutan ferro carbonate 1
sampai 10 ppm pada pH antara 7 dan 8, meskipun dapat menjadi 100 ppm untuk pH 6
sampai 7. Untuk mendapatkan unsur besi, campuran lain mesti disingkir melalui
pengurangan kimia. Besi dalam bentuk zat besi amat penting bagi semua
organisme, kecuali bagi sebagian kecil bakteria. Tempat huni bakteri besi ini
dalam perairan asam dari pabrik bijih logam yang mengandung sulfida logam
seperti pirit besi (FeS2). Bakteri melakukan penyediaan asam
belerang dan regenerasi dari Fe, komponen ini terpakai pada pelapisan biji
logam.
Di antara bakteri pengoksidasi besi, yang terkenal ialah Thiobacillus ferrooxidans.
Spesies ini dapat hidup ototrof dengan menggunakan ion besi dan sulfur sebagai
donor elektron. Yang lainnya ialah Sulfolobus dari golongan Archaea dan
bakteri Gallionella, Leptothrix. Reaksi umumnya: Fe2+ +
bakteri besi à Fe3+. Dengan kata lain, ion ferro atau besi (II)
dioksidasi oleh bakteri besi menjadi ion ferri atau besi (III). Oksidasi besi
ini dapat berlangsung secara anaerob maupun aerob.
Besi digunakan untuk menyehatkan tanaman dan pertumbuhan hijau
tua. Seperti halnya magnesium, besi merupakan mineral utama untuk
fotosintesis. Tanaman harus mendapatkan besi untuk membuat kloro_l. Besi sangat
melimpah di dalam tanah atau batuan, sehingga suplementasi nutrisi ini tidak
diperlukan untuk tanaman.
Besi dapat bersumber dari beberapa mineral, seperti goethit (_-FeOOH),
limonit (FeOOH _ nH2O), hematit (_-Fe2O3), magnetit (FeO _ Fe2O3), dan siderite
(FeCO3). Goethit mempunyai sistem kristal ortorombik dan umumnya prismatic
panjang. Mineral ini biasanya dijumpai berwarna coklat kehitaman atau coklat
kekuningan/kemerahan, kilap logam dengan kekerasan 5 . 51/2 dan berat jenis 3,3
. 4,3. Hidrolisis mineral ini menghasilkan mineral limonit, yang biasanya
sebagai penyusun utama dari lapisan tanah merah.
Besi (Fe),
salah satu unsur yang dibutuhkan untuk metabolisme tubuh, tetapi bila > 1
ppm menimbulkan bau dan rasa tidak enak, warna air akan kemerahan oksida besi
baik dalam senyawa ferri atau ferro akan dapat merusak saringan air dan pelunak
resin. dan dapat mempengaruhi kesehatan ginjal.
Untuk beberapa kadar logam yang diperiksa melebihi batas ambang, perlu
dilakukan proses kimia, misalnya untuk Hg yang melebihi batas dapat ditambahkan
NaCl, tetapi hasil endapannya tidak boleh dibuang begitu saja karena akan
meracuni lingkungan. Untuk bakteri koli yang terkandung cukup diatasi dengan
memasak airnya agar bakteri koli tersebut mati.
·
SIKLUS
MANGAN (Mn)
Mangan diserap dalam bentuk ion Mn++, seperti unsur hara
lainnya, Mn dianggap dapat diserap dalam bentuk kompleks khelat. Mn dalam
tanaman tidak dapat bergerak atau beralih tempat dari organ yang satu ke organ
lain yang membutuhkan. Mangan terdapat dalam tanah berbentuk senyawa oksida,
karbonat dan silikat dengan nama pyrolusite (MnO2), manganite (MnO(OH)),
rhododhirosite (MnCO3) dan rhodoinite (MnSiO3) (Davidesau, 1980). Mn umumnya
terdapat dalam batuan primer terutama dalam bahan ferro magnesium. Mn
dilepaskan dari batuan karena proses pelapukan batuan. Hasil pelapukan batuan.
Hasil pelapukan batuan adalah mineral sekunder, terutama pyrolusite (MnO2) dan mangannite
(MnO(OH)). Kadar Mn dalam tanah berkisar antara 300-2000 ppm. Bentuk Mn dapat
berupa kation Mn2+ atau mangan oksida, baik bervalensi dua maupun valensi
empat.
Mangan ada di air tanah umumnya dalam frekuensi yang lebih kecil dan
konsentrasi yang lebih kecil (lebih dari 0.2 ppm) dari iron yang mirip
sifatnya. Dijumpai sebagai mangan bicarbonate yang terlarut yang berubah
menjadi mangan hidroksida yang tidak larut jika berkontak dengan oksigen.
Kotoran yang disebabkan mangan lebih sulit dihilangkan daripada iron. Slime
yang dibuat oleh bakteri serupa dengan bakteri iron yang juga mengoksidasi
garam mangan menjadi bentuk tidak terlarut. Mangan terlarut dan iron dapat
distabilkan dengan penambahan sejumlah kecil sodium hexametaphosphate ke air
tanah sebelum berkontak dengan udara. Ini menunda presipitasi campuran iron dan
mangan, waktu penundaan bervariasi dengan kuantitas bahan kimia yang
ditambahkan. Adapun bakteri pengoksidasi mangan yang umum antara lain Leptothrix
discophora.
Siklus mangan ini dapat kita lihat dalam suatu proses produksi fuel gas
baru dari sumber karbon padat. Pada siklus mangan ini terdapat empat tahap,
antara lain :
·
Produk
carbide yang berasal dari Mn (oksida) dan karbon padat
xMn + yC
MnxCy atau, xMnOz + (y+zx)C
MnxCy + xzCO
·
Produk fuel
gas yang berasal dari hydrolysis carbide
MnxCy + H2O H2
+ hydrocarbon + xMn(OH)2
1. Reaksi oksidasi yang spontan dari Mn(OH)2
menjadi Mn2O3
2. Regenerasi karbit dari Mn2O3 dan
sumber karbon baru.
Casino Slot Machines in North Carolina - Dr. DMC
BalasHapusFind Casino Slot Machines in 경산 출장안마 North Carolina 광주광역 출장마사지 for 파주 출장샵 free, or try your luck at a live casino! · A-Z Casino · The Slots · 속초 출장샵 Blackjack. 논산 출장마사지