Mikro Tanah

MIKRO TANAH

MAKALAH

DI SUSUN OLEH:

1.     Puspasari Noerwan T                          NIM 24020111140062

2.     Meiza Hayyu Putri                              NIM 24020111140071

3.     Amalia Aininnur                                 NIM 24020111140068

4.     Fitria                                                    NIM 24020111130055

5.     Wiatri Larasati                                    NIM 24020111130051

6.     Andy Wicaksono                                NIM 24020111140085

JURUSAN BIOLOGI

     FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

    UNIVERSITAS DIPONEGORO

   2013

BAB I

PENDAHULUAN

       I.            Latar belakang

Semua yang ada di bumi baik makluk hidup maupun benda mati tersusun oleh materi. Materi ini tersusun oleh antara lain: karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N), Hidrogen (H), Belerang atau sulfur (S) dan Fosfor (P). Biogeokimia merupakan pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup. Keadaan suatu ekosistem, materi pada setiap tinkatan trofik tak hilang. Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organik di daur ulang.

Semua makhluk hidup memerlukan berbagai materi organik dan anorganik. Karbon dioksida dan air diperlukan untuk proses fotosintesis. Nitrogen merupakan komponen penyusun protein dan asam nukleat yang ada di dalam jaringan hidup. Fosfor merupakan unsur penting dalam pembentukan ATP (energi) dan nukleotida. Semua materi yang menyusun tubuh makhluk hidup pada saatnya akan kembali ke alam (atmosfer, air dan tanah), yaitu ketika mahkluk hidup tersebut mati. Di alam, tubuh makhluk hidup yang telah mati akan diuraikan oleh dekomposer sehingga terbentuk senyawa sederhana. Selanjutnya, senyawa tersebut akan dimanfaatkan kembali oleh makhluk hidup autrotof. Artinya, semua materi akan mengalir membentuk suatu daur yang melibatkan komponen biotik dan abiotik yang disebut daur biogeokimia.

       I.            Tujuan

Untuk mengetahui pemanfaatan dan pemanfaatan bakteri terhadap daur biogeokimia.

    II.            Manfaat

Agar dapat memahami peranan mikroba dan menjelaskan terjadinya siklus karbon, fosfor, sulfur, dan nitrogen pada kehidupan di muka bumi ini.

 III.            Rumusan Masalah

1.      Bagaimanakah peranan mikroba terhadap siklus karbon, sulfur, fosfor dan nitrogen ?

2.      Bagaimana siklus dari berbagai daur C,N,F,dan S.

BAB II

PEMBAHASAN

Daur ulang materi melibatkan mahluk hidup dan batuan (geofisik) sehingga disebut daur biogeokimia. Fungsi daur biogeokimia adalah sebagai silkus materi yang melibatkan semua unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun abiotik, sehingga kelangsungan hidup di bumi tetap terjaga.

A.    Daur Nitrogen

Tumbuhan dan hewan membutuhkan nitrogen untuk membentuk asam amino untuk membentuk protein. Selain itu, nitrogen diperlukan dalam pembentukan senyawa nitrogen, seperti asam nukleat (ADN dan ARN). Nitrogen harus diubah menjadi bahan nitrogen lain sehingga dapat digunakan. Nitrogen diikat oleh bakteri yang ada di dalam tanah (biasanya dalam bentuk amonia). Selanjutnya oleh bakteri nitrifikasi diubah menjadi nitrit (NO2-), kemudian menjadi nitrat (NO3-), yang mana dapat diserap dari tanah oleh tumbuhan (disebut proses nitrifikasi. Bakteri mengubah banyak nitrogen menjadi asam amino yang dilepaskan ke jaringan tumbuhan. Nitrogen berfungsi sebagai pembentuk asam amino merupakan persenyawaan pembentuk molekul protein, sebagai pembentuk tubuh. Daur Nitrogen di alam sebagai berikut:

·         Atmosfer mengandung sekitar 70% Nitrogen dalam bentuk unsur, tapi yang diperlukan dalam bentuk senyawa, yaitu ketika petir keluar menyebabkan nitrogen bersenyawa jadi nitrat. Tumbuhan menyerap nitrat dari tanah utuk dijadikan protein lalu tumbuhan. Urin, bangkai hewan, dan tumbuhan mati akan diuraikan oleh pengurai jadi ammonium dan ammonia. Bakteri Nitrosomonas mengubah jadi nitritlalu diubah lagi oleh bakteri Nitrobacter menjadi nitrat. Kemudian nitrat diserap oleh tumbuhan.

·         Selain melalui petir juga melalui bakteri Rizobium yang bersimbiosis pada tumbuhan polong membentuk bintik akar. Sedikit tambahan proses pengubahan nitrit jadi nitrat disebut nitrifikasi, dan proses pengubahan nitrit atau nitrat jadi nitrogen bebas disebut denitrifikasi. 

