MAKALAH
TEKNOLOGI BUDIDAYA TANAMAN
PENGARUH CAHAYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN
OLEH:
JURUSAN AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU
2023
FAJAR ARDIANSYAH 2206124284 LAYLA TILLAWATIL
HASANAH
2206111810
SAID NURZAI FANRIAH TILLA 2206124348
SAMUEL SEFYANTONY 2206111988
SYAFIRA ANISA 2206113474
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada kita semua. Shalawat serta salam tak lupa penulis sampaikan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat, dan pengikutnya.
Dalam makalah ini, penulis akan membahas tentang pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman. Tanaman merupakan organisme hidup yang membutuhkan cahaya sebagai sumber energi untuk melakukan fotosintesis. Cahaya juga mempengaruhi berbagai aspek pertumbuhan tanaman, seperti tinggi tanaman, jumlah daun, produksi buah, dan kualitas hasil panen. Juga akan membahas tentang pentingnya cahaya bagi pertumbuhan dan produksi tanaman, faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan cahaya, serta teknik- teknik pengaturan cahaya pada tanaman.
Semoga segala kebaikan dan pertolongan semuanya mendapat berkah dari Allah Swt. dan akhirnya saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna, karena keterbatasan ilmu yang saya miliki. Untuk itu saya dengan kerendahan hati mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun dari semua pihak demi membangun makalah yang disusun ini.
Pekanbaru, April 2023
Penulis
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI...i
DAFTAR TABEL...iv
I. PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang...1
2.1 Tujuan...2
3.1 Manfaat...2
II. TINJAUAN PUSTAKA...3
III. ISI...11
IV. KESIMPULAN DAN SARAN...22
4.1 Kesimpulan...22
4.2 Saran...23
DAFTAR PUSTAKA...24
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Jenis – Jenis Cahaya Yang Penting Bagi Tumbuhan...12 Tabel 2. Perbedaan reaksi gelap dan reaksi terang pada tumbuhan...21
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Cahaya matahari, suhu, CO2, air, dan nutrisi tanaman merupakan faktor penunjang utama untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Akan tetapi, pada karya tulis ini hanya akan dibahas satu parameter penting bagi syarat tumbuh tanaman yaitu cahaya matahari atau radiasi matahari yang sangat menentukan terhadap aktivitas organisme di alam, tanpa bermaksud untuk mengurangi pentingnya unsur-unsur lainnya didalam mempengaruhi proses-proses fisiologi tanaman.
Cahaya matahari merupakan sumber energi bagi segala aktivitas kehidupan organisme hidup di permukaan bumi. Hampir 99% dari energi yang dipergunakan bumi berasal dari cahaya matahari dan sisanya berasal dari aktivitas vulkanik, proses penghancuran sisa-sisa organisme yang telah mati, proses fermentasi serta pembakaran fosil-fosil yang tersimpan dalam tanah, seperti gas alam, minyak bumi, batubara, mineral, panas bumi, air terjun dan lain sebagainya (Arifin, 1989) Berdasarkan hal tersebut di atas maka secara global radiasi matahari berperan sebagai:
1. Sumber energi bagi berbagai aktivitas proses-proses fisik yang terjadi di permukaan bumi.
2. Penyebab utama terjadinya perubahan-perubahan terhadap keadaan cuaca ataupun faktor iklim lainnya.
3. Sebagai sumber energi dalam proses penguapan air, yang selanjutnya akan sangat menentukan proses penyebaran air di permukaan bumi.
4. Sebagai sumber energi bagi aktivitas kehidupan oerganisme dalam berbagai proses-proses metabolisme, serta sumber energi untuk proses fotosintesis bagi tanaman.
Jika ditinjau secara langsung, hubungan radiasi matahari dengan sifat pertumbuhan tanaman maupun mahluk lain, maka dapat dilihat dari pengaruh intensitas, kualitas, dan lama penyinaran (fotoperiodism) (Arifin, 1988). Dilihat dari segi fisika maka radiasi matahari yang lebih popular dengan sebutan cahaya matahari, memiliki sifat kembar yakni sebagai gelombang cahaya (gelombang elektro magnetik) dan sebagai partikel (foton) yang dikaitkan dengan kualitas dan kuantitas cahaya, sehingga cahaya matahari dapat dibagi dua kategori yaitu kualitas dan kuantitas cahaya (Jumin, 1989).
2.1 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut:
Mengetahui pengaruh cahaya terhadap pertumbuhana tanaman Mengetahui pengaruhcahaya terhadap produksi tanaman 3.1 Manfaat
Hasil dari pembahasan makalah ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada para pembaca mengenai pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, agar tanaman yang dihasilkan mendapatkan kualitas yang baik sehingga tanaman tersebut dapat memberikan keuntungan.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Salah satu faktor eksternal yang memepengaruhi pertumbuhan tanaman adalah cahaya. Cahaya matahari merupakan faktor utama di antara faktor iklim yang lain, karena cahaya matahari bukan hanya sebagai sumber energi primer, namun juga berpengaruh terhadap keadaan faktor-faktor iklim yang lain seperti suhu, kelembaban dan angin. Cahaya matahari sangat berpengaruh terhadapa proses fisiologi tanaman seperti fotosintetis, respirasi, pembungaan, pembukaan dan penutup stomata, proses perkecambahan serta pertumbuhan tanaman. Dalam budidaya tanaman sayuran, cahaya merupakan unsur iklim yang harus mendapat perhatian. Hal ini disebabkan semua objek agronomi merupakan tanaman yang memiliki klorofil dan melakukan kegiatan fotosintesis. Fotosintesis adalah suatu proses metabolisme tanaman untuk membentuk karbohidrat dari CO2 dan H2O dengan bantuan energi cahaya matahari (Asie, 2023).
