Daur Fosfor Kelompok 2

download Daur Fosfor Kelompok 2

of 12

Transcript of Daur Fosfor Kelompok 2

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    1/12

    TUGAS BIOPROSES

    DAUR FOSFOR 

    Dikerjakan oleh :

    Akhmad Rizky Rhamdhani

    Hanifrahmaan S!di"yo

    #a!lana Gilar $!%raha

    &!kman $!l Hakim

    Her! En%%ar T

    Handrian

    U$I'ERSITAS GAD(AH #ADA

    )OG)A*ARTA

    +,-.-/ Gam"aran Um!m

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    2/12

    Daur fosfor yaitu daur atau siklus yang melibatkan fosfor, sumber fosfor-proses yang

    terjadi terhadap fosfor- hingga kembali menghasilkan fosfor lagi. Daur fosfor dinilai paling

    sederhana daripada daur lainnya, karena tidak melalui atmosfer. fosfor di alam didapatkan

    dari: batuan, bahan organik, tanah, tanaman, PO4- dalam tanah. Di alam, fosfor terdapat

    dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfor organik (pada tumbuhan dan hewan dan senyawa

    fosfor anorganik (pada air dan tanah. Daur fosfor terjadi akibat aliran air pada batu-batuan

    akan melarutkan bagian permukaan mineral termasuk fosfor sehingga akan terbawa sebagai

    sedimentasi ke dasar laut dan akan dikembalikan ke daratan. !osfor paling sering ditemukan

    dalam formasi batuan sedimen dan laut sebagai garam fosfor. "aram fosfor yang dilepaskan

    dari pelapukan batuan melalui tanah biasanya larut dalam air dan akan diserap oleh tanaman.

    #urung laut mempunyai peran penting dalam proses ini, ia akan mengembalikan fosfor dalam

     bentuk fosfor. $arena di dalam laut, fosfor yang diserap oleh tanaman laut dapat dikonsumsi

    oleh hewan ke%il seperti udang-udangan, lalu hewan ke%il tersebut dimakan ikan, ikan akan

    dimakan oleh burung laut. &ehingga perputaran fosfor dari dalam air dapat kembali lagi ke

    daratan. Perubahan dari anorganik fosfor tidak larut (insoluble ke fosfor terlarut (soluble

    merupakan akti'itas mikroorganisme yang mampu mengubah fosfor tidak larut ke fosfor 

    terlarut dapat di ketahui dengan metoda agar dengan menambahkan glukosa dan a) (PO4.

    !osfor organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh de%omposer 

    (pengurai menjadi fosfor anorganik. !osfor anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut

    akan terkikis dan mengendap di sedimen laut. Oleh karena itu, fosfor banyak terdapat di batu

    karang dan fosil. !osfor dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfor anorganik terlarut

    di air tanah dan laut. !osfor anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi.

    &iklus ini berulang terus menerus. &iklus fosfor merupakan salah satu siklus yang paling

    lambat (*iley:+ . $arena jumlah fosfor dalam tanah pada umumnya ke%il, sering kali

    menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman. tu sebabnya manusia sering

    menggunakan fosfor sebagai pupuk pada tanah pertanian. !osfor juga menjadi faktor 

     pembatas bagi pertumbuhan tanaman di ekosistem laut, karena mereka tidak begitu larut

    dalam air 

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    3/12

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    4/12

    !osfor dari pupuk yang diberikan oleh manusia diserap oleh tanaman dan sisanya

    disimpan dalam bentuk fosfor anorganik dan terlarut ke dalam sungai. !osfor anorganik ini

    kemudian tersedimentasi ke lautan dan menjadi sedimen fosfor dalam lautan, anorganik 

    fosfor dalam tanah juga dapat dikonsumsi oleh tanaman, yang kemudian mati dan membusuk 

    dibantu oleh de%omposer. /anaman yang mengandung fosfor dapat pula dikonsumsi oleh

    hewan sehingga kandungan fosfor berpindah ke dalam hewan atau menjadi sampah dan sisa

     bahan organi%.

    !osfor dalam sedimen lautan berupa garam fosfor berubah menjadi fosfor dalam fosil,

     batu-batuan dan guano.fosfor dalam bentuk ini sering dimanfaatkan dan diolah manusia lebih

    lanjut menjadi pupuk atau mengalami perubahan karena %ua%a sehingga kembali menjadi

    sedimen dalam lautan.

    +/ Bak0eri yan% "er1eran dalam Sikl!2 Fo2for :

    /idak semua bakteri de%omposer dapat berperan dalam sikus ini. #akteri yang

     berperan dalam siklus fosfor ialah :  Bacillus, Pesudomonas, Aerobacter aerogenes,

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    5/12

     Xanthomonas, dll. 0ikroorganisme-mikroorganisme tersebut dapat melarutkan P sehingga

    dapat dikonsumsi bagi tanaman.

