Daur Nitrogen dalam Bidang Pertanian

Nitrogen merupakan unsur hara pembatas dalam hokum Justun Von Liebig. Nitrogen menjadi penyusun utama protein, diperlukan oleh tumbuhan dan hewan dalam jumlah besar. Sejumlah besar Nitrogen di alam hilang akibat tanah mengalami pembasuhan oleh gerak aliran air, derasan air hujan, dan kegiatan jasad renik.

Atmosfer mengandung 80% Nitrogen bebas. Nitrogen dibutuhkan tumbuhan dalam bentuk terikat (dalam bentuk senyawa dengan unsur lain). Fiksasi nitrogen: pembentukan nitrogen dalam bentuk terikat, terjadi di dalam tanah oleh bakteri. Jenis bakteri pengikat Nitrogen terefisien bersifat simbiotik, dapat mengikat protein jika bekerjasama dengan akar tumbuhan polong dan rumpun tropik.

Dalam tanah, Nitrogen terdapat dalam bahan organik tanah di berbagai tahap pembusukan, namun belum dapat dimanfaatkan tumbuhan. Nitrogen dimanfaatkan tumbuhan dalam bentuk ion amonium (NH4+) atau ion nitrat (NO3+). Tahapan penguraian asam amino menjadi nitrogen anorganik yaitu NH4+ dibebaskan dari asam amino, diubah jadi NO2– NO2-segera diubah oleh tumbuhan hijau menjadi NO3+, Bakteri penghasil ion nitrit dan nitrat bersifat autotrof dan aerob (perlu oksigen), sehingga kehidupannya dipengaruhi oleh aerasi tanah, suhu dan kandungan air dalam tanah.

– Proses pemanenan menyebabkan Nitrogen terikat hilang, diambil oleh bakteri pengubah nitrat menjadi Nitrogen

– Proses perubahan nitrit menjadi Nitrogen bersifat anaerob (hanya berlangsung dalam kondisi tanpa oksigen)

Nitrat sangat mudah larut dalam tanah sehingga cepat hilang karen proses pembusukan. Taraf ketersediaan Nitrogen dalam tanah tergantung pada banyaknya bahan organik, populasi jasad renik, tingkat pembasuhan. Dalam keadaan alami terjadi keseimbangan antara laju pertumbuhan dan gaya-gaya yang menentukan penyediaan Nitrogen dalam tanah. Pemanenan menyebabkan terkurasnya Nitrogen karena pengambilan bahan organik dan erosi. Hal ini menyebabkan pertanian intensif sangat tergantung pada tambahan pupuk Nitrogen. Awalnya Nitrogen berasal dari sumber organik, terutama guano (kotoran burung). Saat ini Nitrogen dibuat menurut proses Haber-Bosch : Nitrogen + Hidrogen Amoniak. Sehingga sekarang ini banyak sekali pembuatan pupuk Nitrogen secara kimiawi.