Cahaya sangat besar artinya bagi tumbuhan, terutama karena perannya dalam kegiatan fisiologis seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan serta pembungaan, pembukaan dan penutupan stomata, perkecambahan dan pertumbuhan tanaman. Penyinaran matahari mempengaruhi pertumbuhan, reproduksi dan hasil tanaman melalui proses fotosintesis. Penyerapan cahaya oleh pigmen-pigmen akan mempengaruhi pembagian fotosintat ke bagian-bagian lain dari tanaman melalui proses fotomorfogenesis (Nurshanti, 2011).
Cahaya matahari merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman melalui tiga sifatnya yaitu intensitas cahaya, kualitas cahaya (panjang gelombang) dan lamanya penyinaran (panjang hari). Pengaruh ketiga sifat cahaya tersebut terhadap pertumbuhan tanaman adalah melalui
pembentukan klorofil, pembukaan stomata, pembentukan antosianin (pigment merah), perubahan suhu daun dan batang, penyerapan hara, permeabilitas dinding sel, transpirasi dan gerakan protoplasma (Hanum, 2008 dalam Aji et al, 2015).
Keberadaan naungan mengakibatkan cahaya matahari yang diterima tanaman lebih rendah sehingga mendorong pertumbuhan vegetatif yang lebih besar dibandingkan tanpa naungan (Wijayanto dan Azis, 2013).
Intensitas cahaya matahari itu dapat memberikan pengaruh primer pada fotosintesis, dan juga memberikan pengaruh sekundernya pada morfogenetik.
Ketika intensitascahaya itu rendah maka disebut dengan pengaruh morfogenetik (Fitter dan Hay,1991:54).
Cahaya memepngaruhi pembentukan klorofil, fotosintesis, fototropisme, dan fotoperiodisme. Efek cahaya meningkatkan kerja enzim untuk meproduksi zat metabolik untuk pembentukan klorofil. Sedangkan, pada proses fotosintesis, intensitas cahaya mempengaruhi laju fotosintesis saat berlangsung reaksi terang.
Jadi cahaya secara tidak langsung mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena hasil fotosintesis berupa karbohidrat digunakan untuk pembentukan organ-organ tumbuhan (Yuniardi, 2019).
Faktor eksternal yang dapat menunjukkan pengaruh primer ketika proses fotosintesis adalah cahaya. Pada proses fisiologi tanaman cahaya memiliki pengaruh yang sangat besar,contohnya pada saat respirasi, pertumbuhan pembungaan, saat penutupan stomata serta saat terjadinya pertumbuhan dan perkecambahan pada tanaman (Susilawati et al., 2016).
Fotosintesis adalah reaksi sangat penting pada tumbuhan yang berfungsi mengubah energi (cahaya) matahari menjadi energi kimia yang disimpan
dalam senyawa organik. Cahaya matahari diperlukan oleh tanaman untuk melakukan 2 tahapan yaitu reaksi terang yang dilakukan di tilakoid dan siklus calvin yang dilakukan di stomata (Yustiningsih, 2019). Ketika terjadi perubahan intensitas cahaya, maka tanaman akan melakukan penyesuaian. Penyesuaian tanaman yang ternaung dan tanaman terbuka bertujuan untuk efisiensi kegiatan fotosintesis sehingga tanaman dapat tetap bertahan dan produktivitas tanaman tetap tinggi.
Matahari juga berfungsi sebagai penerang bagi manusia maupun hewan. Untuk tumbuhan sendiri dan tumbuhan yang memiliki klorofil atau berklorofil matahari dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam proses yang sering kita sebut dengan fotosintesis itu. CO2 dan air untuk membentuk karbohidrat membutuhkan cahaya matahari dan juga enzim enzim. Adanya sinar matahari itu yang menyebabkan makan dapat membentuk gula. Ketika tanaman dapat memasak makanan yang dapat diserap oleh tanah, tanpa bantuan sinar matahari itu tidak akan terjadi, dan juga menyebabkan tanaman menjadi lemah bahkan bisa mati. Fotosintesis adalah suatu proses dimana terjadinya proses pembuatan makan dengan bantuan enzim enzim itu sendiri.Proses fotosintesis merupakan penyerapan karbondioksidadan juga akan membentuk gula dan oksigen. Fotosintesis juga terjadi proses metabolisme lain yang disebut respirasi. Respirasi merupakan proses penguraian dari yang organic menjadisenyawa anorganik. Respirasi dalam tubuh didalam berlangsung secara aerobicdan aerobic (Lovelles,2008).
Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi reaksi fotosintesis.
Energi matahari yang diserap oleh daun sebesar 1-5% sedangkan sisanya
dikeluarkan melalui transpirasi dan dipancarkan/dipantulkan. Organ tanaman tempat fotosintesis adalah daun dan organel sel di daun tempat terjadinya fotosintesis adalah kloroplas. Kloroplas mengandung pigmen-pigmen yang berfungsi sebagai reseptor cahaya (Yustiningsih, 2019).
