Fosfor

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi.  Materi yang berupa unsur – unsur terdapat dalam  senyawa kimia yang merupakan  materi dasar  makhluk hidup dan tak hidup. Ada 40 unsur yang diperlukan bagi kehidupan, ddiantaranya yang terpenting adalah karbon (C), nitrogen (N), fosfor (P), belerang (S), oksigen (O), kalium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), natrium (Na), silicon (Si), besi Fe), dan aluminium (Al). selain itu sebagian unsure –unsur ini tersimpan dalam bentuk organic dalam  tubuh makhluk hidup yang masih hidup atau yang sudah mati.

Siklus biogeokimia atau siklus organik anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi – reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia. Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus fosfor.

Oleh karena itu, pentingnya siklus biogekimia yang salah satunya adalah siklus fosfor, maka dianggap perlu menyusun  materi tentang siklus fosfor yang terjadi di alam. Materi ini akan membahas secara umum tentang bagaimana terjadinya siklus fosfor dan perannya bagi kehidupan.

Sejarah Fosfor

(berasal dari bahasa Yunani, phosphoros, yang memiliki cahaya; nama kuno untuk planet Venus ketika tampak sebelum matahari terbit). Seorang ilmuwan asal Jerman, Brand menemukan fosfor di tahun 1669 secara tidak sengaja dalam percobaan menggali bebatuan.

Fosfor dapat ditemukan di bumi di dalam air, tanah dan sedimen. Tidak seperti senyawa materi lain siklus fosfor tidak dapat ditemukan di udara yang mempunyai tekanan tinggi. Hal ini karena fosfor biasanya cair pada suhu dan tekanan normal. Hal ini terutama melakukan siklus kembali melalui air, tanah dan sedimen.. Dalam suasana siklus fosfor terutama dapat ditemukan sebagai partikel debu yang sangat kecil. bergerak perlahan-lahan dari endapan di darat dan di sedimen, organisme hidup, dan jauh lebih lambat daripada kembali ke tanah air dan sedimen. Siklus fosfor merupakan paling lambat salah satu siklus masalah yang dijelaskan di sini. Fosfor yang paling sering ditemukan dalam formasi batuan sedimen dan laut sebagai garam fosfat. Garam fosfat yang dilepaskan dari pelapukan batuan melalui tanah biasanya larut dalam air dan akan diserap oleh tanaman. Karena jumlah fosfor dalam tanah pada umumnya kecil, sering kali faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman. Itu sebabnya manusia sering menggunakan fosfat sebagai pupuk pada tanah pertanian. Fosfat juga faktor-faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman di ekosistem laut, karena mereka tidak begitu larut dalam air. Hewan menyerap fosfat dengan makan tumbuhan atau binatang pemakan tumbuhan Siklus fosfor melalui tanaman dan hewan jauh lebih cepat daripada yang dilakukannya melalui batu dan sedimen. Ketika hewan dan tanaman yang mati, fosfat akan kembali ke tanah atau lautan lagi selama pembusukan. Setelah itu, fosfor akan berakhir di formasi batuan sedimen atau lagi, tetap di sana selama jutaan tahun. Akhirnya, fosfor yang dilepaskan kembali melalui pelapukan dan siklus dimulai lagi.

Pengertian Fosfor

Fosfor adalah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens, unsur kimia yang memiliki lambang P dengan nomor atom 15. Fosfor berupa nonlogam, bervalensi banyak, termasuk golongan nitrogen, banyak ditemui dalam batuan fosfat anorganik dan dalam semua sel hidup tetapi tidak pernah ditemui dalam bentuk unsur bebasnya. Fosfor amatlah reaktif, memancarkan pendar cahaya yang lemah ketika bergabung dengan oksigen, ditemukan dalam berbagai bentuk, Fosfor berupa berbagai jenis senyawa logam transisi atau senyawa tanah langka seperti zink sulfida (ZnS) yang ditambah tembaga atau perak, dan zink silikat (Zn₂SiO₄) yang dicampur dengan mangan. Unsur kimia fosforus dapat mengeluarkan cahaya dalam keadaan tertentu, tetapi fenomena ini bukan fosforesens, melainkan kemiluminesens. Fosfor  merupakan unsur penting dalam  makhluk hidup.

