NITROGEN

1. NITROGEN

2. Sejarah • Nitrogen (Latinnitrum, Bahasa YunaniNitron bermaksud "soda asli", "gen", "pembentukan") secara resmi ditemukan oleh Daniel Rutherford pada 1772, yang menyebutnya udara beracun atau udara tetap • Gas nitrogen adalah cukup lemas sehingga dinamakan oleh Antoine Lavoisier sebagai azote, daripada perkataan Yunani αζωτος yang bermaksud "tak bernyawa". Istilah tersebut telah menjadi nama kepada nitrogen dalam perkataan Perancis dan kemudiannya berkambang ke bahasa-bahasa lain.

3. Definisi • Nitrogen atau Zat lemas adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang N dan nomor atom 7. Biasanya ditemukan sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan merupakan gas diatomik bukan logam yang stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa lainnya. • Dinamakan zat lemas karena zat ini bersifat malas, tidak aktif bereaksi dengan unsur lainnya.

4. Sifat-Sifat • Nitrogen adalah 78,08% persen dari atmosfir Bumi dan terdapat dalam banyak jaringan hidup. Zat lemas membentuk banyak senyawa penting seperti asam amino, amoniak, asam nitrat, dan sianida. • Nitrogen adalah zat non logam, dengan elektronegatifitas 3.0.Mempunyai 5 elektron di kulit terluarnya.oleh karena itu trivalen dalam sebagian besar senyawa. • Nitrogen mengembun pada suhu 77 K pada tekanan atmosfir dan membeku pada suhu 63 K

5. Peranan Biologi • Nitrogen merupakan zat penting dalam asam amino dan asam nukleik, dan ini menjadikan nitrogen penting bagi semua hidupan. • Kacang seperti kacang soya, harus mendapat nitrogen secara terus dari atmosfer karena akarnya mempunyai nodul yang menyimpan mikroba yang melakukan penukaran kepada ammonia dalam proses yang disebut pengikatan nitrogen. Kacang seterusnya akan mereaksikan ammonia menjadi oksida-oksida nitrogen dan asam amino untuk menghasilkan protein.

6. Jumlah Pemakaian Lahan Pertanian di Indonesia : 20 x 106 ha Penduduk : 270 x 106 orang

7. Sumber Nitrogen • Agihan geologik dari nitrogen • N terbanyak berada di batuan beku

8. Nitogen Tanah 1. N organik 97-98 % Dari total • N anorganik 2-3 % N Organik - Asam amino berkelompok atau protein - Asam amino bebas - Gula amino : Glukoseamin + Galaktoseamin • Lain-lain : NH4-lignin : polimer quinin • Sodium nitrate (NaNO3) and potassium nitrate (KNO3) are formed by the decomposition of organic matter with compounds of these metals present

9. N anorganik a. Elemen Nitrogen • Dalam udara tanah • Terlarut dalam larutan tanah • Terjerap pada permukaan padatan Umumnya tidak dianggap penting terkecuali bagi tanaman penembat N b. Senyawa an organik N2O, NO, NH3 gas sedikit NH4+, NO2-, NO3- Dalam larutan tanah sebagai ion atau terjerap/terikat NH2OH Tidak mantap senyawa antara NH4+ dengan NO2- • Penambatan N simbiotik

10. d. Inorganic nitrogen compounds are nitric acid (HNO3), ammonia (NH3), the oxides (NO, NO2, N2O4, N2O), cyanides (CN-), etc. Ammonia (NH3) is the most important commercial compound of nitrogen. It is produced by the Haber Process Ammonia is also used in the production of urea, NH2CONH2, which is used as a fertilizer, used in the plastic industry, and used in the livestock industry as a feed supplement e. Endapan alamiah Garam chili (NaNO3), Guano f. Sisa tanaman atau limbah pertanian

11. Kadar N Tanah Makin tinggi bahan organik %N tinggi, misal : jenis Histosol

12. N Organik Sebagian besar N tanah dalam bentuk organik berasal dari tanaman dan hewan : 98% Susunan 5% dari bahan organik adalah N organik yang terdiri dari tumbuhan dan hewan 10% Asam Nukleat 66-75% Protein 35-50% Peptida 10-25% Amida < 10% Amida Gula amino

13. Nitrogen organik dibentuk 1. dekomposisi sisa tumbuhan dan binatang 2. sintesis sel jasad mikro Pelapukan Nitrogen Organik 1. Dekomposisi Protein • Dekomposisi protein berlangsung oleh : • Psedomonas • Bacillus • Clostridium • Seratia • Micrococcus • Jamur • Aktinomicetes

14. Tanah yang selalu tergenang oleh air tidak terdapat bentuk N organik. Tetapi ternyata melalui jalur NH3 tanah menjadi subur NH3 NO2 Terjadi dalam keadaan aerob obligat aerob -Nitrosomonas -Nitrosococcus -Nitrosospera -Nitrosocystis -Nitrosogloea NO2 NO3 -Nitrobacter -Nitrocystis 2. Nitrifikasi Berlangsung kalau ada O2

