Mekanisme Cerdas Fiksasi Nitrogen

Definisi

Salah satu unsur terpenting bagi kehidupan adalah nitrogen, Nitrogen sendiri berfungsi sebagai pendukung pertumbuhan tanaman. Atmosfer bumi sendiri mempunyai sekitar 78% nitrogen, akan tetapi sebagian besar nitrogen ini berbentuk gas dinitrogen (N₂), nitrogen yang berbentuk gas ini sulit dimanfaatkan oleh makhluk hidup karena sifatnya tidak reaktif (Handayani, 2014). Oleh karena itu nitrogen jika ingin lebih mudah dimanfaatkan perlu diubah menjadi bentuk yang lebih sederhana seperti ion amonium (NH₄⁺) atau nitrat (NO₃⁻), yang bisa diserap oleh tanaman. Proses pengubahan ini dikenal sebagai fiksasi nitrogen (Sapalina et al., 2022).

Apa Sih Fiksasi Nitrogen Itu?

Fiksasi nitrogen merupakan proses biologis atau kimiawi, hal tersebut yang membuat nitrogen bebas di udara menjadi senyawa nitrogen yang bisa dimanfaatkan oleh organisme hidup. Salah satu contoh bentuk fiksasi nitrogen yang paling efektif yaitu fiksasi nitrogen yang dilakukan oleh alga hijau-biru (Cyanobacteria). Alga hijau-biru mempunyai menzim khusus yang disebut nitrogenase untuk memecah ikatan kuat pada molekul nitrogen dan mengubahnya menjadi amonia (NH₃). hasil fiksasi nitrogen yaitu Amonia ini kemudian digunakan oleh tanaman untuk membentuk protein dan senyawa penting lainnya (Montolalu & Kordak, 2014)

Mekanisme Cerdas Dibalik Proses Fiksasi Nitrogen

Alga hijau-biru mempunyai cara unik dan cerdas, dimana enzim nitrogenase yang dimiliki oleh alga hijau-biru ini sangat sensitif terhadap oksigen sehingga proses fiksasi nitrogen sagat efisien. upaya yang dilakukan oleh alga hijau-biru untuk melindungi enzim nitrogenase, beberapa spesies alga hijau-biru membentuk struktur khusus yang disebut heterokista. heterokista merupakan sel yang dikhususkan untuk melakukan fiksasi nitrogen dalam kondisi tanpa oksigen. akan tetapi proses ini akan memerlukan banyak energi, yang diperoleh dari fotosintesis. Karena hal tersebut, alga hijau-biru juga mampu survive walaupun lingkungan sekitarnya tidak ideal untuk mempertahankan efisiensi fiksasi nitrogen (Sapalina et al., 2022).

Peran Alga Hijau Dalam Ekosistem

Alga hijau-biru memiliki peran yang cukup besar dalam menjaga keseimbangan ekosistem, menurut (Perisha et al., 2022) peran alga hijau-biru sebagai berikut:

• Menyuburkan Tanah

Hasil fiksasi nitrogen oleh alga hijau-biru yang mengahasilkan amonia memudahkan untuk tanah menyerapnya sehingga tanah yang menyerap amonia hasil fiksasi nitrogen sangat baik untuk mempercepat proses pertumbuhan tanaman.

• Hubungan Simbiosis

Alga hijau-biru sering kali hidup berdampingan dengan tanaman tertentu, seperti pakis air Azolla, untuk membantu memasok nitrogen yang dibutuhkan tanaman

• Penyokong Ekosistem Perairan

pada lingkungan yang berupa perairan alga hijau-biru mempunyai peranan penting membantu menjaga keseimbangan nutrisi yang dibutuhkan oleh organisme lain.Manfaat Fiksasi Nitrogen Oleh Alga Hijau-Biru Bagi Kehidupan.

Manfaat Fiksasi Nitrogen oleh Alga Hijau-Biru bagi Kehidupan

• Meningkatkan Produktivitas Pertanian

Alga hijau-biru mempunyai kemampuan untuk memfiksasi nitrogen dari udara dan mengubahnya menjadi bentuk yang bisa diserap oleh tanaman. Nitrogen ini penting untuk pertumbuhan tanaman karena membantu mereka berkembang dengan baik. Adanya alga hijau-biru mengurangi penggunaan pupuk kimia bagi petani sehingga lingkungan tidak tercemar. Dengan bantuan alga hijau-biru, tanaman bisa mendapatkan nitrogen alami tanpa perlu banyak bergantung pada pupuk kimia, yang membuat biaya pertanian lebih rendah dan tanah tetap sehat.

• Pemulihan Lahan Marginal

Keberadaan alga hijau-biru akan membantu memulihkan lahan meginal, Lahan marginal adalah tanah yang kurang subur dan sulit untuk ditanami tanaman. Ini bisa terjadi karena tanah kekurangan unsur hara, salah satunya nitrogen. Alga hijau-biru melakukan fiksasi nitrogen sehingga hasil dari fiksasi tersebut dapat diserap oleh tanah. Proses ini membuat tanah menjadi lebih subur, sehingga bisa digunakan lagi untuk pertanian atau kegiatan pertanian lainnya, bahkan jika sebelumnya tanah tersebut sulit untuk ditanami.

• Dukungan untuk Keberlanjutan

Metode kimia seperti pupuk nitrogen buatan memang bisa cepat memberi hasil, tetapi sering kali juga berdampak buruk bagi lingkungan, seperti mencemari air dan menghasilkan gas rumah kaca. Fiksasi nitrogen oleh alga hijau-biru adalah proses alami dan ramah lingkungan. Proses ini tidak mencemari tanah atau air, serta tidak menghasilkan gas berbahaya yang dapat memperburuk perubahan iklim. Dengan kata lain, menggunakan alga hijau-biru untuk fiksasi nitrogen adalah cara yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan pupuk kimia.

Kesimpulan

Alga hijau-biru merupakan salah satu organisme paling cerdas di alam, dengan kemampuan melakukan fiksasi nitrogen yang mendukung kehidupan di bumi. Selain memperkaya tanah, alga hijau-biru juga dapat mengurangi ketergantungan pada pupuk kimia, sehingga memiliki peran penting dalam keberlanjutan ekosistem. Meskipun terdapat beberapa tantangan, potensi alga hijau-biru sebagai solusi alami untuk masalah lingkungan dan pertanian sangat signifikan. Dengan penelitian lebih lanjut, kita dapat memanfaatkan potensi ini untuk menciptakan masa depan yang lebih ramah lingkungan.

Daftar Rujukan

Handayani, N. H. D. (2014). Pendahuluan, bab Cyanobacteria. 5–9.

Montolalu, E. D., & Kordak,  maria j. (2014). “fiksasi & asimilasi nitrogen.”

Perisha, B., Widyartini, D. S., & Piranti, A. S. (2022). Peranan Makroalga Bagi Ekosistem dan Responnya. Oseana, 47(1), 29–38.

Sapalina, F., Noviandi Ginting, E., & Hidayat, F. (2022). Bakteri Penambat Nitrogen Sebagai Agen Biofertilizer. WARTA Pusat Penelitian Kelapa Sawit, 27(1), 41–50. https://doi.org/10.22302/iopri.war.warta.v27i1.80