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