15. Nitrification – the oxidation of ammonia (NH3) to nitrite (NO2-) and nitrate (NO3-) 1) autotrophic: 35 moles NH3/mole CO2 fixed 100 moles NO2-/mole CO2 fixed Who? Two steps, two organisms         NH3 oxidizers = Nitroso- (Nitrosomonas, Nitrosolobus, Nitrosospira) NO2- oxidizers = Nitro – (Nitrobacter, Nitrospira, Nitrospina, Nitrococcus) Phylogenetically, fairly narrow group of bacteria

16. Jumlah N tersedia dalam bahan organik

17. Iklim mempengaruhi - Kadar bahan organik - Jumlah bahan organik Pelapukan harus dibantu air Didaerah iklim sedang, yang mempengaruhi adalah suhu. Padang rumput mempunyai bahan organik tinggi. Iklim mepengaruhi sumber bahan organik. Bahan organik yang tertinggal mempengaruhi jumlah BO tersedia, dan iklim mempengaruhi unsur hara yang dilepas dari bahan organik

18. %N Contoh dari bagian Barat-TengahIsoterm 11% 3 2 1 500 1500 CH (mm) 1000 Faktor yang mempengaruhi kadar bahan organik dan N • Curah Hujan Texas-missisipi-lousiana (isoterm 110) 0.08%................0.12%N Makin banyak curah hujan % N naik

19. B, SUHU %N 3 Daerah Basah CH tetap 2 1 5 10 15 200C %N 3 Praire CH tetap 2 1 Hutan 5 10 15 200C Suhu Rata-rata Tahunan

20. GN. SALAK CH 6842 mm C 5,8 % N 0,29 % GN. PANGRANGO CH 3344 mm C 3,09 % N 0,15 % CH 3344 mm C 6,83 % N 0,40 % CH 6848 mm C 4,04 % N 0,20 % CH 3858 mm C 1,23 % N 0,06 % CH 3344 mm C 1,27 % N 0,07 % BOGOR CH 4922 mm C 2,68 % N 0,12 % CIPUTAT CH 4432 mm C 1,06 % N 0,03 % CH 2626 mm C 1,56 % N 0,08 % CH 1927 mm C 1,5 % N 0,07 % Hubungan secara bagan antara curah hujan, letak tinggi dan dengan kadar bahan organik dan nitrogen tanah didaerah antara Jakarta – Gunung Salak/Gunung Pangrango

21. Kadar liat Makin tinggi kadar liat, makin tinggi kadar nitrogen Allison, Sherman & Pnick, 1947. Soil Science, 68 : 463

22. Makin tinggi bahan organik makin tinggi kadar nitrogen • Montmorilonit menyerap protein/bahan organik 10% dari bobotnya Jika tanah mengandung 1% montmorilonit, maka dalam 1 ha dapat diserap 1% montmorilonit = 1/100 x 2.106 kg =2.104 kg 10% dari padanya menyerap bahan organik : 10/100 x 2.104 kg = 2.103 kg Kaolinit hanya 10% montmorilonit 2.102 kg • Volume tanah 1 ha = 0,2x10.000 m2 = 2.000 m3 (misal BJ tanah 1 gr/cm3) = 2.000.000 kg = 2.106 kg

23. Kehilangan Nitrogen Volatilization – Surface urea/manure Denitrification – Wet soils Crop Uptake N Runoff/Erosion Leaching – Well drained soils

24. Transport Sources N P K Runoff Erosion Leaching Tile flow Water Body Subsurface flow Hydrology Kehilangan Dari Tanah a. Pencucian - Tekstur kasar banyak kehilangan N - Makin kasar, makin lancar kehilangan nitrogen

25. Denitrifikasi the reduction of nitrate to dinitrogen gas and nitrous oxide Anaerobic process NO3- is used as terminal electron acceptor any denitrifiers are facultative anaerobes – aerobes that are capable of anaerobic metabolism when O2 is unavailable

26. http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Riparian_zone_florida_everglades.gifhttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:Riparian_zone_florida_everglades.gif http://www.wldelft.nl/cons/area/mse/ecom/im/wetland-1.jpg Denitrification – where? • Very important in wetlands, riparian areas. • Spatially very patchy in well-drained soils.

27. c. Volatilisasi NH3 dari permukaan tanah hilang karena suhu Tekstur pasir, kehilangan N melalui volatilisasi cukup tinggi Kebakaran Hutan kehilangan N melalui kebakarancukup tinggi

28. d. Cara pemupukan • Pada permukaan – kehilangan N sangat besar • Keadaan jenuh air, diatas kapasitas lapang rongga makro terisi air, - jumlah kehilangan nitrogen menurun

29. 2. Dari Tanaman N naik menjelang bunga N hilang volatilisasi NH3 N turun setelah berbunga