    3/ Taha1an Da!r Fo2for 2e4ara Glo"al

    3/- Taha1 Biolo%i dalam Da!r Fo2for:

    Daur fosfor dimulai dari adanya fosfor anorganik yang berada di tanah yang diserap

    oleh tumbuhan. 1ewan yang memakan tumbuhan akan memperoleh fosfor dari tumbuhan

    yang dimakannya. /umbuhan atau hewan yang mati ataupun sisa ekskresi hewan (urine dan

    feses yang berada di tanah, oleh bakteri pengurai akan menguraikan fosfor organik menjadi

    fosfor anorganik yang akan dilepaskan ke ekosistem.

    Di dalam tanah mengandung fosfor anorganik yang dapat diserap oleh tumbuhan.

    $emudian tumbuhan dimakan oleh konsumen sehingga fosfor berpindah ke hewan.

    /umbuhan dan hewan mati, feses, dan urinnya akan terurai menjadi fosfor organik. Oleh

     bakteri, fosfor tersebut diubah menjadi fosfor arorganik yang dapat diserap tumbuhan. Dan

    seperti biasa akan terulang.

    3/+ Taha1 *imia dalam Da!r Fo2for:

    Daur 2 siklus fosfor adalah proses yang tidak pernah berhenti mengenai perjalanan

    fosfor dari lingkungan abiotik hingga dimanfaatkan dalam proses biologis. #erbeda dengan

    daur hidrologi, daur karbon, dan daur nitrogen, daur fosfor tidak melalui komponen atmosfer.

    !osfor terdapat di alam dalam bentuk ion fosfor (fosfor yang berikatan dengan oksigen :

    1+PO4- dan 1PO4+-. on fosfor dapat memasuki air tanah sehingga tumbuhan dapat

    mengambil fosfor yang terlarut melalui absorbsi yang dilakukan oleh akar 

    3/3 Taha1 Geolo%i dalam Da!r Fo2for:

    on fosfor banyak terdapat dalam bebatuan. Pengikisan dan pelapukan batuan

    membuat fosfor larut dan terbawa menuju sungai sampai laut sehingga membentuk sedimen.

    &edimen ini mun%ul kembali ke permukaan karena adanya pergerakan dasar bumi.

    3/. *em"ali ke Taha1 Biolo%i

    Dalam proses rantai makanan, 1erbi'ora mendapatkan fosfor dari tumbuhan yang

    dimakannya. &elanjutnya karni'ora mendapatkan fosfor dari herbi'ora yang dimakannya.

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    6/12

    !osfor dikeluarkan dari organisme melalui urin dan feses. Di sini para detri'or (bakteri dan

     jamur mengurai bahan-bahan anorganik di dalam tanah lalu melepaskan fosfor kemudian

    diambil oleh tumbuhan atau mengendap. Daur fosfor mulai lagi dari sini.

    . Da!r Fo2for Se4ara &o4al

    #erdasarkan wilayahnya daur posphore dapat dikategorikan menjadi :

    ./- Da!r fo2for di 0anah

    &iklus fospor pada tanah terdiri dari beberapa proses yaitu:

    1. weathering dan  precipitation,

    2. mineralization dan  immobilization

    3. adsorption dan desorption

    weathering mineralisasi dan desorpsi menyebabkan kandungan fospore terlarut dalam tanah

    meningkat sedangkan mobilisasi presipitasi dan adsorpsi menurunkan fosfor terlarut .

    ./-/- weathering dan precipitation

    tanah se%ara alami mempunyai kandungan fosfor yang %ukup tinggi karena prorses

    weathering dalam jangka waktu yang lama se%ara lambat laun mineral fosfor akan larut.

    sedangkan proses presipitasi merupakan proses dimana phosphore terlarut bereaksi dengan

     bersi alumunium dan mangan dalam suasana asam atau kalsium dalam suasana basa sehingga

    terbentuk kembali mineral fosfor 

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    7/12

    ./-/+ #inerali2a2i dan immo"ili2a2i

    0ineralisasi merupakan proses pengubhan atau kon'ersi fosfor organik menjadi

    1+PO4-

    3tau 1PO4+- (ortho fosfor oleh mi%roba sedangkan immobilisasi terjadi ketika orto fosfor di

    konsumsi oleh mi%roba sehingga mengubah fosfor terlarut menjadi fosfor organik.

    ./-/3 Ad2or12i dan de2or12i

    3dsopsi merupakan ikatan kimia fosfor terlarur pada partikel tanah. &edangkan desorpsi

    merupakan proses kebalikannya.

