HUBUNGAN
FOTOPERIODISME TERHADAP LAJU FOTOSINTESIS PADA TOMAT (Lycopersicum esculentum Mill)
P A P E R
OLEH :
LAROSA
HARAHAP
110301008
AGROEKOTEKNOLOGI I A / VII
LABORATORIUM AGROKLIMATOLOGI
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur
penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
berkat rahmat dan lindungan-Nya maka penulis dapat menyelesaikan paper
ini tepat pada waktunya.
Adapun judul dari
paper ini adalah “Hubungan
Fotoperiodisme terhadap Laju Fotosintesis pada Tomat (Lycopersicum esculentum Mill)” yang
merupakan salah satu
syarat untuk dapat mengikuti Pratikal Tes di
Laboratorium Agroklimatologi,
Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada
kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih
kepada dosen
mata kuliah Agroklimatologi yakni : Dr. Ir. Dra. Chairani Hanum, MP; Nini Rahmawati, SP, M.Si. ; Ir. Irsal, MP;
Ir. Yaya Hasanah, M.Si., dan Ir. Lisa Mawarni, MP serta Abang dan Kakak Asisten Laboratorium Agroklimatologi yang telah membantu penulis sehingga paper ini dapat
diselesaikan tepat pada waktunya.
Penulis menyadari
bahwa paper ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran
yang bersifat membangun demi kesempurnaan paper ini. Akhir kata, penulis
mengucapkan terima kasih.
Medan, Desember 2012
Penulis,
DAFTAR ISI
Hal.
KATA PENGANTAR.......................................................................................... i
DAFTAR ISI......................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR.......................................................................................... iii
PENDAHULUAN
Latar
Belakang............................................................................................... 1
Tujuan
Penulisan............................................................................................ 3
Kegunaan Penulisan....................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA
Botani
Tanaman............................................................................................. 5
Syarat
Tumbuh............................................................................................... 5
Iklim...................................................................................................... 6
Tanah..................................................................................................... 7
Fotoperiodisme.............................................................................................. 8
HUBUNGAN FOTOPERIODISME TERHADAP LAJU
FOTOSINTESIS
PADA TOMAT (Lycopersicum esculentum Mill)
Laju
Fotosintesis Tanaman.......................................................................... 11
Faktor
yang Mempengaruhi Laju Fotosintesis............................................ 12
Hubungan
Fotoperiodisme terhadap Laju Fotosintesis............................... 13
KESIMPULAN................................................................................................... 17
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 18
LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar
Belakang
Tomat
(Lycopersicum esculentum Mill)
merupakan sayuran dan buah yang tergolong tanaman semusim berbentuk perdu dan
termasuk kedalam family solanaceae.
Tomat merupakan sayuran penting di Indonesia, rata-rata produksi tomat di
Indonesia pada tahun 1999-2003 mencapai 574.153 ton/tahun dengan rata-rata
produktivitasnya 12 ton/ha. Nilai ini masih jauh di bawah rata-rata
produktivitas tomat di Negara maju seperti Amerika Serikat yang mencapai 39
ton/ha. Oleh karena itu dibutuhkan perhatian serius dan kekhususan untuk
pengelolaan tanaman tomat (Solfiyeni, dkk.,
2011).
Kemampuan
tomat untuk dapat menghasilkan buah sangat bergantung pada interaksi antara
pertumbuhan tanaman dan kondisi lingkungan. Faktor lain yang menyebabkan
produksi tomat rendah adalah penggunaan pupuk yang belum optimal serta pola
tanam yang belum tepat. Upaya untuk menanggulangi kendala tersebut adalah
dengan perbaikan teknik budidaya. Pencapaian hasil yang tinggi, akan
mempengaruhi daya saing dalam produksi dan konsumsi konsumen baik nasional
maupun global (Tripama, dkk., 2008).
Sebagian besar konsumsi sayuran family Solanaceae
diminati di pasaran sebagai bahan makanan yang mengandung zat coumarin
(Lakitan, 1999).
