Nitrogen merupakan elemen esensial dari
protein, DNA, dam RNA. Pertumbuhan tanaman juga sangat dipengaruhi oleh
nitrogen ini. Pada tumbuhan tertentu, terutaa polong-polongan, di akarnya
sering terdapat akar yang menggelembung, yang disebut nodul. Di dalam nosul ini
terdapat bakteri Rhizobium yang bersimbiosis. Bakteri Rhizobium dapat mengikat
nitrogen dan mengubah nitrogen menjadi nitrat. Prosese tadi disebut fiksasi
nitrogen. Akibat adanya simbiosis ini, tumbuhan polong-polongan tercukupi
kebutuhan nitratnya, dan sebaliknya menghasilkan gula bagi bakteri.
Serelia atau tumbuhan rumput-rumputan berbiji merupakan tumbuhan yang mensuplai
50% makanan pokok penduduk dunia. Namun, serelia tidak memiliki bakteri yang
dapat memfiksasi nitrogen di akarnya, sehingga kebutuhan nitrogennya dapat
diperoleh dari pupuk buatan. Kelebihan pupuk buatan dapat dapat terbilas air
dan mencemari air minum dan lain-lain.
Dengan adanya bioteknologi, para ilmuwan mencoba mengembangkan tumbuhan yang
akarnya dapat bersimbiosis dengan Rhizobium. Ide ini melibatkan 12 gen nif,
yang dapat mengontrol fiksasi nitrogen. Para ilmuwan mencoba menyisipkan gen
nif kepada :
1. tumbuhan serelia yang sesuai,
2. bakteri yang berasosiasi dengan tumbuhan serelia,
3. plasmid Ti dari Agrobacterium dan kemudian menginfeksi tumbuhan yang sesuai
dengan bakteri yang telah direkayasa.
Para ilmuwan memanfaatkan rekayasa genetika untuk mengisolasi gen yang
diinginkan kemudian menyisipkannya ke sel organisme lain yang dikehendaki.
Dalam penyisipan ini dilibatkan bakteri Agrobacterium tumefaciens untuk memasukkan
gen ke sel-sel tumbuhan.
Sel Agrobacterium
memiliki untaian DNA yang disebut plasmid Ti [T=tumor, i=including]. Gen yang
dikehendaki disisipkan dulu ke plasmid Ti. Tumbuhan yang diinfeksi
Agrobacterium mengalami tumor ganas yang disebabkan oleh Ti. Tumor ini disebut
crown gall yang sel-sel didalamnya masing-masing mengandung plasmid Ti yang
telah disisipkan gen. tumbuhan dapat dikulturkan dari potongan kecil jaringan
dari crown gall. Tumbuhan hasil kultur ini telah memiliki sifat yang berbeda
karena telah disisipkan gen, jadi sifat gen akan sesuai dengan gen yang
disisipkan.
Ø Nitrogen memasuki ekosistem melalui 2 jalur alami:
·
Melalui
hujan dan debu nitrogen.
·
Melalui
fiksasi nitrogen, yang
dilakukan oleh mikroba prokariotik dengan kemampuan mengubah N2
menjadi senyawa yang dapat digunakan untuk mensintesis senyawa organik
bernitrogen seperti asam amino.
Ø Sumber utama:
–
Atmosfer (80%)
–
Tanaman
–
Bahan organik tanah
–
Industri
pupuk nitrogen kimiawi menyumbang pada daur nitrogen di alam.
–
Terjadi halilintar di udara ternyata
dapat menghasilkan zat Nitrat, yang kemudian di bawa air hujan meresap ke bumi.
–
Sisa-sisa tanaman dan bahan-bahan
organis.
–
Mikrobia atau bakteri-bakteri.
–
Pupuk buatan (Urea, ZA dan lain-lain)
–
Hasil
dari fiksasi nitrogen adalah amonia, yang di dalam
tanah akan berubah menjadi amonium setelah mengalami penambahan ion H +
(amonifikasi), yang dapat
digunakan oleh tanaman.
•
Beberapa
bakteri aerob dapat mengoksidasi amonium menjadi nitrat, melalui proses yang
disebut nitrifikasi.
•
Nitrat
juga dapat digunakan oleh tanaman.
•
Beberapa
bakteri dapat menggunakan oksigen dari nitrat dan melepaskan N2 ke
udara (denitrifikasi).
Ø Fungsi
Nitrogen bagi tanaman adalah:
·
Diperlukan untuk pembentukan atau
pertumbuhan bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar.
·
Berperan penting dalam hal pembentukan
hijau daun yang berguna sekali dalam proses fotosintesis.
·
Membentuk protein, lemak dan berbagai
persenyawaan organik.
·
Meningkatkan mutu tanaman penghasil
daun-daunan.
·
Meningkatkan perkembangbiakan
mikro-organisme di dalam tanah.
0 komentar:
Posting Komentar