Laporan praktikum silvika judul pengaruh matahari terhadap pertumbuhan tanaman

Latar Belakang

 Cahaya matahari mempunyai peranan besar dalam proses fisiologi tanaman seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan menutup membukanya stomata, perkecambahan tanaman, sehingga ketersediaan cahaya matahari menentukan tingkat produksi tanaman. Cahaya matahari merupakan sumber utama energi bagi kehidupan, tanpa adanya cahaya matahari kehidupan tidak akan ada. Bagi pertumbuhan tanaman ternyata pengaruh cahaya selain ditentukan oleh kualitasnya ternyata ditentukan intensitasnya. Intensitas cahaya adalah banyaknya energi yang diterima oleh suatu tanaman per satuan luas dan per satuan waktu (kal/cm2/hari). Dengan demikian pengertian intensitas yang dimaksud sudah termasuk lama penyinaran, yaitu lama matahari bersinar dalam satu hari. Pada dasarnya intensitas cahaya matahari akan berpengaruh nyata terhadap sifat morfologi tanaman. Hal ini dikarenakan intensitas cahaya matahari dibutuhkan untuk berlangsungnya penyatuan CO2 dan air untuk membentuk karbohidrat (Lukitasari, 2012).

Perbedaan tingkat naungan mempengaruhi intensitas cahaya, suhu udara, dan kelembaban udara lingkungan tanaman, sehingga intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman berbeda dan mempengaruhi ketersediaan energi cahaya yang akan diubah menjadi energi panas dan energi kimia. Apabila energi cahaya tidak dilepaskan kembali ke lingkungannya, energi tersebut akan diubah menjadi energi panas dan akan menaikkan suhu daun sedangkan energi cahaya diubah menjadi energi kimia yaitu melalui proses fotosintesis dengan menghasilkan karbohidrat yang digunakan tanaman dalam proses pertumbuhannya. Kelembaban udara yang terlalu rendah dan terlalu tinggi akan menghambat pertumbuhan dan pembungaan tanaman. Kelembaban udara dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman karena dapat mempengaruhi proses fotosintesis. Laju fotosintesis meningkat dengan meningkatnya kelembaban udara sekitar tanaman. Iklim mikro mempengaruhi transpirasi antara lain radiasi cahaya mempengaruhi membukanya stomata, sehingga transpirasi berjalan lancar. Kenaikan suhu udara akan mempengaruhi kelembaban  (Pantilu, 2012).

Perbedaan tingkat naungan mempengaruhi intensitas cahaya, suhu udara, kelembaban udara dan suhu tanah lingkungan tanaman, sehingga intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman berbeda dan mempengaruhi ketersediaan energi cahaya yang akan diubah menjadi energi panas dan energi kimia. Semakin besar tingkat naungan (semakin kecil intensitas cahaya yang diterima tanaman) maka suhu udara rendah, kelembaban udara semakin tinggi. Kelembaban udara yang terlalu rendah dan terlalu tinggi akan menghambat pertumbuhan dan pembungaan tanaman. Kelembaban udara dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman karena dapat mempengaruhi proses fotosintesis. Laju fotosintesis meningkat dengan meningkatnya kelembaban udara sekitar tanaman. Dengan intensitas cahaya yang rendah, tanaman menghasilkan daun lebih besar, lebih tipis dengan lapisan epidermis tipis, jaringan palisade sedikit, ruang antar sel lebih lebar dan jumlah stomata lebih banyak. Sebaliknya pada tanaman yang menerima intensitas cahaya tinggi menghasilkan daun yang lebih kecil, lebih tebal, lebih kompak dengan jumlah stomata lebih sedikit, lapisan kutikula dan dinding sel lebih tebal dengan ruang antar sel lebih kecil dan tekstur daun keras (Widiastuti, 2004).

Proses fotosintesis dan metabolisme suatu tanaman dipengaruhi oleh faktor luar seperti sinar matahari, tersedianya air, hara mineral dan kondisi tempat tumbuh. Intensitas cahaya terlalu rendah atau terlalu tinggi akan menghambat pertumbuhan tinggi tanaman. Intensitas cahaya yang terlalu rendah akan menghasilkan produk fotosintesis yang tidak maksimal, sedangkan intensitas cahaya yang terlalu tinggi akan berpengaruh terhadap aktivitas sel-sel stomata daun dalam mengurangi transpirasi sehingga mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan tanaman. Naungan 40% memberikan pengaruh yang nyata terhadap pertumbuhan bibit yang berumur 5 bulan yang menunjukkan bahwa dalam pertumbuhannya, tanaman sangat memerlukan cahaya, sehingga ketika mendapatkan cahaya yang cukup untuk aktivitas fisiologisnya (0-40%), tanaman cenderung melakukan pertumbuhan ke samping (Kurniaty, 2009).

