Hubungan Cahaya dan Tanaman

1. Cahaya
• Faktor esensial pertumbuhan dan perkembangan tanaman
• memegang peranan penting dalam proses fisiologis tanaman,
terutama fotosintesis, respirasi, dan transpirasi
• Fotosintesis : sebagai sumber energi bagi reaksi cahaya,
fotolisis air menghasilkan daya asimilasi (ATP dan NADPH2)
•Cahaya matahari ditangkap daun sebagai foton
•Tidak semua radiasi matahari mampu diserap tanaman, cahaya
tampak, dg panjang gelombang 400 s/d 700 nm
•Faktor yang mempengaruhi jumlah radiasi yang sampai ke bumi:
sudut datang, panjang hari, komposis atmosfer
•Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85%
untuk memanaskan daun dan transpirasi

2. • Peranan cahaya dalam respirasi, fotorespirasi,
menaikkan suhu,transpirasi, transpirasi stomater,
mekanisme bukaan stomata
• Kebutuhan intensitas cahaya berbeda untuk setiap
jenis tanaman, dikenal tiga tipe tanaman C3, C4,
CAM
• C3 memiliki titik kompensasi cahaya rendah,
dibatasi oleh tingginya fotorespirasi
• C4 memiliki titik kompensasi cahaya tinggi, sampai
cahaya terik, tidak dibatasi oleh fotorespirasi
• ILD: Besaran yang menggambarkan banyak
sedikitnya radiasi matahari yang mampu diserap
tanaman
• ILD kritik menyebabkan pertumbuhan tanaman 90%
maksimum.
• ILD optimum menyebabkan pertumbuhan tanaman
maksimum

3. • ILD optimum  morfologi daun
•  jarak tanam kesuburan tanah
• ILD dipengaruhi:
• Faktor eksternal: jarak tanam (kerapatan tanaman) maupun
sistem tanam  hasil ekonomis yang akan diambil
• Faktor eksternal: melalui efek penaungan (mutual shading)
• Penaungan: distribusi cahaya dalam tajuk tidak merata, ada
daun yang bersifat parasit terhadap fotosintat yang
dihasilkan daun yang lain
Hasil ekonomis Tanaman
• Biji (hasil reproduktif) grafik hub antara kerapatan dengan
hasil, kurve berbentuk parabolik, nilai LAI optimum.
penurunan hasil. Hasil fotosintesis digunakan untuk keperluan
vegetatif
• Hasil ekonomis tanaman berupa bagian vegetatif tanaman,
grafik hub antara kerapatan dengan hasil berbentuk
asimtotik. Jarak tanam dibuat serapat mungkin supaya
penyerapan radiasi maksimum cepat tercapai, dapat dikatakan
tidak ada LAI optimum

4. Faktor yang Menentukan Besarnya
Radiasi Matahari ke Bumi
• Sudut datang matahari (dari suatu titik
tertentu di bumi)
• Panjang hari  faktor pembatas pertbh an
didaerah sub tropis
• Faktor pembatas pertumbuhan di daerah
tropis  kelebihan radiasi (intensitas
matahari)
• Keadaan atmosfer (kandungan debu dan uap
air)

5. • alternatif untuk mengatasi intensitas cahaya yang
terlalu tinggi.
• dilakukan pada budidaya tanaman umumnya C3
maupun dalam fase pembibitan  Tdk tahan IC
penuh  30-40% naungan
• salah satu metode pengendalian gulma
• Naungan dapat menghindari fluktuasi temperatur
yang tinggi dan kadar air tanah
• Naungan dapat digunakan sebagai saranan
konservasi tanah, karena meningkatkan jumlah pori
penyedia air tanah (melalui pengaturan temperatur
dan evaporasi)
• Naungan mengurangi volume kecepatan aliran
permukaan dan meningkatkan air tersedia bagi
tanaman
Naungan

