Fiksasi Nitrogen Oleh Mikroorganisme : Solusi Ramah Lingkungan Untuk Pertanian Modern

Nitrogen merupakan elemen penting dalam siklus kehidupan. Unsur ini diperlukan oleh semua organisme untuk membentuk senyawa vital seperti protein, DNA, dan RNA. Tanaman, khususnya, membutuhkan nitrogen dalam jumlah yang cukup untuk mendukung pertumbuhannya. Sayangnya, nitrogen yang tersedia di tanah seringkali tidak mencukupi. Hal ini mendorong penggunaan pupuk sintetis dalam jumlah besar untuk mendukung produksi tanaman, yang pada gilirannya membawa dampak negatif terhadap lingkungan.  

Dalam buku Fiksasi Nitrogen oleh Mikroorganisme (2022), Kukuh Munandar menegaskan pentingnya mikroorganisme penambat nitrogen sebagai solusi alternatif. Mikroorganisme seperti Rhizobium, Azotobacter, dan Azospirillum memiliki kemampuan unik untuk menambat nitrogen langsung dari atmosfer dan mengubahnya menjadi senyawa yang dapat digunakan oleh tanaman, seperti ammonium (NH) dan nitrat (NO).

"Sebagian besar nitrogen di atmosfer berbentuk gas nitrogen (N), yang mencapai 78% dari total atmosfer bumi. Namun, tanaman tingkat tinggi tidak dapat langsung memanfaatkannya," tulis Munandar. Beliau juga menjelaskan bahwa bakteri seperti Rhizobium bersimbiosis dengan tanaman kacang-kacangan. Proses ini menghasilkan bintil-bintil akar tempat bakteri ini mengikat nitrogen, memberikan pasokan nitrogen yang cukup untuk mendukung pertumbuhan tanaman inangnya.  

Lebih jauh, Munandar memaparkan bahwa enzim nitrogenase yang dihasilkan oleh bakteri penambat nitrogen memungkinkan proses pengubahan gas nitrogen menjadi amoniak. Gen yang bertanggung jawab untuk proses ini disebut gen nif (nitrogen fixation). Dalam penelitian modern, gen ini bahkan telah berhasil ditransfer ke bakteri lain seperti Escherichia coli untuk meningkatkan kemampuannya menambat nitrogen.  
Selain Rhizobium, buku ini juga menjelaskan keberadaan mikroorganisme lain yang mampu menambat nitrogen baik secara simbiotik maupun bebas. Contohnya, Azospirillum yang dapat hidup di akar rumput-rumputan, serta Azotobacter yang hidup bebas di tanah, mampu menghasilkan zat pemacu tumbuh seperti auksin, giberelin, dan sitokinin.  

Manfaat Pemanfaatan Mikroorganisme Penambat Nitrogen  
Dalam buku tersebut, Munandar juga menjelaskan beberapa keuntungan dari pemanfaatan mikroorganisme penambat nitrogen, yaitu:  
1. Ramah Lingkungan: Tidak menimbulkan efek samping berbahaya dan mengurangi risiko pencemaran tanah serta air akibat penggunaan pupuk kimia.  
2. Efisiensi Biaya: Teknologi yang relatif sederhana dan harganya terjangkau dibandingkan pupuk sintetis.  
3. Sustainable Agriculture: Mendukung konsep pertanian berkelanjutan dengan meningkatkan kesuburan tanah tanpa merusak ekosistem.  

Menurut Munandar, "Pemanfaatan mikroorganisme ini telah diterapkan di berbagai negara maju seperti Selandia Baru yang sangat mengutamakan penggunaan pupuk alami berbasis fiksasi nitrogen." Dengan pemanfaatan mikroorganisme penambat nitrogen, petani tidak hanya mampu meningkatkan produktivitas hasil panen tetapi juga mendukung pelestarian lingkungan. Sebagai solusi ramah lingkungan, pendekatan ini patut diprioritaskan di tengah tantangan ketahanan pangan global.