Respon tanaman terhadap cahaya pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga aspek, yaitu intensitas, kualitas dan fotoperodisitas. Intensitas cahaya aalah banyaknya energi yang diterima oleh suatu tanaman persatuan luas dan persatuan waktu (kal/cm2/hari). Pengaruh intensitas cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman berhubungan erat dengan proses fotosintesis. Pada proses fotosintesis, energi cahaya diperlukan untuk konversi CO2 dan H2O menjadi karbohidrat (C6H12O6). Semakin besar jumlah energi yang tersedia sampai batas tertentu akan meningkatkan laju fotosintesis (Asie, 2023)
Tanaman akan tumbuh baik jika memeperoleh sinar matahari yang cukup, akan tetapi banyaknya sinar matahari yang dibutuhkan setiap jenis tanaman berbeda. Tanaman yang menghasilkan bunga atau buah pada umumnya membutuhkan sinar matahari penuh atau dengan kata lain tidak boleh ternaungi.
Sedangkan tanaman yang menghasilkan daun masih dapat tumbuh walaupun sinar matahari sedikit atau ternaungi. Budidaya tanaman di bawah naungan (protected cultivation) adalah teknik penanaman sayuran yang dapat mengatasi masalah yang berhubungan dengan penanaman sayuran di lahan terbuka. Teknik ini merupakan usaha perlindungan fisik dari tanaman dengan tujuan utama untuk mengendalikan faktor cuaca yang mengganggu perkembangan tanaman (Sastradiharja, 2014).
Sumber energi utama untuk kehidupan adalah cahaya matahari, tanpa adanya cahaya matahari maka kehidupan tidak akan berjalan lancar. Cahaya matahari
sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan morfologi tanaman karena cahaya matahari dibutuhkan untuk proses penyatuan CO2 dan air dalam pembentukan karbohidrat. Secara garis besar terdapat 2 jenis tanaman yaitu tanaman yang jika terkena cahaya matahari penuh akan tumbuh dengan baik atau yang disebut dengan tanaman heliofit, dan tanaman yang akan tumbuh baik ketika terkena cahaya matahari rendah disebut juga dengan tanaman skiofit (Lukitasari, 2010).
Terdapat dua faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman yaitu faktor yang berasal dari pengaruh cahaya matahari, kelembaban, suhu, angin, awan dan pencemaran udara disebut juga dengan faktor makro. Serta faktor yang berupa media tumbuhan, kandungan O2 serta CO2 yang ada di udara disebut juga dengan faktor mikrox. Intensitas cahaya akan berpengaruh terhadap proses fisiologi tanaman, hal ini dapat dilihat dari keadaan morfologinya. Ketika intensitas cahaya tinggi sel-sel daun akan berukuran lebih kecil, jumlah klorofil lebih sedikit, serta tilakoid pada daun menggumpal sehingga hal ini menyebabkan ukuran daun lebih kecil dan lebih besar serta jumlah daun pada tanaman lebih banyak. Sedangkan ketika tanaman mempunyai ukuran daun lebih kecil, daun lebih tebal serta ruas batang lebih pendek menandakan bahwa tanaman mendapatkan cukup intensitas cahaya matahari (Buntoro, 2014).
Fotosintesis adalah proses memproduksi energi terpakai dimana karbondioksida dan air dibawah pengaruh cahaya diubah ke dalam persenyawaan organik yang berisi karbon yang kaya akan energi. Adapun fungsi dari fotosintesis adalah untuk menghasilkan glukosa yang nantinya digunakan sebagai sumber energi utama tanaman, dengan adanya glukosa ini akan terbentuk sumber energi lemak dan protein (Naomi, 2018).
Cahaya matahari merupakan sumber utama energi bagi kehidupan, tanpaadanya cahaya matahari kehidupan tidak akan ada. Bagi pertumbuhan tanamanternyata pengaruh cahaya selain ditentukan oleh kualitasnya ternyata ditentukanintensitasnya. Intensitas cahaya adalah banyaknya energi yang diterima oleh suatutanaman per satuan luas dan per satuan waktu (kal/cm 2 /hari). Dengan demikian pengertian intensitas yang dimaksud sudah termasuk lama penyinaran, yaitu lamamatahari bersinar dalam satu hari. Pada dasarnya intensitas cahaya matahari akan berpengaruh nyata terhadap sifat morfologi tanaman. Hal ini dikarenakanintensitas cahaya matahari dibutuhkan untuk berlangsungnya penyatuan CO 2 danair untuk membentuk karbohidrat (Widiastuti et al., 2004).
Cahaya adalah faktor lingkungan yang sangat penting dalam pertumbuhan dan produksi tanaman. Tanaman menggunakan cahaya sebagai sumber energi untuk fotosintesis, proses di mana cahaya dikonversi menjadi energi kimia yang digunakan untuk pertumbuhan dan reproduksi tanaman. Cahaya juga mempengaruhi morfologi, fisiologi, dan metabolisme tanaman. Dalam resume ini, kita akan membahas pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, serta mekanisme yang terlibat dalam respons tanaman terhadap cahaya (Subronto et al., 1977).
Intensitas cahaya adalah faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman. Tanaman membutuhkan intensitas cahaya yang cukup untuk menghasilkan energi yang diperlukan untuk fotosintesis. Intensitas cahaya yang rendah dapat menghambat pertumbuhan tanaman dan mengurangi produksi hasil.
Sebaliknya, intensitas cahaya yang tinggi dapat meningkatkan pertumbuhan
tanaman, tetapi dapat juga menyebabkan kerusakan pada jaringan tanaman akibat peningkatan produksi radikal bebas yang berbahaya (Zainal, 2022).
