biologi : pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan tanaman

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup didunia. Bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil, cahaya matahari sangat menentukan proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses dasar pada tumbuhan untuk menghasilkan makanan. Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Cahaya merupakan faktor penting terhadap berlangsungnya fotosintesis, sementara fotosintesis merupakan proses yang menjadi kunci dapat berlangsungnya proses metabolisme yang lain di dalam tanaman.

Pengaruh cahaya juga berbeda pada setiap jenis tanaman. Tanaman C4, C3, dan CAM memiliki reaksi fisiologi yang berbeda terhadap pengaruh intensitas, kualitas, dan lama penyinaran oleh cahaya matahari (Onrizal, 2009). Selain itu, setiap jenis tanaman memiliki sifat yang berbeda dalam hal fotoperiodisme, yaitu lamanya penyinaran dalam satu hari yang diterima tanaman. Perbedaan respon tumbuhan terhadap lama penyinaran atau disebut juga fotoperiodisme, menjadikan tanaman dikelompokkan menjadi tanaman hari netral, tanaman hari panjang, dan tanaman hari pendek.

Kekurangan cahaya matahari akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan. Selain itu, kekurangan cahaya saat perkembangan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan daunnya berukuran kecil, tipis dan berwarna pucat ( tidak hijau ). Gejala etiolasi tersebut disebabkan oleh kurangnya cahaya atau tanaman berada di tempat yang gelap. Cahaya juga dapat bersifat sebagai penghambat (inhibitor) pada proses pertumbuhan, hal ini terjadi karena dapat memacu difusi auksin ke bagian yang tidak terkena cahaya. Cahaya yang bersifat sebagai inhibitor tersebut disebabkan oleh tidak adanya cahaya sehingga dapat memaksimalkan fungsi auksin untuk penunjang sel – sel tumbuhan sebaliknya, tumbuhan yang tumbuh ditempat terang menyebabkan tumbuhan – tumbuhan tumbuh lebih lambat dengan kondisi relative pendek, lebih lebar, lebih hijau, tampak lebih segar dan batang kecambah lebih kokoh.Dikarenakan sinar matahari sangat penting dan memberikan pengaruh besar terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana peranan cahaya matahari terhadap kehidupan
Bagaimana proses tanaman mendapatkan energi?
Bagaimana pengaruh cahaya terhadap kehidupan tanaman?
Bagaimana pengaruh cahaya terhadap perkecambahan?

1.3 Tujuan

Untuk mengetahui peranan cahaya matahari terhadap kehidupan.
Untuk mengetahui proses tanaman mendapatkan energi.
Untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap kehidupan tanaman.

BAB II. KAJIAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Cahaya

Matahari merupakan sumber energi terbesar di alam semesta. Energi matahari diradiasikan kesegala arah dan hanya sebagian kecil saya yang diterima oleh bumi. Energi matahari yang dipancarkan ke bumi berupa energi radiasi. Disebut radiasi dikarenakan aliran energi matahari menuju ke bumi tidak membutuhkan medium untuk mentransmisikannya. Energi matahari yang jatuh ke permukaan bumi berbentuk gelombang elektromagentik yang menjalar dengan kecepatan cahaya. Panjang gelombang radiasi matahari sangat pendek dan biasanya dinyatakan dalam mikron (Tjasjono, 1995:55).

2.2 Pengetian Tumbuhan

Tumbuhan adalah salah satu benda hidup yang terdapat di alam semesta. Tumbuhan adalah organisme benda hidup yang terkandung dalam alam Plantae. Biasanya, organisme yang menjalankan proses fotosintesis adalah diklasifikasikan sebagai tumbuhan. Tumbuhan memerlukan cahaya matahari untuk menjalani proses fotosintesis. Tumbuhan merangkumi semua benda hidup yang mampu menghasilkan makanan dengan menggunakan klorofil untuk menjalani proses fotosintesis.

Jika dihubungkan dengan fotosintesis, tanaman dibedakan menjadi 3, yaiu tanaman C3, C4 dan tanaman CAM. Perbedaan yang mendasar antara tanaman tipe C3, C4, dan CAM adalah pada reaksi yang terjadi di dalamnya. Pada tanaman yang bertipe C3 produk awal reduksi CO₂ (fiksasi CO₂) adalah asam 3-fosfogliserat atau PGA. Terdiri atas sekumpulan reaksi kimia yang berlangsung di dalam stroma kloroplas yang tidak membutuhkan energi dari cahaya mataharai secara langsung. Sumber energi yang diperlukan berasal dari fase terang fotosintesis. Sekumpulan reaksi tersebut terjadi secara simultan dan berkelanjutan. Memerlukan energi sebanyak 3 ATP. PGAL yang dihasilkan dapat digunakan dalam peristiwa yaitu sebagai bahan membangun sel, untuk pemeliharaan sel dan disimpan dalam bentuk pati. Berdasarkan proses reaksi yang terjadi pada tanaman C3, telah diketahui bahwa tanaman C3 dapat tumbuh baik dibawah naungan tau ditempat yang intensitas mataharinya rendah.