Macam-macam Fosfor

Fosfor dapat berada dalam empat bentuk atau lebih alotrop: putih (atau kuning), merah, dan hitam (atau ungu). Yang paling umum adalah fosfor merah dan putih, keduanya mengelompok dalam empat atom yang berbentuk tetrahedral. Fosfor putih terbakar ketika bersentuhan dengan udara dan dapat berubah menjadi fosfor merah ketika terkena panas atau cahaya. Fosfor putih juga dapat berada dalam keadaan alfa dan beta yang dipisahkan oleh suhu transisi -3,8°C. Fosfor merah relatif lebih stabil dan menyublim pada 170°C pada tekanan uap 1 atm, tetapi terbakar akibat tumbukan atau gesekan. Alotrop fosfor hitam mempunyai struktur seperti grafit – atom-atom tersusun dalam lapisan-lapisan heksagonal yang menghantarkan listrik.

Siklus Fosfor

Pelapukan sedimen dan bebatuan secara perlahan seiring dengan proses alam, dapat menambah konsentrasi fosfat ke dalam tanah. Fosfat dalam tanah digunakan leh tumbuhan dan produsen lainnya untuk nutrisi pertumbuhan serta pembentukkan senyawa organik di dalam tubuh. Energi yang dibutuhkan oleh organisme terbentuk jika ada unsur fosfor. Para konsumen (hewan) memperoleh unsur fosfor dari aliran materi yang terjadi pada rantai makanan. Fosfor dikembalikan ke alam dari organisme melalui proses pengeluaran serta penguraian yang dibantu oleh dekomposer (bakteri dan jamur). 

Senyawa fosfor yang masuk ke dalam tanah akan diikat oleh partikel tanah, sehingga siklus fosfor cenderung terlokalisir pada suatu ekosistem. Amun demikian,  resapan air tanah akan melarutkan senyawa fosfat. Sehingga fosfat akan terbawa oleh badan air sampai ke lautan secara perlahan. Selain dari pelapukan, senyawa fosfat dapat diperoleh dari aktivitas pertanian. Penambahan pupuk pospat pada ekosistem sawah, menambah konsentrasi senyawa ini dan dapat terbawa ke aliran air. 

Masuknya senyawa fosfat ke dalam suatu badan air akan menambah kekayaan mineral yang terkandung di dalamnya. Senyawa fosfat yang masuk ke dalam lautan akan berakumulasi dan mengendap. Endapan ini akan tertimbun dan kian tertimbun, sehingga akan terjadi proses sedimentasi (pemadatan, pembentukan batu) oleh proses alam. Proses geologis mampus meningkatkan dasar laut dan menurunkan permukaan laut. Dengan proses demikian, maka sedimen yang terbentuk dapat terangkat dan akan mengulangi proses yang sama. Dengan demikian, dapat dikatakn bahwa sebagian besr siklus fosfat berlangsung terlokalisir antara daratan, tumbuhan , dan organisme lain. Sementara itu, sedimentasi mengembalikan senyawa fosfor yang masuk ke dalam badan air akibat proses geologis.

Namun demikian, meningkatnya konsentrasi senyawa fosfat dalam suatu badan air yang tidak bergerak, seperti kolam, dapat menimbulkan masalah bagi kehidupan organisme dan keseimbangan ekosistem. Penggunaan pupuk pada lahan pertanian menimbulkan masalah bai lingkungan akuatik di dekatnya. Limbah pertanian yang masih mengandung senyawa fosfat terbawa oleh aliran air dan mengendap di suatu badan air. Senyawa fosfat sangat dibutuhkan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan dan perkembangan. Masuknya senyawa fosfat dalam suatu perairan bergerak, tak menimbulkan masalah besar, namun masuknya senyawa fosfat dalam jumlah besar (atau akumulasi) ke dalam badan air yang tergenang (misal sungai aliran air pada musim kering, atau waduk, kolam, dsb) akan menmbulkan maslah. Adalah eutrofikasi yaitu suatu peristiwa dimana pertumbuhan tumbuhan air dan alga sangat cepat sehingga akan menutupi badan air. Senyawa fosfat di suatu badan air membuat air sangat kaya akan fosfat, sehingga membuat pertumbuhan tumbuhan air sangat cepat. 

