TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Karakteristik Tanaman Kelapa Sawit
2.8 Fisiologi Kelapa Sawit .1 Klorofil .1 Klorofil
Fotosintesis adalah proses penting fotokimia dimana terjadi konversi dari energi cahaya menjadi energi kimia dan disimpan dalam bentuk gula pada tanaman. Laju fotosintesis ditentukan oleh jumlah photon diantara 400 nm dan 700 nm yang diserap tanaman. Proses fotosintesis berlangsung di kloroplas dimana terdapat 4 pigmen utama yaitu klorofil a, klorofil b, xantofil dan karoten.
Klorofil adalah pigmen yang dominan pada tanaman yang menyerap cahaya biru dan merah. Pada tumbuh-tumbuhan, warna yang paling tampak adalah warna hijau. Hal ini karena disebabkan zat hijau daun yang disebut klorofil (Beitas, 2007).
Kloroplas tersusun dari stroma yang diliputi selaput membran, di dalamnya tersebar granula kecil yang mengandung pigmen klorofil berwarna hijau dan pigmen-pigmen lainnya, antara lain carotenoid.
Gambar 5. Klorofil
Klorofil (dari bahasa Inggriss, chlorophyll) atau zat hijau daun (terjemahan langsung dari bahasa Belanda bladgroen) adalah pigmen yang dimiliki oleh berbagai organisme dan menjadi salah satu molekull berperan utama dalam fotosintesis...Klorofil memberi warna hijau pada daun tumbuhan. Klorofil memiliki beberapa bentuk. Klorofil-a terdapat pada semua klorofil autotrof.
Klorofil-b dimiliki alga hijau dan tumbuhan darat .Meskipun bervariasi, semua klorofil memiliki struktur kimia yang bermiripan, yaitu terdiri dari porfirin tertutup (siklik), suatu tetrapirol, dengan ion magnesium di pusatnya dan "ekor”
terpena. Kedua gugus ini adalah kromofor ("pembawa warna") dan berkemampuan mengeksitasi elektron apabila terkena cahaya pada panjang gelombang tertentu (Rifai,1996)
Gambar 6. Struktur kimia klorofil Sifat- sifat klorofil meliputi:
a. Sifat Kimia
Klorofil a dan b tidak dapat larut dalam air, tetapi dapat larut dalam berbagai pelarut organik. Klorofil a mudah larut dalam ethyl alkohol, ethyl ether, aceton, chloroform dan carbon bisulfida. Sedangkan klorofil b dapat larut dalam pelarut yang sama meskipun tidak semudah klorofil a. Klorofil a dan b mempunyai komposisi yang hampir sama. Perbedaan keduanya terletak pada gugus CH3
(klorofil a)
Gambar 7. Klorofil a dan Klorofil b b. Sifat Fisika
Semua klorofil memiliki sifat dapat berfluorescence, yakni apabila mendapat penyinaran dengan spektrum cahaya tertentu (excitation spectrum), maka cahaya yang diteruskannya (emission spectrum) adalah cahaya pada spektrum yang berlainan. Sebagai contoh, klorofil a yang dilarutkan dalam aseton 80%
mempunyai maximum excitation antara panjang gelombang 430-450 nm (biru-ungu) dan akan memberikan maximum emission antara panjang gelombang 650-675 nm ( merah tua). Apabila klorofil dalam pelarut aseton disinari dengan berbagai spektrum cahaya tampak (visible light) dalam suatu spektrofotometer maka panjang gelombang cahaya tertentu dapat lebih diserap daripada yang lainnya. Sifat-sifat spektrum tersebut dapat digunakan untuk memberikan ciri-ciri perbedaan klorofil a dan b.
Beberapa faktor yang mempengaruhi pembentukan klorofil adalah:
1. Faktor Genetik
Hal ini pada tumbuhan terrestrial telah dibuktikan antara lain pada tanaman jagung yang homozygous recessive untuk faktor genetik tertentu. Pada tumbuhan lain gejala serupa telah dapat dibuktikan pula.
2. Cahaya
Cahaya dibutuhkan untuk pembentukan klorofil pada tumbuhan tingkat tinggi.
3. Nitrogen
Nitrogen merupakan bagian dari molekul klorofil, maka tidak mengherankan bila defisiensi unsur ini akan menghambat pembentukan klorofil. Nitrogen merupakan kebutuhan pokok bagi seluruh orgamisme.
4. Air
Berkurangnya kadar air dalam tumbuhan tingkat tinggi tidak saja menghambat pembentukan klorofil, tetapi juga dapat mempercepat perombakan (dekomposisi) klorofil yang telah ada, misalnya daun-daun menjadi kuning (Riyono, 2007).