Tanaman C4 adalah tanaman yang mampu hidup di lahan yang terpapar intensitas matahari penuh. Pada tanaman tipe C4 yang menjadi cirinya adalah produk awal reduksi CO₂ (fiksasi CO₂) adalah asam oksaloasetat, malat, dan aspartat ( hasilnya berupa asam-asam yang berkarbon C4). Reaksinya berlangsung di mesofil daun, yang terlebih dahulu bereaksi dengan H₂O membentuk HCO₃ dengan bantuan enzim karbonik anhidrase. Memiliki sel seludang di samping mesofil. Tiap molekul CO2 yang difiksasi memerlukan 2 ATP. Tanaman c4 juga mengalami siklus calvin seperti peda tanaman C3 dengan bantuan enzim Rubisko.

Sedangkan pada tanaman tipe CAM yang menjadi ciri mendasarnya adalah memiliki daun yang cukup tebal sehingga laju transpirasinya rendah. Stomatanya membuka pada malam hari. Pati diuraikan melalui proses glikolisis dan membentuk PEP. CO₂ yang masuk setelah bereaksi dengan air seperti pada tanaman C₄ difiksasi oleh PEP dan diubah menjadi malat. Pada siang hari malat berdifusi secara pasif keluar dari vakuola dan mengalami dekarboksilasi. Melakukan proses yang sama dengan tanaman C3 pada siang hari yaitu daur Calvin. Melakukan proses yang sama dengan tanaman C4 pada malam hari yaitu daur Hatch dan Slack.

2.3 Pengertian Fotosinesis

Dalam hubungan antara cahaya matahari dengan tanaman, selalu terdapat keterkaitan antara sinar matahari dan proses fotosintesis. Fotosintesis merupakan proses pembuatan makanan yang terjadi pada tumbuhan hijau dengan bantuan sinar matahari dan enzim-enzim. fotosintesis adalah fungsi utama dari daun tumbuhan. Proses fotoseintesis ialah proses dimana tumbuhan menyerap karbondioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Tumbuhan menyerap cahaya karena mempunyai pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplast. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis.

6H₂O + 6CO₂ + cahaya → C₆H₁₂O₆ (glukosa) + 6O₂

Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler adalah kebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan energi kimia.

BAB III. PEMBAHASAN

3.1 Pengertian Cahaya dan Peranan dalam Kehidupan

Bagi manusia dan hewan cahaya matahari berfungsi sebagai penerang. Sedangkan bagi tumbuhan dan organisme berklorofil, cahaya matahari dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam proses fotosintesis. Dalam proses ini energi cahaya diperlukan untuk berlangsungnya penyatuan CO₂ dan air untuk membentuk karbohidrat.

Lebih lanjut, adanya sinar matahari merupakan sumber dari energi yang menyebabkan tanaman dapat membentuk gula. Tanpa bantuan dari sinar matahari, tanaman tidak dapat memasak makanan yang diserap oleh tanah, yang mengakibatkan tanaman menjadi lemah atau mati (AAK, 1983:18)

3.2 Proses Tanaman Mendapatkan Energi

Pada kegiatan budaya pertanian, Pengaruh unsur cahaya menjadi perhatian serius. Hal tersebut dikarenakan hampir semua objek agronomi berupa tanaman hijau yang memiliki kegiatan fotosintesa. Penerapan energi pelengkap dalam bentuk kerja manusia dan hewan, bahan bakar, mesin, alat-alat pertanian, pupuk, dan, obat-obatan tidak lain adalah sebagai usaha untuk meningkatkan proses konversi energi matahari ke dalam bentuk produk tanaman (Jumin, 2008:8).

Tidak semua energi cahaya matahari dapat diabsorpsi oleh tanaman. Hanya cahaya tampak saja yang dapat berpengaruh pada tanaman dalam kegiatan fotosintesisnya. Cahaya itu disebut dengan PAR (Photosynthetic Activity Radiation) dan mempunyai panjang gelombang 400 mili mikron sampai 750 mili mikron (Jumin, 2008:9). Tanaman juga memberikan respon yang berbeda terhadap tingkatan pengaruh cahaya yang dibagi menjadi tiga yaitu, intensitas cahaya, kualitas cahaya, dan lamanya penyinaran (Jumin 2008:08).