Pertumbuhan tumbuhan yang cepat ini akan membahayakan bagi biota akuatik di dalamnya, contoh pertumbuhan eceng gondok atau alga yang menutupi badan air. Efek buruk dari eutrofikasi ialah, kadar oksigen akan menurun, cahaya akan sulit menembus masuk ke dalam karena tertutupi tumbuhan. Dengan  demikia, suhu perairan akan turun (dingin), oleh karena itu situasi yang demikian tidak mendukung kehidupan biota akuatik di dalamnya. Banyak ditemukan ikan- ikan atau lainnya mati akibat eutrofikasi pada badan air yang tidak bergerak.

Peranan unsur fosfor dalam pertanian

Fosfor (P) merupakan unsur hara yang diperlukan  dalam jumlah besar (hara makro). Jumlah fosfor dalam tanaman lebih kecil dibandingkan Nitrogen dan Kalium. Tetapi fosfor dianggap sebagai kunci kehidupan (Key of life). Unsur ini merupakan komponen tiap sel hidup dan cenderung terkonsentrasi dalam biji dan titik tumbuh tanaman. Unsur P dalam phospat adalah (Fosfor) sangat berguna bagi tumbuhan karena berfungsi untuk merangsang pertumbuhan akar terutama pada awal-awal pertumbuhan, mempercepat pembungaan, pemasakan biji dan buah.

Tanaman menyerap fosfor dalam bentuk ion ortofosfat (H2PO4-) dan ion ortofosfat sekunder (HPO4=). Selain itu, unsur P masih dapat diserap dalam bentuk lain, yaitu bentuk pirofosfat dan metafosfat, bahkan ada kemungkinan unsur P diserap dalam bentuk senyawa organik yang larut dalam air, misalnya asam nukleat dan phitin. Fosfor yang diserap tanaman dalam bentuk ion anorganik cepat berubah menjadi senyawa fosfor organik. Fosfor ini mobil atau mudah bergerak antar jaringan tanaman. Kadar optimal fosfor dalam tanaman pada saat pertumbuhan vegetatif adalah 0.3% - 0.5% dari berat kering tanaman.

Karateristik fosfor yaitu, fosfor bergerak lambat dalam tanah; pencucian bukan masalah, kecuali pada tanah yang berpasir. Fosfor lebih banyak berada dalam bentuk anorganik dibandingkan organik. Di dalam tanah kandungan F total bisa tinggi tetapi hanya sedikit yang tersedia bagi tanaman. Tanaman menambang fosfor tanah dalam jumlah lebih kecil dibandingkan nitrogen dan Kalium.

Fungsi dari unsur Fosfor pada tanaman yaitu: (1) untuk pembentukan bunga dan buah, (2) bahan pembentuk inti sel dan dinding sel, (3) mendorong Pertumbuhan akar muda dan pemasakan biji pembentukan klorofil, (4) penting untuk enzim-enzim pernapasan, pembentukan klorofil, (5) penting dalam cadangan dan transfer energi (ADP+ATP) (6) komponen asam nukleat (DNA dan RNA), (7) berfungsi untuk pengangkutan energi hasil metabolisme dalam tanaman.

Apabila tanaman mengalami kekurangan unsur P, maka akan mengalami gejala sebagai berikut:
– Reduksi pertumbuhan, kerdil

– Daun berubah tua agak kemerahan,

– Pada cabang, batang, dan tepi daun berwarna merah ungun yang lambat laun berubah menjadi kuning

– Pada buah tampak kecil dan cepat matang

– Menunda pemasakan

– Penbentukan biji gagal

– Perkembangan akar tidak bagus. 

Untuk pemupukan tanah, fosfat dapat langsung digunakan setelah terlebih dahulu dihaluskan (sebagai pupuk alam). Akan tetapi untuk tanaman pangan seperti padi, jagung, kedelai, dan lain-lain, pupuk alam ini tidak cocok, karena daya larutnya yang sangat kecil di dalam air sehingga sulit diserap oleh akar tanaman pangan tersebut. Untuk itu sebagai pupuk tanaman pangan, fosfat perlu diolah menjadi pupuk buatan.

Pupuk superfosfat terdiri dari : Single Super Phosphate (SSP), Triple Super Phosphate (TSP), Monoammonium Phosphate (MAP), Diammonium Phosphate (DAP), Nitro Phosphate (NP), Ammonium Nitro Phosphate (ANP).

Referensi : 

http://agroteknologi.web.id/pengertian-dan-proses-siklus-fosfor/

https://dhamadharma.wordpress.com/2010/02/11/siklus-fosfor-di-alam/

http://allaboutpertanian.blogspot.co.id/2012/04/peranan-unsur-fosfor-p-pada-pertanian.html