Cahaya mutlak dibutuhkan sebagai energi penggerak
fotosintesis, namun demikian tingkat kebutuhan antar kelompok tumbuhan akan
berbeda. Tidak pada setiap kondisi meningkatnya intensitas akan diikuti atau
menyebabkan meningkatnya laju fotosintesis. Terdapat perbedaan tingkat
kebutuhan cahaya, terutama antara tumbuhan tipe C-3 dan C4. Pada tumbuhan C-3
terjadi kondisi yang disebut titik jenuh cahaya Pada kondisi tersebut, laju
fotosintesis telah mencapai maksimum, dan tidak meningkat lagi lajunya walau intensitas
cahayanya bertambah (Suyitno, 2006).
Suhu mempengaruhi produktivitas
dan pertumbuhan tanaman, namun
tergantung tanaman tersebut di budidayakan pada saat musim panas atau musim
dingin. Jika
suhu tinggi dan
tanaman memiliki tipe tanaman hari panjang seperti bayam, suhu yang terlalu rendah
untuk tanaman musim panas
seperti tomat akan mencegah
pertumbuhan buah. Suhu juga
menyebabkan pertumbuhan kuantitas dan kualitas produksi sayuran
(Parker,
1998).
Faktor cahaya, suhu, CO2,bair
dan zat hara mempengaruhi laju fotosintesis tanaman dan berpengaruh pada
kepadatan kanopi ,ukuran dan bentuk daun serta sudut letak daun . Apabila
lingkungan subur, tersedia dan suhu yang sesuai ,maka radiasi merupakan faktor
utama yang mempengaruhi pertumbuhan dan hasil tanaman dan terdapat hubungan yang erat antara
radiasi dengan fotosintesis bersih. Terdapat perbedaan morfologi daun yang
berhubungan dengan proses fotosintesis: ketebalan daun, kloroplas, anatomi daun,
dan enzim siklus Calvin. perubahan ini di respon tumbuhan dengan laju
fotosintesis turun, berfotosintesis dengan laju tinggi walaupun dengan cahaya
rendah, titik kompensasi cahayanya sangat rendah sehingga pertumbuhannya sangat
lambat (Khoiri, 2012).
Pembungaan,
pembuahan, dan set biji merupakan peristiwa-peristiwa penting dalam produksi
tanaman. Proses-proses ini dikendalikan baik oleh lingkungan terutama
fotoperiode dan temperatur, maupun oleh faktor-faktor genetik atau internal.
Salah satu proses perkembangan yang harus tepat waktu adalah proses pembungaan.
Sebaliknya tumbuhan tidak dapat berbunga dengan lambat, sehingga buahnya tidak
sempurna misalnya datangnya musim dingin. Kejadian tersebut penting artinya
bagi tumbuhan yang hidup di daerah 4 musim, sehingga mereka harus benar-benar dapat
memanfaatkan saat yang tepat untuk melakukan perkembangaan nya. Tmbuhan semusim
(annual plant) harus memanfaatkan
waktu diantara musim dingin. Tumbuhan dua musim (biennial plant) pada musim pertama menghasilkan organ-organ
persediaan makanan di dalam tanah, dan pada musim berikutnya melakukan
pertumbuhan yang di akhiri dengan pembungaan. Tumbuhan menahun (perennial plant) akan menghentikan
pertumbuhan dan perkembangan (dorman) pada musim dingin, berbunga pada musim
berikutnya agar cukup waktu bagi buah untuk berkembang dan matang sebelum atau
di awal musim gugur (Wilmer, 1985).
Penemuan
fotoperiodisme merangsang banyak sekali ahli fisiologi tanaman untuk mengadakan
penyelidikan tentang proses itu lebih jauh dalam usahanya untuk menentukan
mekanisme aksi. Mereka segera menemukan bahwa istilah hari pendek dan hari
panjang merupakan salah kaprah (misnomer). Interupsi periode hari terang dengan
interval kegelapan tidak mempunyai efek mutlak pada proses pembungaan (Syakur, 2002).
Tujuan
Penulisan
Untuk mengetahui Hubungan
Fotoperiodisme Terhadap Laju Fotosintesis pasa Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum Mill).
Kegunaan
Penulisan
Sebagai salah satu syarat untuk
dapat mengikuti praktikal test di Laboratorium Agroklimatologi, Program Studi
Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan dan sebagai
bahan informasi bagi pihak yang membutuhkannya.
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Menurut Tugiyono (1999) Tanaman
tomat diklasifikasikan ke dalam golongan sebagai berikut: Kingdom: Plantae; Divisio: Spermatophyta;
Subdivisi: Angiospermae; Kelas: Dicotyledoneae; Ordo: Tubiflorae; Famili:
Solanaceae; Genus: Lycopersicum; Spesies : Licopersicum esculentum Mill.