Oleh tumbuhan radiasi matahari berupa cahaya tampak ditangkap oleh klorofil pada tanaman dalam proses yang disebut proses fotosintesis. Hasil fotosintesis menjadikan bahan utama untuk proses pertumbuhan dan cadangan makanan tanaman.Proses fotosintesis pada tanaman dilakukan di siang hari dikala matahari menyinari bumi. Dengan menggunakan cahaya matahari tumbuhan mengubah gas karbondioksida dan unsur-unsur mineral dalam tanah serta air untuk menghasilkan gula (glukosa) dan oksigen. Proses ini dilakukan oleh zat hijau daun bernama klorofil yang berada di daun dan dilindungi oleh lapisan lilin untuk mencegah penguapan. Gula hasil fotosintesis disimpan tumbuhan sebagai cadangan energi, dan oksigen sebagai hasil sampingannya.

Gula yang telah dibuat kemudian digunakan oleh tumbuhan untuk proses metabolismenya. Pemanfaatan energi gula oleh tumbuhan memerlukan serangkaian proses sehingga energi yang ada dalam bentuk gelombang elektromagnetik tersebut dapat diubah menjadi energi kimia (ATP dan NADPH) yang dikenal dengan reaksi terang. Hasil reaksi terang ini (ATP dan NADPH) selanjutnya dapat dimanfaatkan dalam reaksi metabolisme khususnya reduksi CO.

Seperti telah kita ketahui, reaksi fotosintesis terdiri atas dua tahapan yaitu : tahapan Reaksi Terang ( disebut juga Reaksi Hill ) dan Reaksi Gelap ( disebut juga Reaksi Blackman atau siklus Calvin ). Masing-masing tahapan menunjukkan proses reaksi yang berbeda. Namun keduanya merupakan satu rangkaian reaksi yang tak terpisahkan dari reaksi fotosintesis. Perbedaan antara reaksi terang dengan reaksi gelap, secara ringkas dijelaskan dalam tabel seperti berikut ini.

Tabel 3.3 Perbedaan reaksi gelap dan reaksi terang

NO	DILIHAT DARI	REAKSI TERANG	REAKSI GELAP
1.	Tempat berlangsung	bagian kloroplas bernama Grana	bagian kloroplas bernama Stroma
2.	Sumber energi	Cahaya / matahari	ATP dan NADPH₂ dari reaksi terang
3.	Proses yang terjadi	Fotolisis : pemecahan H₂O menggunakan energi cahaya menjadi ion Hidrogen dan oksigen	Fiksasi : pengikatan CO₂ , penyusunan / pengkombinasian hydrogen dg karbondioksida membentuk gula
4.	Hasilnya	O₂, ATP dan NADPH₂	Karbohidrat sederhana

3.3 Peranan Cahaya terhadap tumbuhan

Fotoperiodisme adalah respon dari suatu organisme terhadap lamanya penyinaran sinar matahari.
Fotoenergetic adalah pertumbuhan yang dipengaruhi oleh banyaknya energi yang diserap dari sinar matahari oleh bagian tanaman
Fotocybernetic adalah tingginnya itensitas cahaya yang menyebabkan fotosintesis.Cahaya merah merupakan cahaya yang paling optimal yang bisa. Diserap oleh tumbuhan untuk melakukan fotosintesis.
Fotodestruktif Merupakan tingginya intensitas cahaya yang mengakibatkan fotosintesis semakin tidak bertambah lagi dikarenakan tanaman mengalami batas titik jenuh cahaya sehingga bukan menjadi sumber energy tetapi sebagai perusak.
Fotomorfogenesis Merupakan pengendalian morfogenesis oleh cahaya

a. Contoh : Kaktus (modifikasi daun)

Fototropisme Merupakan pergerakan pertumbuhan tanaman yang dipengaruhi oleh rangsangan cahaya

a. Contoh : tanaman yang bergerak menuju cahaya, misalnya tumbuhan yang ditanam di tempat gelap, batangnya akan condong ke arah cahaya.