Tanaman membutuhkan cahaya sebagai salah satu faktor penting dalam proses pertumbuhan dan produksi mereka. Cahaya merupakan sumber energi untuk fotosintesis, proses di mana tanaman mengubah energi cahaya menjadi energi kimia yang digunakan untuk menghasilkan makanan dan nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan dan produksi mereka. Pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman telah menjadi subjek penelitian yang luas, dan penelitian ilmiah telah mengungkapkan berbagai aspek penting tentang bagaimana cahaya mempengaruhi tanaman. Dalam resume ini, akan dibahas pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, dengan fokus pada aspek-aspek berikut: penyerapan cahaya oleh tanaman, respons fisiologi tanaman terhadap cahaya, pengaruh spektrum cahaya, intensitas cahaya, durasi cahaya, serta pengaruh cahaya terhadap pembungaan, pembuahan, dan produksi tanaman (Yuliyantika, 2021).
Tanaman memiliki pigmen yang disebut klorofil yang memungkinkan mereka menyerap cahaya matahari melalui proses fotosintesis. Klorofil berperan dalam menyerap cahaya dalam rentang spektrum tertentu, terutama dalam spektrum merah (600-700 nm) dan biru (400-500 nm). Selain itu, tanaman juga dapat menyerap cahaya dalam spektrum hijau (500-600 nm) meskipun dalam jumlah yang lebih sedikit. Penyerapan cahaya ini mempengaruhi respons fisiologi tanaman dan dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi mereka (Sutriyono, 2016).
Cahaya mempengaruhi berbagai respons fisiologi tanaman, termasuk morfologi, anatomi, dan biokimia tanaman. Pertumbuhan tanaman dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti laju pertumbuhan, diferensiasi, dan pembentukan klorofil. Intensitas cahaya yang tinggi dapat menghasilkan tanaman dengan morfologi yang lebih pendek dan lebih padat, sementara intensitas cahaya yang rendah dapat menghasilkan tanaman yang lebih panjang dan lebih rapat.
Cahaya juga dapat mempengaruhi anatomi tanaman, seperti jumlah dan ukuran stomata, ketebalan dinding sel, serta distribusi vaskular. Selain itu, cahaya juga dapat mempengaruhi biokimia tanaman, termasuk proses fotosintesis, akumulasi pigmen klorofil, sintesis karbohidrat, dan metabolisme nitrogen. Studi tentang respons fisiologi tanaman terhadap cahaya telah mengungkapkan kompleksitas interaksi antara cahaya dan tanaman, yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman
(
Ermawati. 2011)Spektrum cahaya yang diterima oleh tanaman dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi mereka. Tanaman merespons berbagai spektrum cahaya dengan cara yang berbeda-beda. Spektrum merah (600-700 nm) dan spektrum biru (400-500 nm) ditemukan memiliki pengaruh paling signifikan pada pertumbuhan tanaman. Cahaya merah mempengaruhi proses pembentukan daun dan pembungaan (Erniyanti, 2016)
III. ISI
Cahaya adalah faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman. Cahaya berperan dalam proses fotosintesis, yang merupakan proses penting untuk pertumbuhan dan produksi 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 (Kurniyati et al, 2010), cahaya juga mempengaruhi morfologi dan fisiologi tanaman. Berdasarkan Parman (2010), mengatakan bahawa intensitas cahaya matahari yang berbeda akan menyebabkan terjadinya perbedaan pada parameter pertumbuhan yang berbeda pula pada tanaman. Raharjeng, (2015) cahaya secara tidak langsung mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena hasil fotosintesis berupa karbohidrat digunakan untuk pembentukan organ-organ tumbuhan.
Warna cahaya juga mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman.
Tanaman mengabsorpsi berbagai warna cahaya dengan efisiensi yang berbeda.
Misalnya, tanaman mengabsorpsi cahaya biru dan merah dengan lebih efisien daripada cahaya hijau.
Warna cahaya juga mempengaruhi morfologi tanaman, misalnya dengan mempengaruhi ukuran dan bentuk daun. Selain itu, spektrum cahaya juga dapat mempengaruhi produksi bahan kimia dalam tanaman. Beberapa spektrum cahaya, seperti cahaya biru, dapat merangsang produksi senyawa seperti klorofil dan karotenoid, sementara spektrum cahaya lain dapat merangsang produksi senyawa
lain seperti fitohormon. Berikut adalah beberapa jenis cahaya yang penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman:
Tabel 1. Jenis – Jenis Cahaya Yang Penting Bagi Tumbuhan
Jenis Cahaya Keterangan
Cahaya Matahari Cahaya matahari adalah sumber cahaya alami terbaik untuk pertumbuhan tanaman. Spektrum cahaya matahari
meliputi seluruh rentang warna yang dibutuhkan oleh tanaman untuk melakukan fotosintesis dan tumbuh
dengan baik.
Cahaya Buatan Cahaya buatan adalah sumber cahaya buatan yang digunakan untuk memberikan cahaya tambahan pada tanaman dalam kondisi di mana cahaya matahari tidak mencukupi. Jenis cahaya buatan yang sering digunakan
adalah lampu neon, LED, atau lampu natrium.
Cahaya Merah Cahaya merah memiliki panjang gelombang sekitar 620 hingga 750 nanometer dan banyak digunakan dalam
budidaya tanaman. Cahaya merah membantu dalam pembentukan klorofil dan meningkatkan pertumbuhan
tanaman.