    - !osfor terlarut akan potimal pada p1 -5, pada p1 yang tinggi akan P akan

    mengendap dengan a pada p1 yang rendah P akan %enderung teradsorpsi oleh

    senyawa !e dan 3l.

    - &etiap tanah mempunyai kapasitas penjerapan yang berbeda 6 beda. !osforus hilang

    kelingkungan melalui proses run off  atau lea%hing meningkat dengan meningkatnya P

    sturasi le'el

    ./-/. Run off 

     Run off   0erupkan proses terbawanya fosfor oleh air.  Run off   merupakan penyebab

    terbesar hilangnya P pada tanah.

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    8/12

    ./-/5 Leaching 

     eaching  merupakan proses berkurangnya P karena proses pergerakan partikel air tanah.

    ./+ Da!r fo2for di la!0

    Dalam kebanyakan wilayah di lautan, mikroba memiliki peran yang sangat penting dalam

    remineralasasi senyawa organik fosfor. #akteri dalam laut dihubungkan kedalam konsentrasi

     phytoplankton. 1anya mikroorganisme  pro!ar"otic  dan sedikit eu!ar"otes#$.%oli,

     pseudomonas sp., %andida maltosa dan jamur sudah mampu memineralisai pospat denggan

     berbagai mekanisme yang ditentukan berdasarkan struktur fosfor.

    Gam"ar/ Tran2forma2i an0ara P pool  1ada water colomn dan 2edimen/

    $eterangan

     P&P, particulate inorganic fosfor 

     '&P, dissol(e inorganic fosfor 

     ')P, dissol(e organic fosfor 

     Particulate  fosfor terbentuk bisa mengalami transformasi sepanjang water columndan didalam  sediment record.  Partikulat fosfor juga bisa mengalami regenerasi menjadi

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    9/12

    fosfor terlarut. Parti%ulat fosfor hilang dari permukaan air melalui mekanisme sinking dan

    remineralisasi merupakan mekanisme utama pada transformasi fosfor terlarut dan merupakan

     proses yang dominan pada permukaan air walaupun mi%robial remineralisasi berlanjut seiring

    kedalaman. !osfor terlarut juga hilang dari permukaan air melalui mekanisme down welling 

    dan biological attac!  dan akan kembali permukaan air melalui mekanisme up welling 

    5/ Da!r Fo2for Oleh Ba40eri

    5/- #ekani2me 2ol!"ili2a2i fo2for

    #eberapa spesies ba%teri mempunyai kemampuan dalam proses mineralisasi dan

    solubilisasi, mekanisme solubilisasi meliputi ( kemampuan untuk melepas senyawa asam

    organik anion siderophores, proton, hydroksil ion dan O+. . (+ pelepasan e7tra %elluer en8im

    (bio%hemi%al P minerali8ation () pelepasan P saat terjadi kekurangan substrat. kemampunan

    solibilisasi tergantung pada kemampuan bakteri dalam melepaskan asam oragnik yang manamelalui gugus hydroksil dan karboksil dapat meme%ah ikatan kation-phospahate sehingga

    menghasilkna senyawa fosfor terlarut. Proses fosfor solubilisasi terdiri dari beberapa

    mekanisme melibatkan produksi asam oraganik dan proto e7trusi. 3sam yang dihasilkan

    menyebabkan ph rendah sehingga akan terjadi substitusi 19 pada kation yang terkat dengan

    fosfor. 3sam yang dilepaskan dapat asam. Oksalid asam berupa glu%oni%, asam la%tid, asam

    tartari%, asam asparti%.

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    10/12

    6/ Penye"a" *e0idak Seim"an%an dan Peranan #i4roor%ani2me Dalam #enja%a

    *e2eim"an%an Fho21or Dialam

    6/- Penye"a" *e0idak Seim"an%an

    &eperti dibahas di atas, mikroba memiliki peran penting dalam hampir setiap aspek 

    dari siklus fosfor, dan kegiatan mereka membantu mengontrol tingkat relatif di mana

    fosfor digerakkan dan bergerak dalam lingkungan.amun, manusia juga mempengaruhi

    siklus fosfor. 3kti'itas manusia pas%a-industri, termasuk deforestasi, pertambangan

    fosfor, dan praktek-praktek pertanian, mempengaruhi siklus fosfor dengan meningkatkan

    mobilitas fosfor di lingkungan dan menyebabkan ia menumpuk dalam tanah dan

    lingkungan perairan. #eberapa faktor berkontribusi terhadap mobilisasi fosfor oleh

    kegiatan ini. Deforestasi dan pertambangan mengekspos fosfat (Dan lainnya mineral

    dalam batuan dan tanah ke atmosfer, menyebabkan peningkatan tingkat pelapukan dan

    erosi. /anah pertanian juga sangat rentan terhadap erosi, membuat ele'asi lokal tingkat

    fosfor dari aplikasi sumber pupuk sangat besar antropogenik fluks fosfor.