Tanaman tomat memiliki akar
tunggang, akar cabang, serta akar serabut yang
berwarna keputih-putihan dan berbau khas. Perakaran tanaman tidak terlalu dalam, menyebar ke semua arah hingga
kedalaman rata-rata 30 - 40 cm, namun dapat
mencapai kedalaman hingga 60 – 70 cm. Akar tanaman tomat berfungsi untuk menopang berdirinya tanaman serta
menyerap air dan unsur hara dari dalam tanah. Oleh karena itu tingkat kesuburan
tanah di bagian atas sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman dan
produksi buah, serta benih tomat yang dihasilkan. (Tugiyono, 1999)
Bentuk batangnya bulat dan membengkak
pada buku-buku, Bagian yang masih muda berambut biasa dan ada yang berkelenjar.
Mudah patah, dapat naik bersandar pada turus atau merambat pada tali, namun
harus dibantu dengan bebrapa ikatan (Rismunandar,
1997).
Daunnya yang berwarna hijau dan berbulu
memiliki panjang 20 - 30 cm dan lebar 15 - 20 cm. Daun tomat tumbuh dekat ujung
dahan atau cabang sementara tangkai daunnya berbentuk bulat memanjang sekitar 7
- 10 cm dan ketebalan 0,3 - 0,5 cm.Bentuk daunnya bercelah menyirip tanpa
stippelae (daun penumpu). Jumlah daunnya ganjil, antara 5-7 helai, Disela-sela
pasangan daun terdapat 1-2 pasang daun kecil yang berbentuk delta (Tugiyono, 1999).
Bunga tanaman tomat termasuk jenis bunga berkelamin dua atau
hermaprodit. Bunga tanaman tomat berwarna kuning, terdiri dari lima helai daun
kelopak dan lima helai mahkota. Pada serbuk sari bunga terdapat kantong yang
letaknya menjadi satu dan membentuk bumbung yang mengelilingi tangkai kepala
putik. Bunga tomat dapat melakukan penyerbukan sendiri karena tipe bunganya
berumah satu. Meskipun demikian tidak menutup kemungkinan terjadi penyerbukan
silang (Rismunandar, 1997).
Buah tomat adalah buah buni, selagi
masih muda berwarna hijau dan berbulu serta relatif keras, setelah tua berwarna
merah muda, merah atau kuning cerah dan mengkilat, serta relatif lunak. Bentuk
buah tomat beragam: lonjong, oval, pipih, meruncing, dan bulat. Diameter buah
tomat antara 2 - 15 cm, tergantung varietasnya. Jumlah ruang di dalam buah juga
bervariasi, ada yang hanya dua seperti pada buah tomat cherry dan tomat roma
atau lebih dari dua seperti tomat marmade yang beruang delapan. Pada buah masih
terdapat tangkai bunga yang berubah fungsi menjadi sebagai tangkai buah serta
kelopak bunga yang beralih fungsi kelopak bunga. (Tugiyono, 1999)
Syarat
Tumbuh
Iklim
Tomat dapat tumbuh dalam musim
hujan ataupun musim kemarau, namun dalam musim yang basah tidak akan terjamin
baik hasilnya. iklim yang basah akan membentuk tanaman yang rimbun, tetapi
bunganya berkurang, dan didaerah pegunungan akan timbul penyakit daun yang
dapat membuat fatal pertumbuhannya. Musim kemarau yang terik dengan angin yang
kencang akan menghambat pertumbuhan bunga (mengering dan berguguran). Walaupun
tomat tahan terhadap kekeringan, namun tidak berarti tomat dapat tumbuh subur
dalam keadaan yang kering tanpa pengairan. Oleh karena itu baik di dataran
tinggi maupun dataran rendah dalam musim kemarau, tomat memerlukan penyiraman
atau pengairan demi kelangsungan hidup dan produksinya (Rismunandar, 2001).
