Apa yang dimaksud dengan Nitrifikasi?

Nitrifikasi adalah proses pengubahan amonium menjadi nitrat oleh aktivitas enzim nitrogenase yang di miliki oleh bakteri nitrifikasi. Proses nitrifikasi berlangsung melalui dua tahap, yaitu nitritasi dan nitratasi. Nitritasi adalah proses pengubahan amonium menjadi nitrit oleh bakteri nitritasi seperti Nitrosomonas. Sedangkan nitratasi adalah proses pengubahan nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitratasi seperti Nitrobacter

Nitrifikasi ialah proses ammonium berubah menjadi nitrat. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap reaksi, pertama proses nitritasi (konversi amonium ke nitrit), dan nitratasi (konversi nitrit ke nitrat).

Reaksi-reaksinya sebagai berikut.

2 NH4+ + 3 O2 = 2 NO2- + 2 H2O + 4 H+

Jasad renik tanah yang bekerja adalah Nitrosomonas yang tergolong bakteri obligat autotrof.

2 NO2- + O2 = 2 NO3-

Jasad renik tanah yang bekerja adalah Nitrobacter yang tergolong bakteri obligat autotrof. Nitrifikasi berjalan lancar bila tersedia Oksigen (O2) sehingga memerlukan penghawaan (aerasi) tanah yang baik.

Nitrifikasi merupakan reaksi oksidasi, yaitu proses pembentukan nitrit atau nitrat dari amonia. Proses nitrifikasi, melibatkan bakteri pengoksidasi amonia yang bersifat autotrofik, yaitu kelompok bakteri yang terutama berperan dalam proses oksidasi amonia menjadi nitrit pada siklus nitrogen, juga pada proses penguraian nitrogen dalam sistem pengolahan limbah cair.

Dalam nitrifikasi, amonia akan berinteraksi dengan oksigen dan menghasilkan nitrit, kemudian berinteraksi dengan bakteri jenis lain dan berubah menjadi nitrat, senyawa yang lebih aman (Cheremisinof, 1996).


Gambar 1. Proses Kimia Fiksasi Nitrogen dan Nitrifikasi

Bakteri dalam Proses Nitrifikasi

Bakteri autotrofik yang berperan dalam oksidasi amonia menjadi nitrit adalah Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrospira, Nitrosolobus, dan Nitrosovibrio. Beberapa mikroorganisme yang bersifat heterotrofik juga dilaporkan mampu mengoksidasi dan melakukan nitrifikasi (Agustiyani et al., 2004). Selain bakteri autotrofik, bakteri heterotrofik juga mampu mengoksidasi amonia atau nitrogen organik menjadi nitrit atau nitrat (Sylvia et al., 1990).

Mikroorganisme yang termasuk dalam golongan bakteri heterotrofik antara lain
adalah: fungi (Aspergillus) dan bakteri (Alcaligenes, Arthrobacter spp., dan Actinomycetes). Menurut Alexander (1977), Arthrobacter dan Aspergillus flavus mampu menghasilkan nitrat dalam media yang mengandung amonia sebagai sumber
nitrogen. Yang membedakan di antara keduanya adalah sumber karbon yang digunakan.

Bakteri autotrofik menggunakan CO2 sebagai sumber karbon, sedangkan bakteri heterotrofik menggunakan senyawa organik, seperti asetat, piruvat, dan oksaloasetat sebagai sumber karbon. Laju pertumbuhan bakteri yang bersifat autotrofik lebih lambat dibandingkan dengan bakteri heterotrofik.

Referensi :

  • Cheremisinoff, N.P., 1996. Biotechnology for Waste and Wastewater Treatment. Noyes Publications. Westwood. New Jersey 07675. ISBN. 0-8155-1409-3.
  • Agustiyani, D., Imamuddin, H., Faridah, E.N., Oedjijono, 2004. Pengaruh pH dan substrat organik terhadap pertumbuhan dan aktivitas bakteri pengoksidasi amonia. LIPI-Bogor. Biodiversitas 5 (2), 43–47.
  • Sylvia, D.M., Furbrmann, J.J., Hartel, P.G., Zuberer, D.A., 1990. Principles and Application of Soil Microbiology. New Jersey: Prentice Hall, Inc.
  • Alexander, M., 1977. Introduction to Soil Microbiology. 2nd edition. Toronto: John Wiley and Sons.