6. Dampak pemberian naungan terhadap
iklim mikro
• Mengurangi IC 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
Besar kecilnya fotosintesis tergantung pada
temperatur, suplai air, unsur-unsur hara, sifat
morfologis tanaman. Puncak fotosintesis terkait dengan
besarnya sinar dan temperatur

7. Pengaruh lingkungan (Tekanan)
• Pengaruh merusak yang dipaksakan, dikendalikan oleh
lingkungan
• Respon adaptasi, dikendalikan oleh tanaman
• 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 dapat elastis (terbalikkan) efek
mekanisme fisiologis maupun plastis (tidak
terbalikkan) efek adaptasi morphologi
• Tekanan cahaya dapat menimbulkan respon fisiologis
(dalam aktivitas fotosintesis) maupun respon
morfologis (berubahnya ukuran daun dll)
• Kedua respon tsb memerlukan fleksibilitas fenotipe

8. 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

9. Suhu
• Suhu merupakan faktor lingkungan yang
berpengaruh terhadap pertumbuhan dan
perkembangan tanaman
• Suhu berkorelasi positif dengan radiasi
mata hari
• Tinggi rendahnya suhu disekitar tanaman
ditentukan oleh radiasi matahari,
kerapatan tanaman, distribusi cahaya
dalam tajuk tanaman, kandungan lengas
tanah

10. • Suhu mempengaruhi beberapa proses
fisiologis penting: bukaan stomata, laju
transpirasi, laju penyerapan air dan
nutrisi, fotosintesis, dan respirasi
• Peningkatan suhu sampai titik optimum
akan diikuti oleh peningkatan proses di
atas
• Setelah melewati titik optimum, proses
tersebut mulai dihambat: baik secara
fisik maupun kimia, menurunnya aktifitas
enzim (enzim terdegradasi)

11. Pengaruh suhu terhadap lengas tanah
• Peningkatan suhu disekitar iklim mikro tanaman
akan menyebabkan cepat hilangnya kandungan
lengas tanah
• Peranan suhu kaitannya dengan kehilangan lengas
tanah melewati mekanisme transpirasi dan
evaporasi
• Peningkatan suhu terutama suhu tanah dan iklim
mikro di sekitar tajuk tanaman akan mempercepat
kehilangan lengas tanah terutama pada musim
kemarau
• Pada musim kemarau, peningkatan suhu iklim mikro
tanaman berpengaruh negatif terhadap
pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama
pada daerah yang lengas tanahnya terbatas
• Pengaruh negatif suhu terhadap lengas tanah dapat
diatasi melalui perlakuan pemulsaan (mengurangi
evaporasi dan transpirasi)

12. • Penelitian dengan cara mengerudungi tanah menggunakan mulsa
plastik ternyata dapat mempertahankan kelembaban tanah,
mengendalikan suhu tanah, dan mengurangi evaporasi yang
berlebihan
• Air tanah tidak banyak yang terbuang atau hilang karena
menguap
• Kelembaban tanah merupakan faktor penting bagi peningkatan
penyerapan unsur hara
• Pengaruh Berbagai Macam Mulsa terhadap Pertumbuhan dan Produksi Centrosema
pubescens
• (Fuskhah, 1992)
• ____________________________________________________________________
• Macam mulsa Pertamb pj tan Jml daun Prod. BK
• ____________________________________________________________________
• (cm/minggu) (helai) (g/tanaman)
• Tanpa mulsa 11,32 B 0,44 C 2,24 B
• M. eceng gondok 29,76 A 27,22 A 4,76 A
• M. gambut EG 5,01 B 12,44 C 2,07 B
• M. Plastik 21,72 A 20,22 B 2,84 B
• _______________________________________________ _____________________

13. Tanah menyimpan air  diperlukan tanaman
Atmosfer menyediakan energi u/tanaman 
mengambil air dari tanah
Tanaman dan AirTanaman dan Air
Air diperlukan tanaman untuk:
Pencernaan, Fotosintesis, Transport mineral dan
hasil fotosintesis
Penunjang tubuh, pertumbuhan, Transpirasi
• Sebagian besar (99%) air dipergunakan untuk
transpirasi
• Transpirasi: proses evaporasi dari bagian
tanaman
Terjadi bila tekanan uap di daun lebih besar
– Terjadi bila stomata daun terbuka

