Jawaban:
Simbiosis antara bakteri Rhizobium sp dengan akar tanaman kacang kacangan adalah simbiosis mutualisme. Bakteri Rhizobium sp dapat mengikat nitrogen bebas yang kemudian dapat diserap oleh tumbuhan untuk memnuhi kebutuhan nitrogen dalam hidupnya. Sedangkan bakteri Rhizobium sp akan mendapatkan nutrisi dari tumbuhan sebagai timbal baliknya.
Pembahasan
Tanaman polong-polongan dapat menambah kesuburan tanah karena adanya bakteri Rhizobium pada bintil akar. Bakteri Rhizobium leguminosarum memiliki kemampuan untuk menangkap nitrogen bebas dari udara yang dapat digunakan oleh tumbuhan.
Tanaman polong-polongan merupakan jenis tanaman dari suku kacang-kacangan contohnya yaitu kacang tanah, kacang hijau, kacang kedelai, kacang panjang, lamtoro, petai cina dan lain sebagainya. Akar tanaman dari suku kacang-kacangan ini mampu melakukan simbiosis mutualisme dengan bakteri penangkap nitrogen yaitu bakteri Rhizobium leguminosarum. Simbiosis antara bakteri Rhizobium leguminosarum dengan akar tanaman kacang-kacangan akan membentuk bintil-bintil akar pada tanaman kacang-kacangan.
Secara umum, bakteri Rhizobium leguminosarum akan menangkap nitrogen bebas dari udara kemudian nitrogen akan berpindah ke tanah agar dapat diserap oleh tumbuhan. Kadar nitrogen yang tinggi di tanah ini akan menyuburkan tanah. Jika tumbuhan cukup nitrogen, maka tumbuhan akan tumbuh secara maksimal.
Bagi para petani, kesuburan lahan pertanian dapat dikembalikan dengan cara menanam tanaman polong-polongan karena adanya simbiosis bakteri Rhizobium leguminosarum yang bersimbiosis dengan akar tanaman kacang sehingga diharapkan tanah pertanian menjadi kembali subur.
Saat tanah kekurangan unsur nitrogen maka tumbuhan akan mengalami gangguan dalam masa pertumbuhannya sehingga nantinya hasil panen akan menurun. Pada saat ini kebutuhan nitrogen akan tercukupi dengan pemberian pupuk kimia yang justru akan menimbulkan pencemaran air. Nitrogen dan pospat dari pupuk kimia di lahan pertanian akan terbawa oleh sistem irigasi menuju ke sungai atau danau dan menimbulkan eutrofikasi.
Eutrofikasi merupakan gejala penumpukan senyawa organik di perairan sehingga akan muncul blooming alga atau dapat juga blooming tumbuhan air misalnya enceng gondok. Peledakan jumlah alga dan enceng gondok ini akan menyebabkan efek samping yaitu turunnya kadar oksigen di perairan sehingga terjadi kematian hewan air secara missal dan akhirnya nanti akan terjadi pendangkalan pada danau atau sungai.
Dengan kata lain, nitrogen di tanah secara alami dapat dipulihkan dengan cara menanam tanaman polong-polongan secara berkala pada lahan pertanian. Atau dapat menanam tanaman polong-polongan sebagai tanaman peneduh di lahan pertanian misalnya lamtoro. Dengan cara alami tersebut, maka ketersediaan nitrogen di tanah akan selalu tercukupi tanpa menambahkan pupuk kimia yang akan memunculkan efek negatif bagi lingkungan.
Keberadaan nitrogen di alam dapat kita pelajari dalam daur nitrogen seperti berikut ini.
Daur nitrogen merupakan salah satu jenis daur biogeokimia. Nitrogen bebas yang berada di atmosfer akan mengalami fiksasi atau pengikatan oleh petir dan hujan amupun oleh bakteri serta alga biru sehingga nitrogen akan berpindah ke tanah dan selanjutnya terjadi proses nitrifikasi menghasilkan nitrat.
Pada daur nitrogen proses pengubahan nitrat menjadi NH3 dan NH4 disebut denitrifikasi.
Berikut ini beberapa proses yang terjadi dalam daur nitrogen:
- Fiksasi, yaitu pengikatan nitrogen bebas di atmosfer oleh petir dan hujan, bakteri dan alga biru.
Contoh bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobium sp dan Azotobacter sp
Bakteri Rhizobium sp ini merupakan bakteri yang bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan, sedangkan bakteri Azotobacter ini merupakan bakteri yang hidup bebas di tanah.
Contoh alga biru pengikat nitrogen yaitu Anabaena sp dan Nostoc sp
Anabaena sp merupakan jenis alga biru yang bersimbiosis dengan tumbuhan paku air Azzola pinnata.
- Amonifikasi, yaitu pembentukan ammonia atau NH3 atau NH4.
Hasil ekskresi dari hewan dan manusia biasanya juga mengandung ammonia yang dapat menjadi sumber nitrogen di tanah.
- Nitritasi, yaitu pembentukan nitrit atau NO2 dari NH3 atau NH4 dibantu oleh bakteri Nitrosomonas sp dan Nitrosococcus sp.
- Nitratasi, yaitu pembentukan nitrat atau NO3 dari NO2 dibantu oleh bakteri Nitrobacter sp.
Proses perubahan ammonia menjadi nitrat ini sering dikenal dengan istilah nitrifikasi.