7. Fotorespirasi adalah sejenis respirasi pada tumbuhan yang dibangkitkan oleh penerimaan cahaya yang diterima oleh daun. Diketahui pula bahwa kebutuhan energi dan ketersediaan oksigen dalam sel juga memengaruhi fotorespirasi. Walaupun menyerupai respirasi (pernapasan) biasa, yaitu proses oksidasi yang melibatkan oksigen, mekanisme respirasi karena rangsangan cahaya ini agak berbeda dan dianggap sebagai proses fisiologi tersendiri.Proses yang disebut juga "asimilasi cahaya oksidatif" ini terjadi pada sel-sel mesofil daun dan diketahui merupakan gejala umum pada tumbuhan C3, seperti kedelai dan padi. Lebih jauh, proses ini hanya terjadi pada stroma dari kloroplas, dan didukung oleh peroksisom dan mitokondria

3.4 Cahaya sebagai sumber energi dan terutama untuk vegetasi mempunyai tiga faktor penting, yaitu :

3.4.1 Intensitas Cahaya

Di daerah tropis dengan intensitas yang tinggi fotooksidasi lebih kecil dibandingkan di daerah sedang karena itu foto respirasinya cepat. Hal ini mengakibatkan sintesis protein kurang.

Intensitas cahaya matahari menunjukkan pengaruh primer pada fotosintesis, dan pengaruh sekundernya pada morfogenetik. Pengaruh terhadap morofogenetik hanya terjadi pada intensitas rendah (Fitter dan Hay, 1991:54). Pengaruh tanaman dalam kaitannya dengan intensitas cahaya salah satunya adalah penempatan daun dalam posisi di mana akan diterima intersepsi cahaya maksimum. Daun yang menerima intensitas maksimal adalah daun yang berada pada tajuk utama yang terkena sinar matahari (Fitter dan Hay, 1991:54).

Masing-masing tanaman memiliki reaksi yang berbeda terhadap intensitas cahaya. Berdasarkan perbedaan reaksi tersebut, tanaman dibedakan menjadi tanaman C3, C4, CAM. Tanaman C3 adalah tanaman yang hidup baik pada intensitas cahaya rendah, dan tanaman C4 adalah tanaman yang hidup baik pada intensitas cahaya tinggi, sedangkan tanaman CAM adalah tanaman yang hidup didaerah kering.

Penelitian yang dilakukan oleh Grime dalam Fitter dan Hay (1991:55) membuktikan bahwa tanaman yang terbiasa hidup tanpa naungan seperti Arenaria servillifolia memperlihatkan kondisi yang tidak dapat berkembang dan tumbuh jika diberi naungan. Hal tersebut terbukti oleh habisnya persediaan karbohidat.

Lebih lanjut, jika tanaman yang tanpa naungan ternaungi, terdapat beberapa kemungkinan yang akan terjadi. Masalah yang dihadapi oleh sebuah daun yang ternaungi adalah untuk mempertahankan suatu keseimbangan karbon yang positif, dan kerapatan pengaliran di mana keadan ini tercapai, merupakan titik kompensasi. Dibawah intensitas cahaya yang rendah terdapat tiga pilihan, yaitu : Pengurangan kecepatan respirasi, peningkatan luas daun untuk memperoleh permukaan absorbsi cahaya yang lebih besar; dan peningkatan kecepatan fotosintesis setiap unit energi cahaya dan luas daun.

3.4.2 Kualitas Cahaya

Kualitas cahaya berpengaruh berbeda terhadap proses-proses fisiologi tanaman. Tiap proses fisiologi di dalam respon terhadap kualitas cahaya juga berbeda-beda sehingga di dalam menganalisis komposisi cahaya untuk tiap-tiap proses fisiologi tersebut sangat sukar. Tiap-tiap spesies tanaman juga mempunyai tanggapan yang berbeda-beda terhadap tiap kualitas cahaya.

Radiasi energi yang diterima oleh bumi dari matahari berbentuk gelombang elektromagnetik yang bervariasi panjangnya yaitu dari 5000-290 milimikron. Rangkaian spektrum matahari ini dapat dikelompokan berdasarkan panjang gelombangnya. Cahaya mempunyai sifat gelombang dan sifat partikel.

Cahaya hanya merupakan bagian dari energi cahaya yang memiliki panjang gelombang tampak bagi mata manusia sekitar 390-760 nanometer. Sipat partikel cahaya biasanya diungkapkan dalam pernyataan bahwa cahaya itu datang dalam bentuk kuanta dan foton, yaitu paket energi yang terpotong-potong dan masing-masing mempunyai panjang gelombang tertentu.

Cahaya memberikan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman/pohon secara langsung melalui tumbuhan hijau atau melalui organisme lain, hal ini tergantung kepada zat-zat organik yang disintesa oleh tumbuhan hijau. Kualitas cahaya berkaitan erat dengan panjang gelombang, dimana panjang gelombang ungu dan biru mempunyai foton yang lebih berenergi bila dibanding dengan panjang gelombang jingga dan merah. Kualitas cahaya dibedakan berdasarkan panjang gelombang menjadi.