Tomat
juga menyenangi tempat yang terbuka dan cukup sinar matahari. Kurangnya sinar
matahari menyebabkan pertumbuhan memanjang (etiolasi), lemah, dan pucat karena
pembentukan zat hijau daun (klorofil) tidak sempurna. Namun, sinar matahari
yang terlalu terik juga kurang baik karena transpirasi akan meningkat serta
buah dan bunga akan mudah gugur (Tim penulis PS, 1999)
Suhu
yang terbaik bagi pertumbuhan tomat adalah 23 derajat celcius pada siang hari
dan 17 derajat celcius pada malam hari. Selisihnya adalah 6 derajat celcius. Suhu
yang tinggi yang diikuti kelembapan yang relative tinggi dapat menyebabkan
penyakit daun berkembang, sedangkan kelembapan yang relative rendah dapat
mengganggu pembentukan buah (Tugiyono, 1999).
Tanah
Tomat merupakan tanaman yang tidak rewel memilih tempat hidup,
Tanaman ini bias hidup di dataran rendah sampai dataran tinggi, asal tanahnya
tidak becek atau tergenang. Sifat tanah yang cocok untuk tomat adalah tanah
dengan Ph 5,5-6,5. Bila target tanamna tomat adalah kegenjahannya, maka tomat
cocok ditanamn pada tanah lempung berpassir yang baik drainasenya (Tim penulis PS, 1999).
Tanah yang gembur dan kaya unsure hara sangat disukai tomat untuk
pertumbuhan yang optimal. Tak sepert sayur lainnya yang menyukai tanah ber-pH
netral, tomat menyukai tanah yang yang tergolong asam dengan Ph 5-6. Air
merupakan kebutuhan mutlak bagi tomat, namun kelebihan air tidak disukainya.
Penyakit layu bakteri mudah sekali menyerang bila lahan tergenang air
(Nazaruddin, 2000).
Tanaman tomat akan tumbuh subur di tanah yang banyak mengandung
humus. Pembuangan air hujan atau pengairan harus terjamin. Keasaman tanah yang
baik adalah Ph 5-7,5 (Rismunandar, 1997).
Fotoperiodisme
Fotoperodisme didefinisikan oleh
Gardner dan Allard (1920) sebagai
tanggap tanaman terhadap panjang relative siang dan malam sedangkan
menurut Geise (1964) sebagai kontrol kegiatan tumbuh-tumbuhan dan hewan oleh
panjang masa terang (atau gelap) dari hari.
Dalam fotoperiodisme diketahui bahwa yang terpenting bukanlah intensitas
cahaya melainkan lama ada cahaya (bukan sinar matahari). Di alam banyak
dijumpai tanaman yang tidak mau berbunga bila panjang hari kurang, atau pula
lebih dari apa yang seharusnya dibutuhkan (Guslim, 2007).
Letak lintang dibumi akan
mempengaruhi perbedaan panjang hari. Perbedaan panjang hari ini akan jelas
terlihat pada daerah lintang timggi yang mengalami musim summer (dengan hari
panjang) dan winter (dengan hari pendek). Untuk daerah tropis perbedaan ini
tidak terlalu jelas. Panjang hari mempengaruhi perkembangan tanaman-tanaman
yang sensitive terhadap panjang hari (Bey, 1991).
Energi matahari ialah penyebab
utama semua kegiatan perubahan maupun pergerakan di atmosfer. Oleh karena itu,
penyebaran energi radiasi matahari di permukaan bumi merupakan faktor pengendali
cuaca dan iklim yang terpenting. Radiasi matahari yang sampai ke bumi tidak
seluruhnya dapat diserap oleh permukaan bumi, yaitu sekitar 50% saja, 20%
diserap oleh atmosfer dan sisanya sekitar 30% dipantulkan kembali. Namun hal
tersebut tergantung pada kondisi atmosfer pada saat tersebut. Radiasi matahari
yang sampai ke permukaan bumi mempunyai beberapa pengaruh, antara lain: (1) Pada
tanaman hijau, berperan sebagai energi dalam proses Fotosintesis sehingga
mempengaruhi kecepatan pertumbuhan tanaman. Proses Fotosintesis merupakan
aktivitas utama bagi tanaman berhijau daun dalam selama pertumbuhannya; (2) Mempengaruhi
kecepatan transpirasi tanaman; (3) Pada keadaan kritis pertumbuhan tanaman,
tingkat energi radiasi yang tinggi dapat mengakibatkan terjadinya pembakaran;
(4) Mempengaruhi perubahan unsur cuaca lain, seperti: suhu, kelembaban, angin,
dll. (Arifin, dkk., 2010).