Cahaya Biru Cahaya biru memiliki panjang gelombang sekitar 400 hingga 520 nanometer dan juga penting dalam pertumbuhan tanaman. Cahaya biru membantu dalam
perkembangan daun dan bunga pada tanaman.
Cahaya Hijau Cahaya hijau memiliki panjang gelombang sekitar 520 hingga 570 nanometer dan memiliki efek yang lebih sedikit pada pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan
cahaya merah atau biru.
Cahaya Ultraviolet (UV)
Cahaya UV memiliki panjang gelombang di bawah 400 nanometer dan terkadang digunakan dalam aplikasi pertanian. Cahaya UV dapat meningkatkan rasa dan kualitas buah dan sayuran pada beberapa jenis tanaman Setiap jenis cahaya memiliki panjang gelombang yang berbeda dan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman secara berbeda. Para petani dapat memanfaatkan pengetahuan ini untuk memilih jenis cahaya yang tepat untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman mereka.
Intensitas cahaya adalah faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman. Tanaman membutuhkan intensitas cahaya yang cukup untuk melakukan fotosintesis dengan baik. Intensitas cahaya yang rendah dapat menghambat fotosintesis dan pertumbuhan tanaman. Sementara itu, intensitas cahaya yang terlalu tinggi juga dapat merusak tanaman, misalnya dengan mengurangi kadar air dalam tanaman.
Lama waktu paparan cahaya juga mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman. Beberapa tanaman membutuhkan periode cahaya yang panjang untuk pertumbuhan dan produksinya, sementara yang lain membutuhkan periode cahaya yang pendek. Beberapa tanaman bahkan membutuhkan periode gelap untuk pertumbuhan dan produksinya.
Dalam penerapannya, pengetahuan mengenai pengaruh cahaya pada pertumbuhan dan produksi tanaman bisa dimanfaatkan untuk meningkatkan produksi tanaman. Misalnya, teknologi pencahayaan dapat digunakan untuk memperpanjang waktu cahaya pada tanaman, sehingga memungkinkan pertumbuhan dan produksi tanaman yang lebih baik.
Teknologi pencahayaan juga dapat digunakan untuk mengoptimalkan spektrum cahaya yang digunakan dalam penanaman tanaman. Cahaya atau sinar memiliki pengaruh yang signifikan terhadap pertumbuhan tanaman. Beberapa pengaruh cahaya atau sinar terhadap pertumbuhan tanaman adalah sebagai berikut:
1. Fotosintesis: Cahaya atau sinar matahari adalah sumber energi utama untuk fotosintesis pada tanaman. Proses ini sangat penting untuk pertumbuhan tanaman, karena menghasilkan glukosa yang digunakan untuk tumbuh dan berkembang. Intensitas cahaya yang cukup memungkinkan tanaman untuk melakukan fotosintesis dengan baik dan meningkatkan pertumbuhan.
2. Pembentukan daun: Cahaya juga mempengaruhi pembentukan daun pada tanaman. Intensitas cahaya yang cukup memungkinkan tanaman untuk menghasilkan lebih banyak daun dan membuat daunnya lebih besar. Hal ini akan memungkinkan tanaman untuk menangkap lebih banyak sinar matahari untuk melakukan fotosintesis dan meningkatkan pertumbuhan.
3. Pengaturan hormon tumbuh: Cahaya juga dapat mempengaruhi pengaturan hormon tumbuh pada tanaman, seperti auksin, sitokinin, dan giberelin.
Hormon-hormon ini mempengaruhi pembentukan daun, batang, dan akar
pada tanaman. Cahaya yang tepat dapat mempercepat pertumbuhan dan pembentukan organ tanaman.
4. Pengaturan fase pertumbuhan: Cahaya juga mempengaruhi fase pertumbuhan pada tanaman. Tanaman memerlukan jumlah cahaya yang berbeda pada setiap fase pertumbuhan, seperti masa kecambah, masa vegetatif, dan masa berbunga. Kekurangan cahaya pada fase tertentu dapat menghambat pertumbuhan tanaman dan mengurangi hasil produksi.
Dalam keadaan yang sebenarnya para petani dapat memanfaatkan pencahayaan buatan dengan lampu khusus untuk memberikan cahaya yang cukup pada tanaman, terutama pada kondisi cuaca yang buruk atau pada wilayah yang memiliki iklim yang kurang mendukung pertumbuhan tanaman. Petani dapat melakukan pengaturan pencahayaan untuk mengatur fase pertumbuhan tanaman dan meningkatkan produksi tanaman. Cahaya memiliki pengaruh yang signifikan terhadap produksi tanaman. Beberapa pengaruh cahaya terhadap produksi tanaman adalah sebagai berikut:
1. Penentuan hasil produksi: Cahaya mempengaruhi proses fotosintesis, yang merupakan proses penting dalam produksi tanaman. Fotosintesis menghasilkan glukosa yang digunakan oleh tanaman untuk tumbuh dan memproduksi buah atau biji. Intensitas cahaya yang cukup memungkinkan tanaman untuk melakukan fotosintesis dengan baik dan meningkatkan produksi hasil.
2. Pengaturan pertumbuhan: Cahaya juga mempengaruhi pertumbuhan tanaman, termasuk peningkatan jumlah dan ukuran daun, cabang, dan
bunga. Dengan demikian, intensitas dan durasi cahaya dapat mempengaruhi produksi buah dan biji pada tanaman.