Panjang gelombang 750-626 mu adalah warna merah.

Panjang gelombang 626-595 mu adalah warna orange/jingga.

Panjang gelombang 595-574 mu adalah warna kuninga.

Panjang gelombang 574-490 mu adalah warana hijau.

Panjang gelombang 490-435 mu adalah warna biru.

Panjang gelombang 435-400 mu adalah warna ungu.

Semua warna-warni dari panjang gelombang ini mempengaruhi terhadap fotosintesis dan juga mempengaruhi terhadap pertumbuhan dan perkembangan pohon baik secara generatif maupun vegetatif, tetapi kuning dan hijau dimanfaatkan oleh tanaman sangat sedikit, panjang gelombang yang paling banyak diabsorbsi beada di wilayah violet sampai biru dan orange sampai merah.

Variasi harian dan variasi musiman tidak hanya mempengaruhi masukan energi, tetapi juga suatu masukan faktor periode yang penting. Panjang siang hari pada waktu yang berbeda dalam satu tahun, untuk organisme yang non tropis dan merupakan indikator yang paling dapat dipercaya dan sebagian besar tanaman bersifat fotoperiodik. Irradiasi langsung pada dini hari dan senja hari mengandung banyak radiasi panjang gelombang yang disebabkan oleh celah atmosfer yang lebih panjang dan berakibat penghamburan gelombang pendek.

Cahaya dengan kualitas yang berbeda-beda ditemukan dalam dua keadaan terestial bumi ini : di bawah kanopi daun dan di daerah dengan altitut tinggi. Pada daerah yang memiliki altitut tinggi, terjadi radiasi dengan penambahan jumlah sinar utra-violet (UV). Di daerah yang altitutnya lebih rendah, UV disaring oleh atmosfir terutama oleh oksigen dan ozon.

Tetapi perbedaan UV di tempat tinggi dan rendah secara relatif hanya memiliki pengaruh yang kecil pada vegetasi tempat yang tinggi. Caldwell (1968)dalam (Fitter dan Hay, 1991) menemukan peningkatan sebesar 26% radiasi matahari langsung pada pita 280-315 nm pada ketinggian 4450 m bila dibandingkan dengan tempat pada ketinggian 1670 m, tetapi hal ini sebagai besar diimbangi oleh suatu penurunan dalam radiasi UV difusi, sehingga sinar UV tidak terlalu nampak berbahaya bagi tanaman (Fitter dan Hay, 1991).

Rangsangan cahaya pada perkecambahan merupakan satu peristiwa yang dapat melibatkan fitokrom, yaitu komponen daun yang peka terhadap cahaya merah dan infra merah. Biji dengan ciri peka terhadap rangsangan dapat berkecambah jika terkena cahaya merah. Akan tetapi biji menjadi tidak akan berkecambah jika diberi cahaya inframerah.

Hal tersebut diperkuat dengan beberapa peneliti yang memperlihatkan bahwa biji yang peka terhadap cahaya tidak akan berkecambah dibawah kanopi daun (black, 1969 ; stoutjesdijk, 1972 ; King, 1975 dalam Fitter dan Hay, 1991:50). Menurut Gorski dalam Fitter dan Hay (1991:50) peningkatan derajat Infra merah dapat menghambatan perkecambahan tujuh spesies biji-biji yang tumbuh baik jika diberi rangsangan cahaya.

Kasperbauer dan Peaslee dalam Fitter dan Hay (1991:50) berturut-turut menunjukkan bahwa tanaman yang diberi perlakuan FR (dianalogikan untuk tanaman-tanaman di bagian tengan barisan) daun-daunnya lebih panjang, lebih sempit dan lebih ringan dengan stomata yang lebih sedikit dan klorophyl per unit luasan yang lebih sedikit. Asimilasi karbondioksida sama atas dasar satuan luasan, tetapi lebih besar berdasarkan berat sehelai daun, yag memperlihatkan bahwa tanaman-tanaman yang diberi perlakuakn FR telah mempertahankan asimilasi fotosintetik pada kerapatan pengaliran yang lebih rendah dengan meningkatkan luas daun (Fitter dan Hay, 1991:50).

Pengaruh variasi kualitas cahaya pada tanaman baru saja diamati akhir-akhir ini. Erez dan Kadman-Zahavi dalam Fitter dan Hay (1991:50) menanam pohon peach (Prunus persica) pada keadaan ternaungi akan menghalangi secara berturut-turut cahaya biru (tidak ada transmisi di atas 550 nm), biru dengan FR (tembus cahaya di atas 660 nm), dan merah dengan FR (tembus cahaya di atas 500 nm). Mereka nememukan bahwa luas daun terbesar terdapat pada keadaan R + FR dan terkecil di bawah biru + FR dan penaungan terbuka (Stoutjesdijk dalam Fitter dan Hay, 1991:51).