14. Kesuburan Tanah adalah kemampuan tanah untuk dapat
menyediakan unsur hara dalam jumlah yang cukup dan
berimbang untuk pertumbuhan dan hasil tanaman.
Kesuburan Tanah ditentukan oleh :
1. Ketersediaan unsur hara yang cukup
dan berimbang.
2. Kondisi tata air tanah yang optimal.
3. Kondisi tata udara tanah yang optimal.
4. Kondisi mikrobia tanah yang baik.

15. Kemerosotan atau Degradasi Kesuburan Tanah
* Akibat Panen setiap musim dan jerami dibawa keluar
* Peristiwa Erosi pada top soil
* Bencana Alam (banjir, tanah longsor)
* Pencemaran lingkungan oleh limbah industri
* Sistem Perladangan Berpindah (shifting cultivation)
Akibat Iklim Kering yang berkepanjangan
Untuk menanggulangi hal tersebut perlu dilakukan
Pengelolaan Kesuburan Tanah secara tepat dan benar,
termasuk didalamnya tindakan pemupukan berimbang
spesifik lokasi

16. Hukum Minimum J.v. Liebig
Maknanya : pertumbuhan tanaman dibatasi oleh unsur
hara tanaman yang jumlahnya sangat rendah,
sedangkan faktor-faktor
lainnya berada dalam keadaan cukup.
Dasar-dasar Pengharaan Tanaman :
Faktor utama Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman :
1. Faktor tanah
2. Faktor iklim
3. Faktor tanaman
Kemampuan Tanah UHE: tergantung sifat dan ciri tanah.
Ada 3 Kriteria Unsur Hara Essensial bagi Tanaman:
1. Defisiensi u.h. tersebut tanaman tumbuh tidak normal, mati lebih
awal.
2. Fungsi u.h tersebut spesifik, tidak dapat diganti unsur lain.
3. Mempunyai peranan langsung dalam proses met tanaman.
Ditemukan 16 u.h. essensial (9 u.h. makro dan 7 u.h.mikro) :
C,H,O, N, P, K, Ca, Mg, S dan Cu, Fe, Zn, Mn, Mo, B, Cl.

17. PERGERAKAN UH  AKAR TANAMAN
Unsur hara diserap oleh tanaman dlm bentuk ion
(NO3-, NH4+,H2PO4-, Cl-)
Pergerakan Unsur hara dlm tanah :
1. Intersepsi dan Pertukaran Kontak pertumbuhan
akar dan adanya bulu akar terjadi persinggungan
antara akar dg u h.
2. Difusi Ion dlm Larutan Tanah
Difusi terjadi karena adanya Gradient difusi atau
adanya perbedaan konsentrasi ion dlm tanah.
3. Aliran Massa.
Ion dan Bahan lain yg larut bergerak bersama
larutan air ke akar tanaman akibat adanya
transpirasi tanaman.

18. Penyerapan Hara Lewat Daun
-melalui stomata tempat pertukaran CO2 dan
O2 dg atmosfer.
-Bentuk gas yg lain : SO2, NH3, NO2 dpt masuk
lewat stomata.
Penyerapan lewat daun dibatasi oleh ; lapisan
lilin,Wax,kutin yg mengandung pektin,
hemiselulosa,melindungi penguapan.
Beberapa Masalah dlm Aplikasi Pupuk Lewat daun :
1. Penetrasi unsur sangat lambat pd tanaman dg kutikula tebal.
2. Unsur mudah tercuci oleh air hujan.
3. Permukaan daun yg hidrofobik : larutan sukar menempel.
4. Terbatasnya kecepatan memindahkan unsur terutama pd daun tua.
5. Memerlukan tenaga, peralatan dan biaya yg lebih banyak.
6. Adanya kerusakan pada daun bila konsentrasi larutan melebihi
ambang batas.