Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Apa fungsi nitrogen dalam tanah? Nitrogen (N) merupakan salah satu unsur hara utama dalam tanah yang sangat berperan dalam merangsang pertumbuhan dan memberi warna hijau pada daun. Kekurangan nitrogen dalam tanah menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman terganggu dan hasil tanaman menurun karena pembentukan klorofil yang sangat penting untuk proses fotosintetis terganggu. Di tanah gambut,kadar N relatif tinggi,namun sebagian Nitrogen tersebut dalam bentuk Organik sehingga harus memerlukan proses mineralisasi untuk dapat digunakan tanaman. Namun kelebihan nitrogen dalam tanah juga dapat mengganggu pertumbuhan tanaman, seperti kualitas buah menurun, menyebabkan rasa pahit (seperti pada buah timun), produksi menurun, daun lebat dan pertumbuhan vegetative yang cepat, menyebabkan keracunan pada tanaman. Oleh karena itu, penting untuk tetap mengendalikan kuantitas nitrogen dalam tanah.

Sumber Nitrogen dalam Tanah

Nitrogen dalam tanah bersumber dari halilintar yang dapat menghasilkan zat nitrat, yang dibawa hujan lalu meresap di tanah; sisa-sisa tanaman dan bahan-bahan organik; mikrobia dan bakteri-bakteri; dan pupuk buatan (Urea, ZA, dan lain-lain). Umumnya tanaman menyerap unsur Nitrogen (N) dalam bentuk ion nitrat (NO₃^ֿ)^, amonium (NH₄⁺⁾, dan nitrit (NO₂ֿ). Namun, urutan penyerapan ion bergantung dari keadaan pH tanah. Jika keadaan basa (pH diatas 7), maka ion NH₄⁺ yang lebih cepat diserap. Sedangkan bila kondisi larutan tanah dalam keadaan asam (pH dibawah 7), maka ion yang cepat diserap adalah NO₃ֿ. Hal ini disebabkan karena pada pH diatas 7 (basa) terdapat ion (hidroksida) OHֿ sehingga muncul efek persaingan antara ion OH^- dengan ion NO₃ֿ yang sama-sama memiliki muatan negatif. Hal ini berlaku sebaliknya jika pada keadaan asam (pH dibawah 7) dimana terdapat efek ion bersaing antara ion hidrogen (H⁺⁾ dan ion NH₄⁺ yang sama-sama memiliki muatan positif, sehingga peluang ion NH₄⁺ lebih besar untuk diserap. Selain itu, nitrogen merupakan bagian dari berbagai senyawa, termasuk protein, enzim, asam nukleat, klorofil dan vitamin penting untuk semua fungsi biologis tanaman.

Dalam memenuhi kebutuhan nitrogen dalam tanah, umumnya petani menambahkan pupuk nitrogen dalam produksi pertanian. Namun, penggunaan pupuk nitrogen yang berlebihan dapat menyebabkan kenaikan yang signifikan dalam biaya budidaya dan kerusakan parah pada lingkungan (polusi air oleh nitrat), sehingga penting untuk produsen pertanian memonitoring kandungan nitrogen dalam tanah. Berdasarkan ISO 13878:1998 dan AOAC 993.13-1996, penetapan nitrogen dalam tanah dapat dilakukan dengan metode pembakaran (combustion).

Metode Dumas untuk Penetapan Nitrogen Tanah

Metode pembakaran (combustion) atau  metode Dumas, yaitu metode kuantitatif dalam penentuan kadar protein dan total nitrogen pada suatu sampel yang didasarkan pada pembakaran sampel pada suhu tinggi dan pada tahap akhir diubah menjadi gas N₂ yang nantinya ditangkap oleh detektor menjadi % nitrogen atau protein.

Dalam analisisnya,  Nitrogen Dumas Analyzer digunakan untuk menentukan jumlah atau kadar nitrogen dalam tanah.  Terdapat 3 tahapan pada instrumen yang ditunjukkan pada Gambar 1, tahapan tersebut dijelaskan sebagai berikut :

• Tahap I

​Tahap Pembakaran : Pada tahap ini sampel dibakar oleh oksigen murni pada suhu 1000^oC sehingga menghasilkan gas nitrogen dioksida (NO_x) , karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O).

• Tahap II

Tahap Reduksi dan Pemisahan : Produk yang dihasilkan pada Tahap I akan dikumpulkan untuk mencapai kesetimbangan. Pada tahap ini, air dan karbon dioksida ditangkap dan gas nitrogen dioksida diubah menjadi molekul gas nitrogen (N₂) dengan bantuan tembaga panas.

• Tahap III

Tahap Deteksi : Sinyal akan dihasilkan dengan adanya thermal conductivity detector yang akan memunculkan nilai dari hasil analisa.

Gambar 1. Tahap Analisa pada Nitrogen Dumas Analyzer

Adapun contoh alat Nitrogen Dumas Analyzer ditunjukkan pada Gambar 2 di bawah ini.

Gambar 2. Alat Nitrogen Dumas Analyzer

Referensi:

Velp Dumas Nitrogen Analyzer - NDA 701 | Distributor Resmi Velp Indonesia - PT. Sumber Aneka Karya Abadi (saka.co.id)

Velp Scientifica. 2017. Nitrogen Determination in Soil according to Dumas Combustion Method. Application Note. Velp: Italy.

https://www.velp.com/public/file/nitrogen-determination-in-soil-dumascombustion-method-200892.pdf