Dokumen tersebut membahas pengaruh kualitas, kuantitas, dan lama penyinaran cahaya matahari terhadap produktivitas tanaman. Faktor-faktor tersebut berpengaruh secara signifikan terhadap laju fotosintesis, pertumbuhan, dan hasil tanaman."

1. PRODUKTIVITAS TANAMAN TROPIS
TERKAIT DENGAN PEMANFAATAN
CAHAYA
OLEH :
NAMA : PUAN HABIBAH
BP : 1920242005
PROGRAM PASCA SARJANA
UNIVERSITAS ANDALAS
2020

2. Cahaya ?

3. PENDAHULUAN
• Faktor esensial pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Memegang
peranan penting dalam proses fisiologis tanaman, terutama fotosintesis,
respirasi, dan transpirasi
•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

5. PENDAHULUAN
• Cahaya merupakan faktor lingkungan yang sangat penting sebagai sumber
energi utama bagi ekosistem. Ada tiga aspek penting yang perlu dikaji dari
faktor cahaya, yang sangat erat kaitannya dengan sistem ekologi, yaitu:
• Kualitas cahaya atau komposisi panjang gelombang.
• Intensitas cahaya atau kandungan energi dari cahaya.
• Lama penyinaran, seperti panjang hari atau jumlah jam cahaya yang bersinar
setiap hari.

6. Intensitas Radiasi Matahari
• Intensitas radiasi matahari adalah banyaknya energi yang diterima oleh suatu tanaman per
satuan luas, dan per satuan waktu tertentu. Biasanya diukur dengan satuan kal/cm2/hari
(Sugito, 2012).
• besarnya intensitas radiasi sinar matahari yang diterima tanaman dipengaruhi oleh berbagai
faktor, di antaranya:
1. Jarak antara matahari dan bumi (pagi hari berbeda dengan siang hari, puncak gunung
berbeda dengan dataran rendah, subtropis berbeda dengan tropis);
2. Musim, pada musim hujan jumlahnya lebih rendah dibandingkan musim kemarau;
3. Letak geograis, misalnya pada daerah di lereng gunung sebelah utara dan selatan
berbeda dengan daerah di lereng gunung sebelah barat dan timur.

7. Berdasarkan Adaptasinya Terhadap Intensitas Penyinaran,
Tumbuhan Dikelompokkan Menjadi Dua
1. Tumbuhan yang tumbuh baik dengan intensitas radiasi matahari penuh,
disebut heliophytes/sun species/sun loving. Beberapa contoh di antaranya
adalah tebu, padi, jagung, dan ubikayu.
2. Tumbuhan yang tumbuh baik di bawah naungan dengan intensitas radiasi
matahari rendah atau disebut sciophytes/shade species/shade loving.
Beberapa contoh tanaman yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah
kopi dan kakao. Kopi misalnya, akan tumbuh baik pada intensitas sekitar
30-50%, dan kakao sekitar 20% dari radiasi penuh.

8. • 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

9. • 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.

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

11. Cahaya matahari
Kualitas, kuantitas, lama penyinaran
berpengaruh sejalan terhadap produksi
Misal: -Cahaya hijau dan terang terbaik
-Cahaya redup produktivitas menurun
-Mahluk hidup produktivitas turun, karena cahaya kurang >>>
fs berkurang

12. KUALITAS
• Cahaya sangat dibutuhkan dan harus memiliki
panjang gelombang yang dibutuhkan tanaman
• Panjang gelombang dapat digambarkan dengan
warna bianglala (pelangi)

14. 2. Kualitas Radiasi Matahari
• Kualitas radiasi matahari diartikan sebagai proporsi panjang gelombang yang
diterima pada suatu tempat dan waktu tertentu (Sugito, 2012). Umumnya
tumbuhan teradaptasi untuk mengelola cahaya dengan panjang gelombang
antara 0,39 sampai 7,60 mikron, disebut cahaya tampak (visible light) atau
PAR (photosynthetic active radiation).
• Ultraviolet dan infrared tidak dimanfaatkandalam proses fotosintesis.
Kloroil yang berwarna hijau mengabsorbsi cahaya merah dan biru, dengan
demikian panjang gelombang itulah merupakan bagian dari spektrum cahaya
yang sangat bermanfaat bagi fotosintesis

15. 3. Fotoperiode (panjang hari)
• Panjang hari diartikan sebagai panjang atau lamanya siang hari, yang dihitung dari
mulainya hari terbit sampai terbenam, ditambah lamanya keadaan remang-remang
(selang waktu sebelum matahari berada pada posisi 6o di bawah cakrawala).
Fotoperiode tidak terpengaruh oleh keadaan awan, seperti pada lamanya penyinaran.
• Panjang hari berubah beraturan sepanjang tahun, sesuai dengan garis lintang. Di
daerah sepanjang khatulistiwa lamanya siang hari atau fotoperioda akan konstan
sepanjang tahun, sekitar 12 jam. Di daerah temperata/bermusim panjang hari lebih
dari 12 jam pada musim panas, tetapi akan kurang dari 12 jam pada musim panas,
tetapi akan kurang dari 12 jam pada musim dingin. Perbedaan yang terpanjang
antara siang dan malam akan terjadidi daerah dengan garis lintang tinggi.