Berdasarkan persamaan wien, semakin
tinggi suhu permukaan benda menyebabkan pancaran radiasinya juga tinggi dan
sebaliknya. Bila kita perhatikan untuk daerah tropic, bahwa tambahan energi
dari matahari tidak begitu penting karena peningkatan energi akan diikuti oleh
peningkatan evaporasi sehingga sedikit memicu peningkatan suhu udara. Jadi
tamabahan energi sebenarnya bukan untuk peningkatan suhu melai kan untuk
kebutuhan panas laten yang tersimpan diperut bumi (karena adanya sumberdaya
air) dan sebagai cadangan energi (Sabaruddin, 2012).
Fototropi ujung batang adalah membengkoknya
ujung batang menuju cahaya. Hal ini dapat kita saksikan pada tanaman pot yang
kita tempatkan di dekat jendela atau dibawah tuturan, dimana cahaya hanya datang
pada bagian tertentu saja, kalau gerak ujung batang bergerak menuju cahaya itu
kita katakan suatu fototropi yang positif maka gerak akar yang menjauh dari
cahaya kita sebut fototropi yang negative (Dwidjoseputro, 1994).
HUBUNGAN FOTOPERIODISME TERHADAP LAJU FOTOSINTESIS
PADA TANAMAN TOMAT
(Lycopersicum esculentum Mill)
Laju
Fotosintesis Tanaman
Dialam raya ini sering kita melihat
warna daun yang berlainan antara yang satu dengan yang lainnya. Perbedaan ini
adalah karena adanya pengaruhpigment yang berlainan. Pigment yang menberi warna
hijau pada daun adalah pigment chlorophyll. Dengan hadirnya pigment tersebut
pada daun, akan menyebabkan cell-cell itu berkemampuan menyerap energi cahaya
sehingga terjadi proses fotosintesis yang kemudian menghasilkan gula atau
karbohidrat. Jenis pigmen yang kita ketahui pada tanaman yaitu chlorophyll a, chlorophyll b, xanthophylls,
dan carotene. Apabila persentase chlorophyll a itu lebih besar disbanding
dengan pigment lainnya, maka warna menjadi kuning-hijau. Adapun pigment zanthophyll mempunyai warna kuning atau
orange sedangkan carotene mempunyai warna kuning cerah. Jenis pigment lainnya
yang terdapat dalam cairan cell yaitu
anthocyanin yang memberikan warna biru-meah (Abidin, 1991).
Laju Fotosintesis Tanaman
Pertumbuhan akan optimal apabila semua komponen tersedia dalam jumlah yang
seharusnya. Suhu ,ketersediaan CO2, dan cahaya merupakan unsure
dalam kegiatan fotosintesis. Pada umumnya tumbuhan daerah tropis tidak mampu
melakukan fotosintesis pada suhu 5oC, maka meskipun sinar ada, CO2
terpenuhi kegiatan fotosintesis akan terhambat dalam hal ini dapat dikatakan
bahwa temperatur merupakan faktor penghambat (limiting faktor). Demikian
pula CO2 terpenuhi, suhu optimum (antara 10-350C) tetapi
sinar kurang banyak maka fotosintesis juga akan menjadi terhambat, hal ini
dikatakan bahwa sinar juga menjadi faktor penghambat proses fotosintesis.
(Khoiri, 2012).
Secara fisiologis, cahaya mempunyai
pengaruh yang baik langsung maupun tidak langsung. Pengaruhnya pada metabolisme
secara langsung melalui fotosintesis serta secara tidak langsung melalui
pertumbuhan dan perkembangan tanaman, keduanya sebagau akibat respons metabolic
yang langsung, dan lebih komplek oleh pengendalian morfogenesis (Fitter and Hay, 1991).