Contoh beberapa mikroorganisme yang terlibat dalam daur nitrogen ialah :

1.      Nitrosomanas mengubah amonium menjadi nitrit.

2.      Nitrobacter mengubah nitrit menjadi nitrat.

3.      Rhizobium menambat nitrogen dari udara.

4.      Bakteri hidup bebas pengikat nitrogen seperti Azotobakter (aerobik) dan Clostridium (anaerobik).

5.      Alga biru hijau pengikat nitrogen seperti anggota dari ordo Nostocales.

6.      Bakteri ungu pengikat nitrogen seperti Rhodospirillum

B.     Daur Fosfor

Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk pertumbuhan dan sumber energi. Fosfor – energetika, genetika, dan struktur sistem hayati ,Contoh – ATP, RNA, DNA, dan molekul fosfolipid.Fosfor tdk melimpah di biosfer. Siklus fosfor tdk melibatkan pool atmosfer. Jumlah terbesar fosfor terdapat di deposit mineral dan sedimen laut.

Tanah mengandung sejumlah fosfor. Namun byk fosfor di tanah tidak dalam bentuk yabg bisa secara langsug dimanfaatkan oleh tumbuhan. Fosfor dilepas secara perlahan ke ekosistem terestrial dan akuatik melalui pelapukan bebatuan.

Daur fosfor diperlukan pengurai untuk menguraikan hewan dan tumbuhan yang mati menjadi fosfat anorganik. 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.

C.    Daur Sulfur

Belerang atau sulfur merupakan unsur penyusun protein. Tumbuhan mendapat sulfur dari dalam tanah dalam bentuk sulfat (SO4 ). Siklus sulfur didahului oleh pembentukan sulfur dari kerak bumi dan atmosfer. Secara alami, sulfur terkandung di dalam tanah dalam bentuk mineral tanah. Sulfida-sulfida logam terdapat dalam bebatuan plutonik, yaitu batuan yang membeku di dalam kerak bumi dan tidak mencapai ke permukaan bumi. Daur belerang dalam mikroorganisme yang bertanggung jawab di setiap trasformasi adalah sebagai berikut :

1.H2S → S → SO4; bakteri sulfur tak berwarna, hijau dan ungu.
2.SO4 → H2S (reduksi sulfat anaerobik), bakteri desulfovibrio.
3.H2S → SO4 (Pengokaidasi sulfide aerobik); bakteri thiobacilli.
4. S organik → SO4 + H2S, mikroorganisme heterotrofik  aerobik dan anaerobik.

Selain itu ada beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lain Desulfomaculum dan Desulfibro yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan bakteri fotoautotrof aerob seperti Chromatium dan melepaskan sulfur dan oksigen. Sulfur dioksida menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus.

D.    Daur Karbon

Karbon merupakan bahan dasar dari semua bahan organik. Aliran karbon berjalan beriringan secara paralel dengan aliran energi. Sumber pokok karbondioksida (CO2) ada di atmosfer.  Selain itu, komponen karbon juga tersedia dalam bahan bakar fosil (batu bara, gas alam, dan minyak). Hewan makan tumbuhan dapat karbon lalu setelah berjalannya waktu tubuh hewan dan tumbuhan mati dan diuraikan menjadi karbon dioksida, air, dan mineral. Karbon tadi dilepaskan ke udara dan seterusnya.

Karbon dioksida di atmosfer merupakan sumber karbon bagi tumbuhan, terutama ketika melakukan fotosintesis. Karbon tersebut dapat berpindah ke hewan ketika mereka memakan tumbuhan. Selanjutnya, tubuh hewan dan tumbuhan yang sudah mati akan diuraikan oleh mahkluk hidup pengurai menjadi karbondioksida, air, dan mineral. Karbondioksida akan kembali ke atmosfer dari penguraian juga melalui sistem respirasi.

BAB III

KESIMPULAN

Siklus sulfur atau daur belerang adalah perubahan sulfur dari hidrogen sulfida menjadi sulfur dioksida lalu menjadi sulfat dan kembali menjadi hidrogen sulfida lagi. Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk pertumbuhan dan sumber energi. Nitrogen merupakan elemen yang sangat esensial, menyusun bermacam-macam persenyawaan penting, baik organik maupun anorganik. Nitrogen menempati porsi 1 – 2 % dari berat kering tanaman. Karbon merupakan penting bagi suatu proses fotosintesis.

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

Bender, M.; T Sowers and L. Labethie 1994. The Dole Effect And Its Variations During The Last 130,000 Years As Measured In The VOSTOK Ice Core. Global Biogeochemical Cycles, 8:363-376.

Bickle, M.J. 1994. The Role Of Metamorphic Decarbonation Reactions In Returning Strontium To The Silicate Sediment Mass. Nature, 367: 699-704.

Champbell, Reece – Mitchell. 1999. Biologi Edisi Kelima (Terjemahan). Penerbit Erlangga.

Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan kebudayaan.

Gattuso, J.P.; M. Frankignoulle and R. Wollast 1998. Carbon And Carbonate Metabolism In Coastal Aquatic Ecosystems. Annual Review of Ecology andSystematics, 29:405-434.