PENGARUH CAHAYA PADA KEHIDUPAN TANAMAN Endah Budi Irawati, SP.MP Kuliah Teknik Budidaya Tanaman Program Studi Agroteknologi Pertemuan ke 5

Cahaya Matahari Merupakan sumber energi utama Fotosintesis mengubah energi matahari menjadi energi kimia. 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 Cahaya Klorofil

Cahaya dengan panjang gelombang 400-700 nm disebut cahaya tampak atau cahaya fotosintesis 1 nm = 1 x 10 -9 meter

Hasil Fotosintesis bersih individu tanaman dengan berbgai jumlah daun No daun Hasil FS kotor (unit) Respirasi Hasil FS bersih (unit) Kumulatif tiap tan (unit) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1 14 18 21 23 24 22

Cahaya Faktor esensial pertumbuhan dan perkembangan tanaman Cahaya memegang peranan penting dalam proses fisiologis tanaman, terutama fotosintesis, respirasi, dan transpirasi

Tidak semua radiasi matahari mampu diserap tanaman, cahaya tampak, dengan panjang gelombang 400 s/d 700 nm Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan transpirasi

Peranan cahaya dalam respirasi, fotorespirasi, menaikkan suhu Besaran yang menggambarkan banyak sedikitnya radiasi matahari yang mampu diserap tanaman: ILD (indeks luas daun)= LAI (Leaf Area Index) ILD kritik dan ILD optimum, ILD kritik menyebabkan pertumbuhan tanaman 90% maksimum. ILD optimum menyebabkan pertumbuhan tanaman (CGR= crop growth rate atau LPT = laju pertumbuhan tanaman) maksimum

Faktor yang Menentukan Besarnya Radiasi Matahari ke Bumi Sudut datang matahari (dari suatu titik tertentu di bumi) Panjang hari Keadaan atmosfer (kandungan debu dan uap air)

Panjang hari sering menjadi faktor pembatas pertumbuhan di daerah sub-tropik Keberadaan radiasi, sering terbatas di sub-tropik pada musim tertentu, sehingga kekurangan radiasi matahari merupakan kendala utama pertanian di sub-tropik Panjang hari di daerah tropik tidak terlalu menimbulkan masalah (bukan faktor pembatas), relatif konstan, 12 jam/hari Yang sering menjadi faktor pembatas adalah masalah kelebihan radiasi (intensitas matahari)

Naungan Merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi intensitas cahaya yang terlalu tinggi. Pada fase bibit, semua jenis tanaman tidak tahan Intensitas Cahaya penuh, butuh 30-40%, diatasi dengan naungan Naungan selain diperlukan untuk mengurangi intensitas cahaya yang sampai ke tanaman pokok, juga dimanfaatkan sebagai salah satu metode pengendalian gulma

Di bawah penaung, bersih dari gulma terutama rumputan Semakin jauh dari penaung, gulma mulai tumbuh semakin cepat Titik kompensasi gulma rumputan dapat ditentukan sama dengan Intensitas Cahaya pada batas mulai ada pertumbuhan gulma Tumbuhan tumbuh ditempat dengan Intensitas Cahaya lebih tinggi dari titik kompensasi (sebelum tercapai titik jenuh), hasil fotosintesis cukup untuk respirasi dan sisanya untuk pertumbuhan

Dampak pemberian naungan terhadap iklim mikro Mengurangi Intensitas Cahaya di sekitar sebesar 30-40% Mengurangi aliran udara disekitar tajuk Kelembaban udara disekitar tajuk lebih stabil (60-70%) Mengurangi laju evapotranspirasi Terjadi keseimbangan antara ketersediaan air dengan tingkat transpirasi tanaman

Hasil penelitian pada tembakau Dampak pemberian naungan pada pertanaman tembakau : Laju transpirasi tanaman tembakau menurun sebesar 45,6% Evapotranspirasi tanah menurun sebesar 60% Kadar air daun meningkat Total luas daun tembakau meningkat 40%

Tanaman muda Memerlukan intensitas cahaya relatif rendah Intensitas Cahaya terlalu rendah aktifitas fotosintesis menurun, suplai KH dan auxin untuk pertumbuhan akar menurun, bibit yang kekurangan Intensitas Cahaya memiliki perakaran yang tidak berkembang Intensitas Cahaya terlalu tinggi : fotooksidasi meningkat, suhu tinggi, kelembaban rendah, kematian daun (daun terbakar)

Penelitian pada penyetekan kakao: stek kakao mampu berakar dengan baik kalau mendapatkan intensitas cahaya 20% lebih rendah dari Intensitas Cahaya penuh (stek kakao diberi naungan dengan intensitas sedang) Penelitian pada pembibitan karet: bibit karet mampu berakar dengan baik kalau mendapatkan Intensitas Cahaya 50% Penelitian pada penyetekan vanili: bibit vanili mampu berakar dengan baik kalau mendapatkan Intensitas Cahaya 30%-50%

Naungan dapat menghindari fluktuasi temperatur yang tinggi dan kadar air tanah Naungan dapat digunakan sebagai sarana konservasi tanah, karena meningkatkan jumlah pori penyedia air tanah (melalui pengaturan temperatur dan evaporasi) Besar kecilnya fotosintesis tergantung pada temperatur, suplai air, unsur-unsur hara, sifat morfologis tanaman. Puncak fotosintesis terkait dengan besarnya sinar dan temperatur

Kekurangan Air diatasi dg naungan Naungan mengurangi volume kecepatan aliran permukaan dan meningkatkan air tersedia bagi tanaman Pengaruh lingkungan (Tekanan) Pengaruh merusak yang dipaksakan, dikendalikan oleh lingkungan Respon adaptasi, dikendalikan oleh tanaman

Kerusakan: resistensi tanaman terhadap tekanan lingkungan berkurang Kerusakan: kematian sebagian organ maupun keseluruhan tanaman, penurunan pertumbuhan karena kelainan fisiologis Kerusakan: resistensi tanaman terhadap tekanan lingkungan berkurang Respon beradaptasi, merupakan pengendali yang halus terhadap resistensi Resistensi bisa elastis (terbalikkan) maupun plastis (tidak terbalikkan) Resistensi = perlawanan/daya tahan

Resistensi elastis, efek mekanisme fisiologis (lebih bersifat fisiologis) Resistensi plastis, efek adaptasi morfologis Tekanan cahaya bisa menimbulkan respon fisiologis (dalam aktivitas fotosintesis) maupun respon morfologis (berubahnya ukuran daun dll) Kedua respon tsb memerlukan fleksibilitas fenotipe

Respon Morfologi Makromorfologi: tinggi tanaman, diameter tanaman, sudut percabangan, jumlah daun, luas daun dll Mikromorfologi: kandungan klorofil daun, ketebalan daun dll Tinggi tanaman lebih cepat naik di tempat teduh, diameter tanaman lebih cepat naik di tempat tanpa naungan, sudut percabangan lebih besar ditempat ternaungi, luas daun lebih besar di tempat ternaungi, begitu juga dengan jumlah daun Kandungan klorofil lebih tinggi di tempat terang, ketebalan daun lebih tinggi di tempat terang