3. Kualitas produk: Warna, ukuran, dan rasa buah atau biji dapat dipengaruhi oleh cahaya. Spektrum cahaya yang berbeda dapat mempengaruhi produksi senyawa seperti klorofil, karotenoid, dan fitohormon yang dapat mempengaruhi kualitas produk yang dihasilkan oleh tanaman.
4. Penentuan waktu panen: Cahaya juga dapat mempengaruhi waktu panen tanaman. Beberapa tanaman memerlukan periode cahaya yang panjang untuk mencapai kematangan penuh, sementara yang lain memerlukan periode cahaya yang pendek. Pencahayaan yang tepat dapat membantu mempercepat waktu panen dan meningkatkan hasil produksi.
Dalam kegiatan sehari – hari petani bisa menggunakan teknologi pencahayaan guna meningkatkan produksi tanaman yang di budidayakan. Teknologi pencahayaan bisa membantu kita untuk memberikan cahaya yang cukup pada tumbuhan atau tanaman, bahkan di ruangan tertutup atau diwilayah yang punya iklim kurang mendukung untuk penyinaran yang cukup saat proses pertumbuhan tanaman guna menghasilkan produk berkualitas baik.
Jika tanaman mengalami kekurangan cahaya atau sinar, maka produksi tanaman dapat terganggu. Beberapa dampak yang dapat terjadi pada produksi tanaman adalah sebagai berikut:
1. Pertumbuhan terhambat: Kekurangan cahaya dapat menghambat pertumbuhan tanaman, karena fotosintesis yang terjadi dalam daun tanaman terganggu. Tanaman akan tumbuh lebih lambat dan kurang
produktif, sehingga produksi buah atau biji yang dihasilkan akan berkurang.
2. Kehilangan kualitas: Kekurangan cahaya dapat menyebabkan tanaman tumbuh dengan lebih lambat dan hasil produksi yang dihasilkan juga tidak berkualitas. Produk yang dihasilkan mungkin lebih kecil, kurang manis, kurang berwarna, atau kurang bernutrisi.
3. Pertumbuhan tanaman yang tidak seimbang: Tanaman yang mengalami kekurangan cahaya dapat tumbuh dengan tidak seimbang, sehingga bagian atas tanaman akan tumbuh lebih cepat daripada bagian bawah. Hal ini dapat mengurangi kualitas dan jumlah hasil produksi.
4. Kematian tanaman: Jika kekurangan cahaya terjadi dalam jangka waktu yang lama, maka tanaman dapat mati karena kekurangan energi dari fotosintesis. Hal ini dapat menyebabkan kerugian besar bagi petani.
Untuk menghindari kerugian yang disebabkan oleh kekurangan cahaya, petani bisa mempraktikkan penggunaan sinar cahaya yang dibutuhkan oleh tanaman tersebut. Namun penggunaan ini harus diiringi dengan pengetahuan serta kemampuan untuk memfasilitasi hal ini atau bisa juga menempatkan tanaman pada daerah atau area yang disinari oleh cahaya yang cukup.
Cahaya yang tidak terserap oleh tanaman disebut cahaya tak berguna atau cahaya bayangan. Cahaya yang tidak diserap oleh tanaman disebut sebagai cahaya bayangan atau cahaya tak berguna. Hal ini terjadi ketika cahaya yang diterima oleh tanaman tidak memiliki panjang gelombang yang dapat diserap oleh pigmen fotosintetik seperti klorofil dalam tanaman. Cahaya bayangan dapat terjadi ketika intensitas cahaya terlalu rendah, spektrum cahaya tidak tepat, atau ketika jarak
tanaman dari sumber cahaya terlalu jauh. Cahaya bayangan umumnya tidak memberikan manfaat yang signifikan bagi pertumbuhan tanaman karena tanaman tidak dapat menggunakannya untuk fotosintesis atau pertumbuhan. Oleh karena itu, penting untuk memastikan bahwa tanaman menerima cahaya yang cukup dan sesuai dengan spektrum yang dibutuhkan agar dapat tumbuh dan berkembang dengan optimal. Beberapa faktor yang memengaruhi cahaya tidak terserap oleh tanaman adalah sebagai berikut:
1. Spektrum cahaya: Tanaman hanya dapat menyerap cahaya dengan spektrum tertentu yang terletak dalam rentang 400 hingga 700 nanometer.
Cahaya dengan spektrum di luar rentang ini tidak dapat diserap oleh tanaman, sehingga dianggap sebagai cahaya bayangan.
2. Intensitas cahaya: Cahaya bayangan biasanya terjadi ketika intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman sangat rendah. Tanaman memerlukan intensitas cahaya yang cukup untuk melakukan fotosintesis dan tumbuh dengan baik. Jika intensitas cahaya terlalu rendah, tanaman tidak dapat menyerap cahaya dengan efektif dan sebagian besar cahaya akan menjadi cahaya bayangan.
3. Jarak tanaman dari sumber cahaya: Jarak antara tanaman dan sumber cahaya juga mempengaruhi jumlah cahaya yang diterima oleh tanaman.
Semakin jauh tanaman dari sumber cahaya, semakin besar jumlah cahaya yang menjadi cahaya bayangan.
4. Waktu penyinaran: Waktu penyinaran juga memengaruhi jumlah cahaya yang terserap oleh tanaman. Tanaman memerlukan jumlah cahaya yang cukup selama periode waktu tertentu untuk melakukan fotosintesis dan
tumbuh dengan baik. Jika tanaman tidak mendapatkan cahaya yang cukup selama periode waktu yang diperlukan, sebagian besar cahaya yang diterima akan menjadi cahaya bayangan.