Proses
fotosintesis masih terus diselidiki karena masih ada
sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun
sudah sangat banyak
yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat
kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu
pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri. Pada tumbuhan,
organ
utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah
daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplast berpotensi untuk
melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat
berlangsungnya fotosintesis,
tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut
fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan
terdekat terlebih dahulu (Djukri dan Bambang,
2003)
Faktor
Yang Mempengaruhi Laju Fotosintesis
Fotosintesis
merupakan aktivitas kompleks, dipengaruhi oleh banyak faktor, baik faktor
internal maupun eksternal. Faktor internal menyangkut kondisi jaringan/ organ
fotosintetik, kandungan klorofil, umur jaringan, aktivitas fisiologi yang lain
seperti transpirasi, respirasi dan adaptasi fisiologis yang lain yang saling
kait mengkait. Faktor eksternal meliputi faktor klimatik seperti suhu,
kelembaban, kecepatan angin, hujan, dan juga faktor cahaya, konsentrasi CO2,
O2, kompetitor, dan organisme pathogen. Selain itu juga faktor
penyebab timbulnya stress seperti ketersediaan air, ada polutan biosida dan
zat-zat beracun lain. Kondisi excess pada berbagai faktor yang dibutuhkan dari
lingkungan juga berpengaruh terhadap fotosintesis. Misal, logam-logam berat
beracun, biosida , SO2 dan juga O2 (Suyitno, 2006).
Faktor
yang mempengaruhi laju fotosintesis terutama faktor lingkungan yaitu (1) ketersediaan
air, Untuk tumbuhan tingkat tinggi, agaknya laju fotosintesis paling dibatasi
oleh ketersediaan air, Kekurangan air dapat menghambat laju fotosintesis,
terutama pengaruhnya terhadap turgiditas sel penjaga stomata. Jika kekurangan air
maka turgiditas sel penjaga kaan menurun; (2) Ketersediaan CO2 ,CO2
merupakan bahan baku sintesis karbohidrat. Kekurangan CO2 akan
menyebabkan penurunan laju fotosintesis. Akan tetapi, CO2 tersedia
dalam jumlah yang besar diudara yaitu 335 ppm; (3) Pengaruh cahaya, Cahaya
sebagai sumber enegi untuk reaksi anabolic fotosintesis jelas akan berpengaruh
terhadap laju fotosintesis tersebut. Secara umum fiksasi CO2
maksimum terjadi tengah hari, yakni pada sat intensitas cahaya mencapai
puncaknya. Penutupan cahaya matahari oleh awan juga akan mengurangi laju
fotosintesis (4) Pengaruh Suhu, Kisaran suhu dimana tumbuhan dapat
melangsungkan fotosintesis cukup besar. Bakteri dan ganggang hijau biru
tertentu dapat berfotosintesis pada suhu 700C. (Lakitan, 1993).
Hubungan Laju Fotoperiodisme terhadap Laju
Fotosintesis
Pada
dasarnya pengaruh radiasi terhadap pertumbuhan tanaman terdapat dalam
proses-proses: Fotosintesis dan Fostimulus artinya Fotoperiodisme. Fotosintesis
memerlukan intensitas radiasi yang lebih besar daripada fotoperiodisme. Pada
umumnya kecepatan fotosintesis tanaman
bertambah tinggi dengan naiknya intensitas cahaya, hubungan ini bersifat hampir
linear dengan kisaran yang kecil. Pada nilai-nilai intensitas cahaya tertentu,
kecepatan fotosintesis tidak dipengaruhi oleh intensitas cahaya karena daun
telah jenuh dengan cahaya (Guslim, 2007).
Cahaya sebagai sumber energi untuk
reaksi anabolik fotosintesis jelas akan berpengaruh terhadap laju fotosintesis.
Secara umum fiksasi CO2 maksimum terjadi sekitar tengah hari, yakni
pada saat intensitas cahaya mencapai puncaknya. Penutupan cahaya matahari oleh
awan juga akan mengurangi fotosintesis. Pengatuh suhu terhadap fotosintesis
tergantung pada spesies dan kondisi lingkungan tempat tumbuhnya. Spesies yang
tumbuh disurun mempunyai suhu optimum untuk fotosintesis lebih tinggi dari
spesies tumbuha yang tumbuh ditempat lain (Lakitan, 1993).
