Perpustakaan Digital ITB

Untuk memastikan keamanan dan keberlanjutan ketersediaan pangan, produktivitas dan perolehan pertanian secara konsisten harus ditingkatkan. Ketersediaan nutrien di tanah merupakan faktor utama yang membatasi produktivitas pertanian. Nitrogen (N) tersedia dalam jumlah besar di udara dalam bentuk N2, tetapi untuk pertanian diperlukan N reaktif, seperti amonia (NH3). Sampai saat ini, NH3 disintesis dari N2 di atmosfer melalui proses Haber-Bosch yang memerlukan energi intensif dan menghasilkan emisi gas rumah kaca dan gas beracun serta mengandalkan penggunaan bahan bakar fosil yang jumlahnya terbatas. Salah satu pilihan produksi amonia secara bekelanjutan adalah sintesis NH3 secara alami menggunakan nitrogen-fixing bacteria, salah satu diantaranya oleh Azotobacter chroococcum yang memiliki enzim nitrogenase. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati biosintesis amonia melalui fiksasi nitrogen bebas dari udara oleh bakteri Azotobacter chroococcum dalam medium karbohidrat yang diperkaya dengan garam fosfat. Secara khusus, akan diamati perubahan konsentrasi amonia yang disintesa dan laju pertumbuhan bakteri di dalam medium karbohidrat dengan variasi penambahan garam fosfat sebesar: 0,5; 1,0; dan 2,0 g/L. Fermentasi oleh A. chroococcum di dalam medium karbohidrat, yaitu molase, yang diperkaya dengan garam fosfat dilakukan pada kondisi temperatur 25°C dengan kecepatan putar 150 rpm selama 56 jam. Data diambil setiap 8 jam untuk dilakukan pengujian konsentrasi gula pereduksi, biomassa, dan amonia. Sementara itu, total N medium diuji setelah 48 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi amonia tertinggi, yaitu 1.319,4 ppm, diperoleh pada variasi penambahan garam fosfat sebesar: 0,5 g/L. Pada variasi penambahan garam fosfat 1,0 g/L, dan 2,0 g/L diperoleh konsentrasi amonia masing-masing sebesar 848,3 ppm dan 788,7 ppm. Laju pertumbuhan bakteri Azotobacter chroococcum tertinggi, yaitu sebesar 7,26×108 /jam diperoleh pada penambahan garam fosfat sebesar 2,0 g/L. Sementara pada variasi penambahan garam fosfat 0,5 g/L dan 1,0 g/L diperoleh laju pertumbuhan bakteri masing-masing sebesar 2,65×108 /jam dan 4,45×108 /jam. Berdasarkan analisis neraca massa sistem, perolehan (Yp/sN) sistem didapatkan sebesar 34,38%. Biosintesis amonia yang diperoleh sudah memenuhi konsentrasi amonia minimal pupuk organik.