Definisi spektrofotometrik dari pigmen fotosintesis yang menyebabkan energi cahaya diubah menjadi energi kimia pada semua organisme fotosintetik pertama kali ditemukan oleh Stokes 1864. Selanjutnya, contoh diperoleh dari Fucus L.
Dan Laminaria L., diklasifikasi menjadi klorofil biru (klorofil a), klorofil hijau (klorofil b), klorofucin (klorofil c1, klorofil c2) dan kuning –orange (xantophyll) berdasarkan warna pigmen. Absorbansi cahaya dapat memberikan analisa bagi kuantitas dan kualitas pigmen. Penggunaan pelarut pigmen tergantung pada species tanaman. Pada kenyataanya, aseton, kloroform, dietil ether, dimethyl formamid dan metanol digunakan pada tanaman tingkat tinggi (Dere,et al,1998).
2.8.2 Stomata
Stoma (stomata) berasal dari bahasa Greek yang artinya mulut. Stomata umumnya terdapat pada bagian tumbuhan yang berwarna hijau terutama pada daun. Stomata adalah pori-pori yang terbentuk oleh sepasang sel-sel yang telah terspesialisasi, sel-sel penjaga yang ditemukan di permukaan bagian aerial pada kebanyakan tanaman tingkat tinggi dimana fungsinya dapat membuka dan menutup untuk mengendalikan pertukaran gas diantara tanaman dan lingkungannya. Masuknya CO2 ke dalam daun untuk fotosintesis dan pengeluaran uap air dimana digunakan untuk pengeluaran dan pendinginan daun.
Gambar 8. Stomata Abaxial Daun Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) a.
porus (stoma) b.sel penjaga c.vakuola d.sel epidermis
Stomata berperan penting sebagai alat adaptasi tanaman terhadap cekaman kekeringan. Kondisi cekaman kekeringan menyebabkan stomata akan menutup sebagai upaya untuk menahan laju transpirasi. Senyawa yang berperan dalam membuka dan menutupnya stomata adalah asam absisat (ABA). Tanaman beradaptasi terhadap cekaman kekeringan sangat efektif sehingga tanaman dapat menghindari kehilangan air melalui penguapan (Lestari, 2006).
Pada kebanyakan daun herbaceous , stomata tanaman ditemukan pada permukaan atas (adaxial) dan bawah (abaxial) tetapi baiasanya sedikit pada bagian atas. Daun dengan stomata hanya di permukaan bawah saja disebut hypostomatous. Tanaman air seperti water lilies hanya mempunyai stomata di permukaan atas yang disebut epistomatous (Wilmer C, 1983)
Cahaya dan air dianggap sebagai faktor-faktor yang paling penting bagi berlangsungnya gerakan-gerakan sel penutup. Sel penutup menyerap air sehingga menjadi jenuh, dinding sel penutup bagian luar akan lebih menggembung dibandingkan dengan dinding sel penutup bagian dalam yang menyebabkan bentuk sel penutup menyebabkan volume sel penutup berubah dan tegangan turgor sel penutup menurun sehingga stomata menjadi tertutup (Sutrian, 2004).
A
b
c d
Stomata membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari bertujuan untuk mencegah kehilangan air. Cahaya merangsang sel penutup untuk mengakumulasi kalium. Respon ini dipengaruhi oleh reseptor cahaya biru yang terdapat pada sel penutup. Cahaya juga merangsang pembukaan stomata dengan cara mendorong fotosintesis di dalam sel penutup untuk menyediakan ATP agar terjadi transport aktif ion hidrogen. Kehilangan CO2
Pada daun kelapa sawit, stomata banyak ditemukan pada bagian abaxial.
Jumlah stomata yang lebih banyak pada permukaan bawah merupakan suatu mekanisme adaptasi pohon terhadap lingkungan darat (Campbell et al, 2003), sehingga mengurangi transpirasi (Larcher,1995; Taiz dan Zeiger,2002).
di dalam ruang udara daun yang terjadi ketika fotosintesis di mesofil juga menyebabkan stomata untuk membuka (Campbell et al, 2003).
Sesuai kriteria, bahwa stomata daun dikatakan rendah jika < 300/mm2, tinggi jika > 500/mm2. Stomata daun dikatakan sangat panjang jika > 25µm, panjang jika 20-25 µm dan kurang panjang jika < 20 µm (Agustini (1999) dan Kurnia (2006) dalam Hidayat (2009)
BAB III