Tanaman merespons cahaya melalui fotoreseptor, yaitu protein yang dapat menyerap cahaya dan mengatur respons tanaman terhadap lingkungan cahaya.
Beberapa fotoreseptor penting dalam respons cahaya tanaman meliputi:
1. Fitokrom: Fotoreseptor ini berperan dalam pengaturan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, seperti perkecambahan biji, pembentukan klorofil, dan pembungaan. Fitokrom ada dalam dua bentuk yaitu Pr (fitokrom merah) dan Pfr (fitokrom hijau). Perubahan bentuk Pr ke Pfr atau sebaliknya terjadi ketika fitokrom menyerap cahaya merah atau cahaya jauh merah.
2. Kriptokrom: Fotoreseptor ini berperan dalam pengaturan arah pertumbuhan tanaman dan respon terhadap cahaya biru. Kriptokrom juga berperan dalam pengaturan jam biologis dan kontrol terhadap respon tanaman terhadap cahaya.
3. Fototropin: Fotoreseptor ini berperan dalam pengaturan respon fototropisme pada tanaman, yaitu gerakan tumbuhan yang mengarahkan pertumbuhan ke arah cahaya. Fototropin merespons terhadap cahaya biru dan mempengaruhi pertumbuhan dan orientasi tanaman.
Cahaya matahari sangat penting bagi proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman karena cahaya matahari adalah sumber energi utama untuk fotosintesis.
Tanaman membutuhkan energi dari cahaya matahari untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi glukosa (gula) dan oksigen dalam proses fotosintesis.
Glukosa digunakan oleh tanaman sebagai sumber energi untuk pertumbuhan dan perkembangan, sementara oksigen dihasilkan sebagai produk sampingan. Selain
itu, cahaya matahari juga mempengaruhi morfologi (bentuk dan struktur) tanaman.
Tanaman akan tumbuh ke arah cahaya matahari dalam proses yang disebut fototropisme, dan juga akan membentuk daun yang lebih besar dan lebih banyak cabang bila terpapar cahaya matahari yang cukup. Selain itu, cahaya matahari juga dapat mempengaruhi proses pembungaan dan pembuahan pada tanaman.
Beberapa tanaman membutuhkan periode cahaya dan gelap yang tepat untuk memicu pembungaan, sehingga keberadaan cahaya matahari yang cukup sangat penting dalam proses ini. Oleh karena itu, cahaya matahari sangat penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tanaman yang tumbuh di tempat yang kurang terkena sinar matahari atau kurang mendapat paparan cahaya matahari yang cukup akan tumbuh lebih lambat, memiliki bentuk yang tidak ideal, dan hasil panen yang kurang maksimal.
Tabel 2. Perbedaan reaksi gelap dan reaksi terang pada tumbuhan
Dilihat Dari Reaksi Terang Reaksi Gelap
Tempat Berlangsung Pada bagian kloroplas yang disebut Grana.
Bagian dari kloroplas bernama stroma.
Sumber Energi Cahaya atau Cahaya Matahari.
ATP dan NADPH2 dari reaksi terang.
Proses yang Terjadi Fotolisis : pemecahan H2O menggunakan energi cahaya
menjadi ion Hidrogen dan molekul air.
Fiksasi : pengikatan CO2, penyusunan atau
pengkombinasian Hidrogen dengan Karbondioksida membentuk gula.
Hasilnya O2, ATP dan NADPH2 Karbohidrat sederhana
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa fotosintesis adalah proses utama pada tanaman. Proses ini menyediakan skleleton karbon dan energi yang dibutuhkan untuk membangun biomassa dan mensintesis bebagai produk yang digunakan oleh tanaman pada proses metabolismenya.
Fotosintesis sangat sensitive terhadap variasi ketersediaan cahaya matahari dan CO2 yang merupakan bahan utama pada proses tersebut. Oleh karena itu fotosintesis kemudian dipengaruhi oleh factor-faktor lingkungan lain, seperti suhu dan nutrisi. Faktor lingkungan tersebut mempengaruhi pada skala waktu yang berbeda karena perubahan alamiah dari faktor itu sendiri. Sebagai contoh suhu dan radiasi matahari yang diserap oleh daun akan berfluktuasi harian, sedangkan kandungan air jaringan dan nutrisi berfluktuasi dalam waktu yang lebih lama.
Kapasitas fotosintesis tanaman berhubungan langsung dengan kemampuan tanaman menggunakan cahaya, air dan nutrisi yang sekaligus proses fotosintesis itu sendiri sebagai indikator dari kesuksesan tumbuh di suatu habitat.
Tanaman-tanaman budidaya pada umumnya sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari, terutama adanya intensitas cahaya rendah di dalam memproduksi bahan makanan atau karbohidrat.
Respon tanaman terhadap cahaya rendah (naungan) pada masing-masing tanaman tergantung pada waktu penaungan dan intensitas penaungan. Perbedaan respon setiap varietas sangat bervariasi pada satu jenis tanaman. Perbedaan ini akan tampak lebih jelas pada perbedaan jenis tanaman.
4.2 Saran
Saran yang bisa diberikan pada kegiatan penelitian terkait pengaruh cahaya pada pertumbuhan dan produksi tanaman adalah peneliti harus fokus pada jenis tanaman tertentu yang bisa diamati pengaruh intensitas cahayanya, spektrum cahaya, durasi dari cahaya pada tanaman tersebut. Peneliti juga harus mencoba beberapa uji teknologi pencahayaan sebagai bahan perbandingan yang memengaruhi pertumbuhan dari tanaman tersebut serta memerhatikan lingkungan dari tanaman yang diamati.