3.4.3 Fotoperiodisitas

Fotoperiodisitas yaitu panjangnya penyinaran matahari pada siang hari. Biasanya dari daerah tropik semakin ke kutub panjang penyinaran matahari semakin panjang. Dalam hal ini kita mengenal tanaman hari panjang, dan tanaman hari pendek.

Tanaman hari panjang : Tanaman yang baik hidupnya pada suatu daerah maupun untuk ke fase generatif memerlukan panjang hari penyinaran kurang dari 12 jam.

Tanaman hari pendek : Tanaman yang baik hidupnya pada suatu daerah maupun untuk ke fase generatif memerlukan panjang hari penyinaran kurang dari 12 jam.

Meskipun sejumlah spesies terbukti tidak peka terhadap faktor panjang penyinaran tetapi hal ini menentukan apakah tanaman-tanaman tersebut hanya dapat membentuk bagian-bagian vegetatif saja.

Juga panjang penyinaran menentukan apakah tanaman-tanaman tersebut akan membentuk internodia yang panjang atau yang lebih pendek daripada internodia yang normal. Di dalam tanaman hari pendek panjnagnya penyinaran merupakan faktor pembatas yang berakibat membentuk bagian-bagian vegetatif yang bersifat gigas (besar) sedang pembungaannya dikekang. Tanaman hari panjang jika tanaman pada daerah yang panjang penyinarannya lebih pendek akan menunjukkan pertumbuhan internodia yang lebih pendek dan cenderung membentuk roset dan pembungaan tanaman hari panjang ini akan dikekang.

3.5 Pentingnya Cahaya Terhadap Tanaman

Cahaya dalam hubungannya dengan proses pertumbuhan tanaman dapat mempunyai beberapa macam kegunaan antara lain :

1. Fotosintesis.

2. Cahaya dalam hubungannya dengan klasifikasi tanaman.

3. Sejumlah peristiwa yang terjadi dalam tubuh tanaman. Misalnya, sintesis khlorofil, kelaku-an stomata dan sebagainya.

4. Transpirasi.

Tanaman-tanaman dapat dibagi sesuai dengan kebutuhan cahaya di dalam proses hidupnya menjadi :

1. Heliophytes

Tanaman yang termasuk Heliophytes adalah tanaman-tanaman yang dapat hidup baik pada keadaan yang penuh dengan sinar matahari.

2. Sciophytes

Adalah tanaman-tanaman yang dapat hidup baik pada intensitas cahaya yang lebih rendah.

3. Fakultatif Sciophytes

Adalah tanaman yang dapat hidup baik, baik pada keadaan penuh sinar matahari maupun pada keadaan teduh.

4. Obligativ sciophytes

Adalah tanaman-tanaman yang dapat hidup baik tanpa sinar matahari yang intensif.

Kebanyakan tanaman yang termasuk tanaman air, Ipomea repens, terate dan sebagainya, faktor cahaya tidak merupakan faktor yang membatasi dalam proses hidupnya. Tetapi pada tanaman-tanaman darat adanya faktor-faktor lain selain cahaya, misalnya temperatur dan lembab relatif dapat mengadakan suatu pengaruh bersamaan terhadap proses hidupnya. Dengan demikian pengaruh tunggal cahaya tak dapat diketahui dengan pasti. Dengan penyelidikan didapat kenyataan bahwa kerusakan seedlings biasanya disebabkan karena faktor keteduhan dan lebih sedikit disebabkan oleh faktor cahaya.

Di dalam spesies tertentu tanaman buah-buahan, misal apel kebutuhan cahaya untuk fotosintesis tidak begitu jelas (tidak mutlak). Tetapi kekurangan cahaya mempunyai pengaruh yang langsung terhadap proses-proses fisiologi yang lain. Bila proses respirasinya tak dapat terlaksana dengan baik, bila cahaya dalam keadaan kurang dan fotosintesis sangat dibatasi maka pembentukan akar tanaman-tanaman tersebut kebanyakan condong untuk berkurang dan kekurangan pembentukan akar ini menyebabkan pertumbuhan tidak kontinyu pada seluruh pertumbuhan tanaman. Beberapa kemungkinan beberapa spesies tanaman dapat tumbuh baik di dalam situasi cahaya yang penuh jika spesies tanaman tersebut memang membutuhkan cahaya yang tinggi dalam proses pertumbuhannya. Tanaman-tanaman yang kekurangan cahaya sebagai faktor lingkungan hidupnya maka gejala pertama yang tampak adalah defisiensi N. Selain itu pertumbuhan tanaman condong akan lambat.