    &ebagai hasil dari praktik ini, Perkiraan terbaru menunjukkan bahwa penyimpanan

     bersih fosfor dalam habitat darat dan air tawar meningkat 5;< dari tingkat pra-industri,

    dan total reaktif fosfor fluks ke laut dua kali lebih tinggi dari tingkat pra-manusia.

    3kibatnya, eutrofikasi ( pertumbuhan berlebihan dari fitoplankton dalam menanggapi

    o(erenrichment  dari nutrisi pertumbuhan membatasi telah menjadi masalah yang tersebar 

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    11/12

    di danau dan muara seluruh dunia, membawa masalah serius bagi lingkungan, ekonomi,

    estetika, dan konsekuensi kesehatan manusia.

    Pupuk organik (misalnya, kotoran unggas, pupuk kandang yang biasanya diterapkan

     pada tanaman berdasarkan tingkat tanaman serapan nitrogen, sehingga kelebihan

     penggunaan fosfor dan akumulasi yang %epat dalam tanah. kadar fosfor meningkatkan

     jumlah fosfor dalam limpasan tanah dan akhirnya menyebabkan akumulasi fosfor di danau

    dan muara. $etika fosfor dari aplikasi pertanian di%u%i ke badan air di mana produksi

     batas fosfor, perubahan substansial dalam komunitas mikroba terjadi. Pembalikan fosfor 

     pembatasan mengarah ke pertumbuhan yang %epat dari bloomforming fitoplankton,

     beberapa di antaranya bera%un atau spesies gangguan (seperti Pfiesteria sp. yang

     berbahaya untuk organisme air dan manusia. &ebagai pasokan fosfor, yang senes%efitoplankton, ke bagian bawah badan air, dan terurai oleh komunitas mikroba heterotrofik.

    Pada kedalaman, di mana tingkat %ahaya rendah, fotosintesis fitoplankton tidak mampu

    menyeimbangkan tuntutan oksigen metabolik heterotrophs, dan anoksia terjadi di dasar 

     perairan. 3noksia kerusakan lingkungan , yang mengarah ke ikan membunuh dan

    merugikan komunitas in'ertebrata . 1ilangnya 'egetasi terendam air, kematian terumbu

    karang dan penurunan keanekaragaman hayati adalah salah satu hasil yang mungkin

    disebabkan oleh respon mikroba terhadap pengenalan antropogenik kelebihan fosfor 

    untuk ekosistem perairan sensitif.

    6/+ Peranan #i4roor%ani2me Dalam #enja%a *e2eim"an%an Fho21or di Alam

    Peranan bakteri dalam menjaga keseimbangan fhospor dialam adalah mengatur 

    ketersedian fhospor( baik dalam bentuk organik maupun anorganik melalui kemampuan

     bakteri dalam proses mineralisasi dan imobilisasi . pada proses mineralisasi

    ,bakteri(=i8obium dan ba%illus berperan dalam merubah phospore organik dan inorganik 

    menjadi bioa'elible phospore( slow release dengan mekanisme seperti yang sudah

    dijelaskan diatas. &elain itu bakteri juga berperan dalam immobilisasi(38otoba%ter.

    mobilisasi oleh bakteri dengan %ara memakan bioa'ailable phospore sehingga tersimpan

     pada mikroba. Denagan kedua proses tersebut (mineralisasi2solubilisasi dan imobilisasi

    maka ketersediaan pospor dapat berlangsung, sehingga dapat meminimalisasi atau

    menghilangkan penggunaan pupuk sintesis.

  • 8/16/2019 Daur Fosfor Kelompok 2

    12/12

    DAFTAR PUSTA*A

    .  A Paytan. Phosphorus Cycle. Encyclopedia of Microbiology . (Moselio Schaechter, Editor), pp.

    322-334 Oxford Else!ier 

    +. $han,3 3li, dkk, +>, Phosphorus *olubilizing Bacteria+ )ccurrence, echanisms

    and their Role in %rop Production, ?. 3"=. #O@. &. (:4A-;A

    ). Paytan, 3dina, and 0%@aughlin, $aren,+5,-he )ceanic Phosphorus %"cle,hem.

    =e', 5 (+, ;)-;5

    4. &harma , # &eema,+), Phosphate solubilizing microbes+ sustainable approach for

    managing phosphorus deficienc" in agricultural soils, &pringerPlus