Cahaya merupakan faktor lingkungan
yang sangat penting sebagai sumber energi utama bagi ekosistem. Struktur dan
fungsi dari ekosistem utamanya sangat ditentukan oleh radiasi matahari yang
sampai di sistem ekologi tersebut, tetapi radiasi yang berlebihan dapat pula
menjadi faktor pembatas, menghancurkan sistem jaringan tertentu. Ada tiga aspek
penting yang perlu dibahas dari faktor cahaya ini, yang erat kaitannya dengan
sistem ekologi, yaitu: a). Kualitas cahaya atau komposisi panjang gelombang,
b). Intensitas cahaya atau kandungan energi dari cahaya, c). Lama penyinaran,
seperti panjang hari atau jumlah jam cahaya yang bersinar setiap hari. Variasi
dari ketiga parameter tadi akan menentukan berbagai proses fisiologi dan
morfologi dari tumbuhan. Memang pada dasarnya pengaruh dari penyinaran sering
berkaitan erat dengan faktor-faktor lainnya seperti suhu dan suplai air, tetapi
pengaruh yang khusus sering merupakan pengendali yang sangat penting dalam
lingkungannya (Harjadi, 1984).
Umumnya tumbuhan teradaptasi untuk mengelola cahaya dengan
panjang gelombang antara 0,39 sampai 7,60 mikron. Utraviolet dan infrared tidak
dimanfaatkan dalam proses fotosintesis. Klorofil yang berwarna hijau
mengabsorbsi cahaya merah dan biru, dengan demikian panjang gelombang itulah
merupakan bagian dari spektrum cahaya yang sangat bermanfaat bagi fotosintesis.
Di ekosistem daratan kualitas cahaya tidak mempunyai variasi yang berarti untuk
mempengaruhi fotosintesis, kecuali apabila kanopi vegetasi meneyrap sejumlah
cahaya maka cahaya yang sampai di dasar akan jauh berbeda dengan cahaya yang
sampai di kanopi, akan terjadi pengurangan cahaya merah dan biru. Dengan
demikian tumbuhan yang hidup di bawah naungan kanopi harus teradaptasi dengan
kondisi cahaya yang rendah energinya (Rao, 2000).
Beberapa tumbuhan mempunyai
karakteristik yang dianggap sebagai adaptasinya dalam mereduksi kerusakan
akibat cahaya yang terlalu kuat atau supra-optimal. Dedaunan yang mendapat
cahaya dengan intensitas yang tinggi kloroplast berbentuk cakram, posisinya
sedemikian rupa sehingga cahaya yang diterima hanya oleh dinding vertikalnya. Bahkan
pada beberapa jenis tertentu letak daun secara keseluruhan sering tidak berada
dalam keadaan horisontal, hal ini untuk menghindar dari arah cahaya yang tegak
lurus pada permukaan daun dan ini berarti mengurangi kuat cahaya yang masuk.
Berkurangnya kadar klorofil pada intensitas cahaya yang tinggi mengandung aspek
yang menguntungkan, cahaya yang diserap atau diabsorpsi akan mempertinggi
energi ayng diubah menjadi panas akibat efisiensi ekologi yang rendah. Hal ini
akan tidak saja menggenggui keseimbangan air tetapi juga akan mengganggu
keseimbangan fotosintesis dengan respirasi dalam tumbuhan (Kartasapoetra,
2004).
Telah banyak dipelajari bahwa
umumnya tumbuhan tropika intensitas cahaya yang diterima mempunyai hubungan
langsung dengan kadar anthocyanin. Pigmen ini yang biasanya terletak pada
lapisan permukaan dari sel berperan sebagai pemantul cahaya sehingga menghambat
atau mengurangi penembusan cahaya ke jaringan yang lebih dalam. Pigmen-pigmen
yang berwarna merah ini akan memantulkan terutama cahaya merah yang berkadar
panas. Dengan dipantulkannya cahaya merah ini maka akan mereduksi kemungkinan
kerusakan-kerusakan sel sebagai akibat pemanasan. Ternyata suhu di bawah
lapisan berwarna merah dari suatu buah mempunyai suhu lebih rendah jika
dibandingkan dengan bagian lainnya yang berwarna hijau. Beberapa ganggang yang
bebas bergerak akan menghindar dari cahaya yang terlalu kuat dengan jalan
pergerakan secara vertikal, bermigrasi ke kedalaman air (Mukherji and Ghosh, 1996).
KESIMPULAN
1. Fotosintesis memerlukan intensitas cahaya matahari yang
lebih besar daripada fotoperiodisme.
2. Fotoperiodisme
merupakan tinjauan lamanya penyinaran terhadap tanaman oleh cahaya matahari
yang ditanggap tanaman saat siang dan malam hari.
3. Tomat optimum tumbuh di tempat yang
terbuka dan cukup sinar matahari. Kekurangnya sinar matahari menyebabkan
pertumbuhan memanjang (etiolasi), lemah, dan pucat.