Di dalam kenyataan beberapa tanaman tertentu pembentukan N yang berlebihan daripada yang lain ini mungkin disebabkan di dalam usaha tanaman tersebut untuk menghindari kekurangan cahaya.

Pada tanaman aciophytes membutuhkan cahaya yang lebih rendah daripada heliophytes. Sebagai perbandingan adalah jika pada situasi yang sama heliophytes tahan pada intensitas 4.200 lux dan pada sciophytes pada 27 lux.

Juga ganggang-ganggang yang tumbuh pada air yang dalam dan lumut-lumut yang dapat tumbuh pada keadaan yang hanya membutuhkan sinar dengan intensitas lemah. Bahkan intensitas cahaya yang mendekati dengan intensitas cahaya dari bulan sudah cukup untuk melaksanakan proses fisiologinya. Ternyata kurangnya hasil fotosintesis disebabkan kerusakan pigment. Di dalam kenyataannya kapasitas fotosintesis yang rendah identik dengan gejala khlorosis yang intensif.

3.6 Peranan Cahaya Dalam Perkecambahan Biji

Cahaya memegang peranan yang sangat penting dalam perkecambahan biji dari beberapa tanaman. Peranan cahaya dalam merangsang atau menghambat perkecambahan biji dari beberapa tanaman ini telah diketahui sejak pertengahan abad ke-19.

Biji-biji yang untuk perkecambahannya sangat dipengaruhi vahaya dengan biji-biji yang light sensitif.

Kebanyakan biji-biji tanaman menjadi sensitif terhadap cahaya bila biji-biji tersebut dalam keadaan basah. Pencahayaan biji-biji kering tidak efektif dalam menstimulasi perkecambahan, tetapi pencahayaan biji-biji yang telah direndam air kesinar matahari langsung dalam waktu 0,01 detik saja telah mampu memberikan pengaruh stimulasi perkecambahan biji. Jadi di samping peranan cahaya, peranan airpun sangat penting dalam perkecambahan biji. Ini disebabkan karena air mempunyai peranan yang sangat penting dalam reaksi-reaksi biokhemis dalam biji selama proses perkecambahan.

Tetapi pada biji-biji tertantu justru perkecambahan dihambat dengan adanya cahaya dan tidak terpengaruh kelembaban yang ada.

Pengaruh cahaya terhadap perkecambahan dibedakan menjadi :

1. Tanaman yang perkecambahannya membutuhkan cahaya.

Contoh : Latuca sativa, Nicotiana tabacum

2. Tanaman yang berkecambahan baik pada keadaan yang becahaya (intensitas lebih tinggi, perkecambahan lebih baik).

Contoh : Daucus carota, Ficus elastica, Rumput-rumputan

3. Tanaman yang perkecambahannya dihambat dengan adanya cahaya.

Contoh : Liliaceae, Nigella spp.

4. Tanaman yang perkecambahannya sangat berkurang bila kena cahaya.

Contoh : Licopersicum esculentum, Bromus spp.

Pigmen yang memegang peranan dalam perkecambahan biji adalah phytochrome yang sulit ditentukan karena hanya terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit dalam biji.

Biji light sensitive yang telah mengadakan imbibisi bila disinari dengan sinar merah (660 mu) mengakibatkan phytocrome merah berubah bentuk menjadi bentuk phytocrome infra merah yang aktif sehingga dapat menyebabkan perkecambahan biji.

Sedangkan pencahayaan dengan sinar infra merah (730 mu) mengakibatkan perubahan bentuk kebentuk phytocrome merah yang inaktif sehingga menghambat perkecambahan biji.

Van der Veen (1973) menyatakan bahwa phytocrome infra merah menginduksi embryo dalam biji untuk menghasilkan hormon giberelin.Giberelin ini menginduksi terbentuknya enzym amylase dalam biji. Amylase akan memecah pati menjadi gula sehingga akan meningkat tekanan osmose dalam biji. Hal ini akan berakibat pecahnya kulit biji. Dengan rusaknya kulit biji maka biji-biji yang dorman akan berkecambah.

Sinar matahari yang sampai di bumi dikuasai oleh sinar merah sehingga phytocrome diubah menjadi bentuk phytocrome infra merah aktif. Penetrasi cahaya ke dalam tanah tergantung oleh panjang gelombang. Cahaya merah penetrasinya mencapai kira-kira 2,5 cm dalam tanah berpasir. Di kedalaman yang lebih besar keadaannya menjadi gelap sempurna dan hanya sinar infra merah yang masih sanggup menembusnya, sehingga dalam hal ini biji-biji akan tetap dorman sampai tanah tersebut diolah.