DAFTAR PUSTAKA
Aji I.M.L., Sutriono R., Yudistira, 2015. Pengaruh Media Tanam dan Kelas Intensitas Cahaya Terhadap Pertumbuhan Benih Gaharu (Gyrinops versteegii). Jurnal Media Bina Ilmiah. 9 (5): 1-10.
Arifin. 1988. Pengelolaan Naungan dalam Pertumbuhan dan Produksi Tan aman Kacang Hijau. Jurnal Agrivita. (11): 17 – 19.
Arifin. 1989. Dasar-dasar Klimatologi Pertanian. Fakultas Pertanian. Universitas Brawijaya
Asie, E.R. 2023. Teknologi Produksi Tanaman Sayuran. Lombok. Penerbit P4I.
Buntoro, B. H, R. Regomulyo, S. Trisnowati. 2014. Pengaruh Takaran Pupuk Kandang Dan Intensitas Cahaya Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Temu Putih (Curcuma zedoaria L.). Vegetika. 3(4):29-39.
Ermawati. 2011. Pengaruh Warna Cahaya Tambahan Terhadap Pertumbuhan dan Pembungaan Tiga Variates Tanaman Krisan (Chrysanthemum morifolium) Potong. Semarang
Erniyanti. 2016.Pengaruh Cahaya Terhadap Pertumbuhan Kacang Hijau.
Samarinda. Mitreka Satata.
Fitter A.H dan Hay R.K.M. 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Yogyakarta.
Gadjah Mada University Press.
Gunadi, N., W. Adiyoga., T.K. Moekasan., dan Subhan. 2006. Identifikasi Potensi dan Kendala Produksi Paprika di Rumah Plastik. Jurnal Holtikultura. 17 (1): 88-98.
Jumin, H. B. 1989. 41 Ekologi Tanaman. Suatu Pendekatan Fisiologis.
Jakarta.Raja Wali Pres.
Kurniaty R., Budiman B., Surtani M.,2010. Pengaruh Media dan Naungan Terhadap Mutu Bibit Suren (Toona sureni MERR.). Jurnal Penelitian Hutan Tanaman. 7 (2): 77-83
Lovelles. A. R. 2008. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk daerah Tropik.
Jakarta. PT Gramedia.
Lukitasari, M. 2010. Ekologi Tumbuhan. Madiun. IKIP PGRI Press.
Naomi, Astrid. Saefullah, Asep. 2018. Keefektifan spektrum cahaya terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.). Gravity. 4(2): 94- 102.
Nurshanti, 2011. Pengaruh Beberapa Tingkat Teradap Pertumbuhandan Produksi Tanaman Seledri (Apium graveolens L.) di Polibag. Jurnal Agronobis.
3(5): 12-18.
Parman, 2010. Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Produksi Umbi Tanaman Lobak (Raphanus sativus L). Jurnal Buletin Anatomi dan Fisiologi. 18 (2):
29-38.
Raharjeng, 2015. Pengaruh Faktor Abiotik Terhadap Hubungan Kekerabatan Tanaman (Sansevieria trifasciata L). Jurnal Biota. 1 (1): 33-41
Sastradihardja, S. 2014. Menanam Sayuran Secara Organik. Azka. Medan
Susilawati., Wardah dan Irmasari. 2016. Pengaruh Berbagai Intensitas Cahaya Terhadap Pertumbuhan Semai Cempaka (Michelia champaca L.) di Persemaian. Jurnal Forest Sains. 14 (1).
Sutriyono. E., E. Widodo dan B. H. Purwanto. (2016). Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Kangkung (Ipomoea aquatica Forsk.). Jurnal Produksi Tanaman, 4(8), 122-1273
Suubronto, B., Tani Putra, dan Hastardjo. 1977. Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari terhadap Pertumbuhan Bibit Kelapa Sawit. Medan. Bull. B. P. P.
Widiastuti, L., Tohari dan E. Suliyaningsih. 2004. Pengaruh Intensitas Cahaya dan Kadar Daminosida terhadap Iklim Mikro dan Pertumbuhan TanamanKrisan dalam Pot. Jurnal Ilmu Pertanian (11)2: 35-42.
Wijayanto dan Azis, 2013. Pengaruh Naungan Sengon (Falcataria moluccana L.) dan Pemupukan Terhadap Pertumbuhan Ganyong Putih (Canna edulis Ker.). Jurnal Silvikutlur Tropika. 4 (2): 62-68.
Yuliyantika dan Sudarti. 2021. Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Pertumbuhan Tanaman Kunyit. Jurnal Penelitian Fisika dan Terapannya (Jupiter). 2(2) 12-25
Yuniardi, F. 2019. Aplikasi Dimmer Switch Pada Rak Kultur Sebagai Pengatur Kebutuhan Intensitas Cahaya Optimum Bagi Tanaman In Vitro.
Indonesian Journal of Laboratory. 2 (1): 8-13.
Yustiningsih, M. 2019. Intensitas Cahaya Dan Efisiensi Fotosintesis Pada Tanaman Naungan Dan Tanaman Terpapar Cahaya Langsung. Jurnal BIOEDU. 4 (2)
Zainal. A dan F. Hasbullah. 2022. Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Pertumbuhan dan Kandungan Kalsium Oksalat Tanaman Talas Putih.
Jurnal Pertanian Agros. 24(1) 45-50