Tujuan

Tujuan dari Praktikum Silvika yang berjudul "Pengaruh Cahaya Terhadap Pertumbuhan Tanaman" ini adalah untuk mengetahui respon dan perubahan pada pertumbuhan tanaman dalam berbagai kondisi cekaman cahaya.

                                        TINJAUAN PUSTAKA

Cahaya merupakan faktor esensial untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Cahaya berperan penting dalam proses fisiologi tanaman, terutama fotosintesis, respirasi, dan transpirasi. Unsur radiasi matahari yang penting bagi tanaman ialah intensitas cahaya, kualitas cahaya, dan lamanya penyinaran. Bila intensitas cahaya yang diterima rendah, maka jumlah cahaya yang diterima oleh satuan luas permukaan daun dalam jangka waktu tertentu rendah. Pada kebanyakan tanaman, kemampuan tanaman dalam mengatasi cekaman intensitas cahaya rendah tergantung kepada kemampuannya melanjutkan fotosintesis dalam kondisi kekurangan cahaya, seperti yang dilaporkan oleh beberapa peneliti sebelumnya. Adaptasi tanaman terhadap intensitas cahaya rendah melalui dua cara, yaitu peningkatan luas daun untuk mengurangi penggunaan metabolit dan mengurangi jumlah cahaya yang ditransmisikan dan yang direfleksikan. Pengurangan cahaya pada tanaman yang telah memperoleh cahaya, suhu dan kelembaban yang optimum akan menyebabkan pengurangan pertumbuhan akar dan tanaman menunjukkan gejala etiolasi (Pantilu, 2012).

            Pemberian naungan pada berbagai stadia pertumbuhan berpengaruh nyata terhadap jumlah bunga per tanaman, jumlah polong per tanaman, jumlah polong berisi per tanaman, berat 100 biji, dan produksi biji kering pada berbagai macam varietas tanaman kedelai. Pemberian naungan 20% memberikan hasil yang lebih baik apabila diaplikasikan pada awal pengisian polong dibandingkan dengan awal tanam atau awal berbunga. Pengaturan pertumbuhan tanaman dapat pula dilakukan dengan zat penghambat pertumbuhan yang fungsinya menekan pertumbuhan memanjang dari tunas sehingga membentuk percabangan yang pendek dan kekar. Penghambat pertumbuhan diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok yaitu fitohormon, penghambat alami lain (termasuk derivat asam fenolat dan asam benzoat serta lakton) dan penghambat pertumbuhan sintetik. Penghambat pertumbuhan biasanya digunakan untuk memperpendek panjang ruas dan tinggi tanaman. Luas daun, penyerapan cahaya dan hasil panen umumnya tidak berkurang karena aplikasi zat penghambat pertumbuhan (Widiastuti, 2004).

            Berdasarkan ekologi terhadap kemampuan penerimaan cahaya, secara garis besar tanaman dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu: Heliofit, tanaman yang tumbuh baik jika terkena cahaya matahari penuh, dan Skiofit, tanaman yang tumbuh baik pada intensitas cahaya yang rendah. Secara umum, terdapat dua faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman, yaitu faktor makro dan faktor mikro. Yang termasuk dalam faktor makro adalah: cahaya matahari, suhu, kelembaban, awan, angin, serta pencemaran udara. Sedangkan faktor mikro meliputi media tumbuh dan kandungan O2 dan CO2 yang ada di udara. Tanaman yang mendapatkan cahaya matahari dengan intensitas yang tinggi menyebabkan lilit batang tumbuh lebih cepat, susunan pembuluh kayu lebih sempurna, internodia menjadi lebih pendek, daun lebih tebal tetapi ukurannya lebih kecil dibanding dengan tanaman yang terlindung. Beberapa efek dari cahaya matahari penuh yang melebihi kebutuhan optimum akan dapat menyebabkan layu, fotosistesi lambat, laju respirasi meningkat tetapi kondisi tersebut cenderung mempertinggi daya tahan tanaman. Tanaman hijau memanfaatkan cahaya matahari melalui proses fotosintesis (Lukitasari, 2012).