4. Fotosintesis dipengaruhi oleh faktor internal (kondisi
jaringan/ organ fotosintetik, kandungan klorofil, umur jaringan, dan respirasi)
dan Faktor eksternal (klimatik seperti suhu, kelembaban, kecepatan angin,
hujan, dan juga cahaya).
5. Tanaman
tomat (Lycopersicum esculentum Mill) optimum tumbuh dengan lamanya
penyinaran (fotoperiodisme) yang relatif lama karena tanaman ini merupakan
tanaman berhari panjang.
DAFTAR PUSTAKA
Abidin, Z.,
1991. Ilmu Tanaman Fakultas Pertanian. Penerbit Angkasa, Bandung.
Arifin, B.L, Roedy D. U. Laminarty, MZ, Nunuk, dan
Zijah N, 2010. Modul Klimatologi. Diakses
dari http://www.ub.ac.id/pdf.
(2
Desember 2012).
Bey, 1991. Kapita Selekta Dalam Agrometeorologi.
Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Djukri dan Bambang, 2003. Proses Fotosintesis, Respirasi dan Fikasasi Nitrogen oleh Tanaman. http://agrisci.ugm.ac.id/votalas.pdf.
Dwidjoseputro,
1994. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama,
Jakarta.
Fitter dan Hay,
1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Penerjemah Andani dan Purbayanti. E. D.
Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Guslim. 2007. Agroklimatologi. USU Press. Medan.
Harjadi, S., S., 1984. Pengantar Agronomi. PT
Gramedia, Jakarta.
Kartasapoetra, A.G., 2004. Klimatologi Pengaruh
Iklim terhadap Tanah dan Tanaman. Penerbit Bumi Aksara, Jakarta.
Khoiri, 2012. Pengaruh
Naungan Terhadap Pertumbuhan dan Laju Fotosintesis Tanaman cabe merah (Capsicum
annum L) Sebagai Salah Satu Sumber Belajar Biologi. Guru MAN 2
Metro dan Dosen Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Metro,
Lakitan, B. 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT
Radjagravindo Persada, Jakarta.
Lakitan, B., 1999. Dasar-Dasar Fisiologi
Tumbuhan. PT Radjagravindo Persada, Jakarta.
Mukherji, S. and A. K. Ghosh, 1996. Plant Physiology. Vikas Publishing
House, Pvt Ltd., India.
Nazaruddin, 2000. Budidaya dan Pengaturan panen
Sayuran Dataran Rendah. Penebar Swadaya, Jakarta
Parker, R. 1998. Introduction to plant Science.
Pelmar Publisher, Washington.
Rao, K. M., 2000. Text Book of Horticulture. ACMillan, India Limited, New Delhi.
Rismunandar, 1997. Tanaman Tomat. Sinar Baru
Algensindo, Bandung.
Sabaruddin, L. 2012. Agroklimatologi (Aspek-aspek Klimatik
untuk System Budidaya Tanaman). Penerbit Alfabeta, Bandung.
Solfiyeni, F.
Safitri, dan Z. Syam, 2011. Uji Mulsa Tithonia
diversifolia A. Gray terhadap
Pertumbuhan Gula dan Produksi Tanaman Tomat
(Lycopersicum esculentum Mill). Seminar Nasional Biologi
Departemen Biologi FMIPA Universitas Sumatera Utara, Medan. USU-Press,
(742-749).
Suyitno, 2006.
Faktor-Faktor Fotosintesis. http://staff.uny.ac.id/sites/.pdf diakses pada tanggal 04 Desember 2012.
Syakur, A.,
2002. Respon Tanaman Tomat terhadap Radiasi Surya dan Suhu pada Penggunaan
Plastik Perproteksi UV. Tesis, Program Pasca Sarjana, Institut Pertanian Bogor,
2002. Diakses dari http://repository.ipb.ac.id/index,98.pdf/ (2 Desember
2012).
Tim Penulis PS,
1999. Tomat Pembudidayaan Secara Komersial. Penerbit Swadaya, Jakarta.
Tugiyono, H., 1999.
Bertanam Tomat. Penebar Swadaya, Jakarta.
Wilmer, 1985. Principle of in Higher Plants. John
Wiley and Sons, Co., Ltd., Publishing, New Work.