16. PENGARUH INTENSITAS TERHADAP
SIFAT FISIOLOGIS TANAMAN
• Laju fotosintesis
• Laju transpirasi
• Pertumbuhan batang (memanjang dan menuju kearah datangnya sinar)
• Perkecambahan benih
• Pembungaan

17. Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya atau kandungan energi merupakan aspek cahaya terpenting
sebagai faktor lingkungan, karena berperan sebagai tenaga pengendali utama
dari ekosistem. Intensitas cahaya ini sangat bervariasi baik dalam ruang/ spasial
maupun dalam waktu/temporal.
Intensitas cahaya terbesar terjadi di daerah tropika, terutama daerah kering
(zona arid), sedikit cahaya yang direfleksikan oleh awan. Di daerah garis lintang
rendah, cahaya matahari menembus atmosfer dan membentuk sudut yang besar
dengan permukaan bumi. Sehingga lapisan atmosfer yang tembus berada dalam
ketebalan minimum.

18. • pengayaan CO2 mempunyai pengaruh
positif terhadap hasil tanaman (Luo et al.,
2003; Liu et al. 2010).
• Sebanyak 90% nitrogen terdapat pada
bahan organik tanah yang bersifat
immobil yang dihancurkan menjadi N
tersedia oleh mikroorganisme menjadi
bentuk N organik seperti NH4+, NO3-,
NO2-, NO2
www.mybark.net
www.mylifeinthedirt.com

19. Intensitas Cahya
• Intensitas cahaya menurun secara cepat dengan naiknya garis lintang. Pada
garis lintang yang tinggi matahari berada pada sudut yang rendah terhadap
permukaan bumi dan permukaan atmosfer, dengan demikian sinar
menembus lapisan atmosfer yang terpanjang ini akan mengakibatkan lebih
banyak cahaya yang direfleksikan dan dihamburkan oleh lapisan awan dan
pencemar di atmosfer.

20. Kepentingan Intensitas Cahya
• Intensitas cahaya dalam suatu ekosistem adalah bervariasi. Kanopi suatu
vegetasi akan menahan dann mengabsorpsi sejumlah cahaya sehingga ini
akan menentukan jumlah cahaya yang mampu menembus dan merupakan
sejumlah energi yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dasar. Intensitas
cahaya yang berlebihan dapat berperan sebagai faktor pembatas. Cahaya yang
kuat sekali dapat merusak enzim akibat foto- oksidasi, ini menganggu
metabolisme organisme terutama kemampuan di dalam mensisntesis protein.

21. Titik Kompensasi
• Dengan tujuan untuk menghasilkan produktivitas bersih, tumbuhan harus menerima
sejumlah cahaya yang cukup untuk membentuk karbohidrat yang memadai dalam
mengimbangi kehilangan sejumlah karbohidrat akibat respirasi. Apabila semua
faktor- faktor lainnya mempengaruhi laju fotosintesisdan respirasi diasumsikan
konstan, keseimbangan antara kedua proses tadi akan tercapai pada sejumlah
intensitas cahaya tertentu. Harga intensitas cahaya dengan laju fotosintesis
(pembentukan karbohidrat), dapat mengimbangi kehilangan karbohidrat akibat
respirasi dikenal sebagai titik kompensasi. Harga titik kompensasi ini akan berlainan
untuk setiap jenis tumbuhan.

22. Haliofita dan Siofita
• Tumbuhan yang teradaptasi untuk hidup pada tempat –tempat dengan
intensitas cahaya yang tinggi disebut tumbuhan heliofita. Sebaliknya tumbuhan
yang hidup baik dalam situasi jumlah cahaya yang rendah, dengan titik
kompensasi yang rendah pula disebut tumbuhan yang senang teduh (siofita),
metabolisme dan respirasinya lambat. Salah satu yang membedakan
tumbuhan heliofita dengan siofita adalah tumbuhan heliofita memiliki
kemampuan tinggi dalam membentuk klorofil.

23. Cahaya Optimal Bagi Tumbuhan
• Kebutuhan minimum cahaya untuk proses pertumbuhan terpenuhi bila
cahaya melebihi titik kompensasinya.

24. Adaptasi Tumbuhan Terhadap Cahaya Kuat
• Beberapa tumbuhan mempunyai karakteristika yang dianggap sebagai
adaptasinya dalam mereduksi kerusakan akibat cahaya yang terlalu kuat atau
supraoptimal. Dedaunan yang mendapat cahaya dengan intensitas yang
tinggi, kloroplasnya berbentuk cakram, posisinya sedemikian rupa sehingga
cahaya yang diterima hanya oleh dinding vertikalnya. Antosianin berperan
sebagai pemantul cahaya sehingga menghambat atau mengurangi
penembusan cahaya ke jaringan yang lebih dalam.

25. Lama Penyinaran
• Lama penyinaran relative antara siang dan malam dalam 24 jam akan
mempengaruhi fisiologis dari tumbuhan. Fotoperiodisme adalah respon dari
suatu organisme terhadap lamanya penyinaran sinar matahari. Contoh dari
fotoperiodisme adalah perbungaan, jatuhnya daun, dan dormansi. Di daerah
sepanjang khatulistiwa lamanya siang hari ataufotoperiodisme akan konstan
sepanjang tahun, sekitar 12 jam. Di daerah temperata/ bermusim panjang
hari lebih dari 12 jam pada musim panas, tetapi akan kurang dari 12 jam pada
musim dingin.

26. TERIMAKASIH