Proses transpirasi merupakan proses pelepasan molekul air dari daun melalui stomata yang disebabkan oleh terjadinya pemanasan permukaan daun oleh cahaya matahari. Sebagian dari energi cahaya matahari akan diserap oleh tumbuhan untuk membantu reaksi terang pada proses fotosintesis. Namun sebagian energi cahaya matahari jika tidak dilepaskan justru akan meningkatkan suhu tumbuhan, terutama pada bagian daun yang berstruktur tipis. Hal ini akan membahayakan bagi keberlangsungan proses metabolismenya bahkan merusak komponen penyusunnya dan enzim yang relatif sensitif. Maka untuk menetralisis suhu yang berlebihan, daun melakukan mekanisme pelepasan molekul air ke udara melalui stomata. Energi cahaya matahari yang diterima daun sebagian akan dipakan untuk meningkatkan energi kinetik molekul air, sehingga bisa lepas ke udara bersama energi panas sedangkan air yang masih tertinggal masih relatif dingin. Pada intensitas cahaya yang cukup tanaman cenderung memacu pertumbuhan diameternya sehingga tanaman yang tumbuh pada tempat terbuka mempunyai tendensi untuk menjadi pendek dan kekar (Onrizal, 2009).

Cahaya matahari mempunyai fungsi yang sangat penting pada aktivitas fotosintesa, apabila terjadi penurunan aktivitas fotosintesa maka akan terjadi perubahan karakteristik fisiologis dan morfologis tanaman, sehingga berdampak pada produktivitas tanaman. Karbon dioksida merupakan bahan utama pada aktifitas fotosintesa. Apabila keberadaan CO2 di udara berkurang maka akan mengurangi aktifitas fotosintesa, dan terjadilah perubahan karakter fisiologis maupun morfologi tanaman yang dampaknya adalah penurunan produktivitas tanaman. Intensitas cahaya berpengaruh terhadap aktivitas pertumbuhan, perubahan morfologi dan karakter fisiologis, aktivitas metabolisme metabolit primer dan sekunder. Konduktasi stomata meningkat dengan meningkatnya intensitas cahaya, berkorelasi positif dengan peningkatan laju fotosintesa, laju transpirasi, akumulasi biomas dan karbohidrat, yang mulai dari intensitas cahaya 310 μmol m−2s−1 atau setara dengan 60% naungan, 460 μmol m−2s−1 setara dengan 40% naungan, 630 μmol m−2s−1 setara dengan 20% naungan, hingga mendapat penyinaran penuh (790 μmol m−2s−1) (Rahardjo, 2001).

Pengaruh cahaya akan berkaitan langsung dengan lama penyinaran harian matahari (fotoperiodisitas). Hubungan antara pengaruh cahaya dan perkecambahan biji dikontrol suatu system pigmen yang dikenal sebagai fitokrom, yang tersusun dari chromophore dan protein. Chromophore adalah bagian yang peka terhadap cahaya. Fitokrom memiliki dua bentuk yang sifatnya reversible (bolak-balik) yaitu fitokrom merah yang mengabsorbsi sinar merah dan fitokrom infra merah yang mengabsorbsi sinar infra merah. Dalam keadaan tanpa cahaya, dengan adanya oksigen dan suhu yang rendah, proses perubahan itu akan berlangsung lambat. Pada keadaan di alam, cahaya merah mendominasi cahaya infra merah sehingga pigmen fitokrom diubah ke bentuk fitokrom infra merah yang aktif (Kusfebriani, 2010).

Matahari merupakan sumber energi utama yang memberikan kehidupan di bumi. Akan tetapi, energi matahari tidak dapat dimanfatkan secara langsung oleh semua organisme yang ada di bumi. Hanya organisme autotrof yang dapat memenfaatkan cahaya matahari secara langsung melalui proses fotosintesa yang dapat menghasilkan makanan bagi organisme autotrof tersebut maupun organisme heterotrof yang memakan organisme autotrof (Kemdikbud, 2013).

                                           DAFTAR PUSTAKA

Indriyanto. 2010. Pengantar Budi Daya Hutan. Bumi Aksara. Jakarta.

Marsono, D. 1992. Prinsip-Prinsip Silvikultur. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Putri, I, R . 2009. Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari Terhadap jenis Tanaman Shorea. Diakses dari repository.ipb.ac.id/bitstream/123456789/12885/2/E09irp.pdf.[24Mei 2015] [pukul 18.00 WIB].

Simarmata, E. 2011. Hutan Mangrove. Diakses dari repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29411/4/Chapter%20II.pdf. [24 Mei 2015] [pukul 17.00 WIB].

Sitompul dan Guritno. 1995. Analisis pertumbuhan Tanaman. Gadjah mada University Press. Yogyakarta.

Widiastuti, Tohera, dan Sulistyaningsih. 2004.Pengaruh Intensitas Cahaya dankadar Daminosida Terhadap Iklim Mikro dan Pertumbuhan Tanaman Krisan. Diakses dari repository.ipb.ac.id/bitstream/123456789/12885/2/no.4_krisan.pdf [24 Mei 2015] [pukul 18.30 WIB].