III . PENUTUP

A. Simpulan

Simpulan dari makalah ini yaitu :

1. Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup di dunia. Bagi manusia dan hewan cahaya matahari adalah penerang dunia ini. Selain itu , tumbuhan dan organisme berklorofil dapat memanfaatkan langsung energi matahari.

2. Sinar matahari yang tampak putih di mata kita merupakan kumpulan dari berbagai jenis spektrum warna (pelangi). Tanaman umumnya menggunakan hampir semua spektrum warna yang ada walau paling banyak yang digunakan adalah spektrum warna biru dan merah.

3. Pigmen klorofil untuk fotosintesis yang digunakan oleh tanaman secara umum, menangkap hampir semua cahaya biru dan merah, walaupun akan lebih efisien menangkap cahaya merah di 650-670 nm. Cahaya biru digunakan hampir sebanyak cahaya merah karena lebih mudah mendapatkannya, lebih kuat di cahaya matahari.

DAFTAR PUSTAKA

RUJUKAN BUKU

AAK. 1983. Dasar-Dasar Bercocok Tanam. Yogyakarta: Kanisius

Campbell, NA. 2002. Biologi jilid II. Jakata : Erlangga.

Fitter A.H. dan Hay R.K.M. 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

Jumin, H.B. 2008. Dasar-Dasar Agronomi. Jakarta: PT Rajagrafindo Persada

Tjasjono Bayong. 1995. Klomatologi Umum. Bandung: Penerbit ITB Bandung

Wurttemberg, HB. 1994. Biology I. Berlin : Cornelson Dpuck

RUJUKAN INTERNET

Admin. 2009. Pengaruh Cahaya pada Pertumbuhan Tumbuhan.[serial on line]. http://kampoengpintar.blogspot.com/2009/03/pengaruh-cahaya-pada-pertumbuhan.html. [7 Maret 2012].

Admin. 2009. Pengaruh Cahaya terhadap Pertumbuhan Tumbuhan Kacang Hijau. [serial on line]. http://afriathinks.blogspot.com/2009/09/pengaruh-cahaya-terhadap-pertumbuhan.html. [7 Maret 2012].

Admin. 2009 Fungsi Tanaman. [serial on line]. http://tanaman.org/fungsi-tanaman_123.htm 2009. [7 Maret 2012].

Admin. [TanpaTahun]. Penaruh Cahaya terhadap Pertumbuhan Tanaman. [serial online] http://www.silvikultur.com/pengaruh_cahaya_terhadap_tanaman [7 Maret 2012].

Admin. [Tanpa Tahun]. Reaksi Cahaya Fotosintesis dan Aspek-Aspek Fotofisilogi. [serial on line]. http://dc200.4shared.com/doc/-81SG5Iu/preview.html. [7 Maret 2012].

Onrizal. 2009. Bahan Ajar Silvika, Pertumbuhan Pohon Kaitannya dengan Tanah, Air, dan Iklim. Tidak Diterbitkan. Fakultas Pertanian Universitas Sumatra Utara.

Admin. 2010. Manipulas Pencahayaan untuk Merangsang Pembungaan. [serial online]. http://thejeber.wordpress.com/2010/03/05/manipulasi-pencahayaan-untuk-merangsang-pembungaan/. [7 Maret 2012].

Admin. 2007. Pengertian Tumbuhan. [serial on line] http://duniatumbuhan.blogspot.com/2007/07/pengertian-tumbuhan.html. [7 Maret 2012].

Admin. 2011. Perbedaan Tanaman Jenis C3, C4, CAM. [serial on line]. http://ipul-biologi.blogspot.com/2011/02/perbedaan-tanaman-jenis-c3-c4-dan-cam.html. [7 Maret 2012].

Admin. 2011. Perbedaan Reaksi Gelap dan Terang. [serial on line]. http://pelajaranbiologi-sma1.blogspot.com/2011/09/perbedaan-reaksi-terang-dengan-reaksi.html. [7 Maret 2012].

http://satopepelakan.blogspot.com/2010/11/kualitas-cahaya-dan-pertumbuhan-tanaman.html

http://fefipraswangi.blogspot.com/2011/12/hasil-refleksi-kelompok-3-dan-kelompok.html

http://ipb.ac.id

http://ugm.ac.id

http://unej.ac.id

Sederhana

biologi

Jumat, 08 Maret 2013

pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan tanaman

0 komentar:

Arsip Blog

Entri Populer