Cahaya matahari, CO2, dan suhu merupakan faktor lingkungan yang secara langsung mempengaruhi fotosintesa disamping air dan ketersediaan hara mineral.
Cahaya Matahari
Pada kondisi gelap (tidak ada cahaya) fotosintesis tidak berlangsung, tetapi respirasi terus berlangsung. Peningkatan intensitas cahaya secara berangsur-angsur, diikuti dengan peningkatan fotosintesis sampai pada batas terjadinya tingkat kompensasi cahaya (lihat Gambar 40). Kompensasi cahaya adalah kondisi penyinaran di mana jumlah CO2 yang digunakan pada proses fotosintesis sama dengan jumlah CO2 yang dikeluarkan pada proses respirasi (Bidwell, 1979).
Cahaya Matahari
Pada kondisi gelap (tidak ada cahaya) fotosintesis tidak berlangsung, tetapi respirasi terus berlangsung. Peningkatan intensitas cahaya secara berangsur-angsur, diikuti dengan peningkatan fotosintesis sampai pada batas terjadinya tingkat kompensasi cahaya (lihat Gambar 40). Kompensasi cahaya adalah kondisi penyinaran di mana jumlah CO2 yang digunakan pada proses fotosintesis sama dengan jumlah CO2 yang dikeluarkan pada proses respirasi (Bidwell, 1979).
Apabila intensitas cahaya terus meningkat, laju fotosintesis tidak lagi meningkat tetapi mulai mendatar. Pada kondisi yang demikian disebut kondisi jenuh cahaya (Gardner, Pearce, dan Mitchell, 1985).
Setiap jenis tumbuhan berbeda responsnya terhadap tingkat intensitas cahaya. Pada tanaman C4 (seperti jagung, tebu, dan sorgum) hampir tidak memperlihatkan tingkat kejenuhan cahaya, semakin tinggi intensitas cahaya fotosintesis terus meningkat sepanjang faktor lain seperti CO2, air, dan hara tidak menjadi faktor pembatas. Pada tanaman C3 seperti kedelai dan kapas, telah mencapai kejenuhan setelah cahaya jenuh, intensitas cahaya jenuh pada kondisi cerah (tidak berawan) di daerah tropis mencapai sekitar 12.000-15.0000 fc dan optimum fotosintesis tanaman C3 sekitar 2.000 – 6.000 fc.
Karbondioksida
CO2 merupakan komponen gas di udara yang hanya mencapai 0.033-0.034 (330-340 ppm) udara kering atmosfer. Konsentrasi CO2 yang lebih rendah dari konsentrasi CO2 normal di atmosfer dapat menjadi faktor pembatas fotosintesis. Pengaruh konsentrasi CO2 di atmosfer terhadap kecepatan fotosintesis.
Setiap jenis tumbuhan berbeda responsnya terhadap tingkat intensitas cahaya. Pada tanaman C4 (seperti jagung, tebu, dan sorgum) hampir tidak memperlihatkan tingkat kejenuhan cahaya, semakin tinggi intensitas cahaya fotosintesis terus meningkat sepanjang faktor lain seperti CO2, air, dan hara tidak menjadi faktor pembatas. Pada tanaman C3 seperti kedelai dan kapas, telah mencapai kejenuhan setelah cahaya jenuh, intensitas cahaya jenuh pada kondisi cerah (tidak berawan) di daerah tropis mencapai sekitar 12.000-15.0000 fc dan optimum fotosintesis tanaman C3 sekitar 2.000 – 6.000 fc.
Karbondioksida
CO2 merupakan komponen gas di udara yang hanya mencapai 0.033-0.034 (330-340 ppm) udara kering atmosfer. Konsentrasi CO2 yang lebih rendah dari konsentrasi CO2 normal di atmosfer dapat menjadi faktor pembatas fotosintesis. Pengaruh konsentrasi CO2 di atmosfer terhadap kecepatan fotosintesis.
Pada intensitas cahaya 2.000 fc, meningkat sesuai dengan peningkatan konsentrasi CO2 di atmosfer (kurva di atas) baik tanaman jagung (C4) maupun tanaman kedelai (C3). Pada intensitas cahaya rendah (200 fc) laju fotosintesis menurun dimana faktor pembatasnya adalah cahaya matahari. Pada konsentrasi CO2 rendah laju fotosintesis menurun sampai tercapainya titik kompensasi CO2. Titik kompensasi CO2 adalah kadar CO2 atmosfer di sekitar tanaman sedemikian sehingga kecepatan (laju) fotosintesis sama dengan kecepatan fotorespirasi, sehingga hasil bersih fotosintesis = 0. Pada tanaman C3 telah mencapai titik kompensasi CO2 sekitar 50 ppm (kedelai) sedang tanaman C4 (jagung) tidak memiliki titik kompensasi CO2.
Suhu (Temperatur)
Suhu (Temperatur)
Pada intensitas cahaya lebih rendah dari 0.3 kal cm-2 menit-1, laju fotosintesis meningkat dengan meningkatnya intensitas cahaya, baik pada suhu 20oC maupun pada suhu 30oC. Hal ini menunjukkan bahwa tidak terlihat peranan suhu (kurva bawah). Peningkatan konsentrasi CO2 sebesar 0,15% laju fotosintesis meningkat, akan tetapi tidak mengalami peningkatan yang berarti setiap kenaikan intensitas cahaya pada suhu 20oC. Pada kurva bawah dan tengah, suhu tidak memperlihatkan pengaruh terhadap laju fotosintesis sampai pada kadar CO2 sekitar 45%. Suhu memperlihatkan pengaruh yang berarti terhadap laju fotosintesis pada temperatur 30oC. Laju fotosintesis akan meningkat seirama dengan peningkatan intensitas cahaya pada temperatur 30oC dengan konsentrasi CO2 di atas 15%.
Air, Keadaan Hara dan Umur Daun
Jumlah air yang dimanfaatkan tanaman sebagai substrat fotosintesis hanya sekitar 0,1% dari total air yang dimanfaatkan oleh tanaman dan 99% kembali dilepaskan melalui proses transpirasi. Akan tetapi kekurangan air pada tanaman akan mengurangi laju fotosintesis karena penurunan kadar air dalam tanaman akan mengakibatkan penurunan tekanan turgor (turgiditas) sel penutup (guard cell) yang mengakibatkan stomata tertutup. Penutupan stomata akan mengurangi pengambilan CO2 dari udara dan selanjutnya akan menurunkan aktivitas fotosintesis.
Keadaan hara dan umur daun mempunyai keterkaitan yang erat dalam mempengaruhi fotosintesis. Pada kondisi hara yang cukup, baik daun tua, maupun daun muda kaan tetap terpenuhi kebutuhan haranya sehingga aktivitas fotosintesis tetap dapat berjalan secara normal sepanjang faktor lain tidak menjadi pembatas.
Kandungan hara yang rendah terutama akan mempengaruhi kandungan khlorofil dan kondisi daun. Tanaman yang mengalami kekurangan Fe, kemungkinan akan terjadi pembentukan khlorofil daun rendah karena Fe merupakan penyusun porfirin (Fe-Porfirin) yang merupakan prekusor khlorofil. Demikian pula kekurangan Mg, pembentukan khlorofil daun menrun karena Mg merupakan inti khlorofil di samping sebagai kofaktor enzim dalam berbagai reaksi fotosintesis. Pada tanaman yang kekurangan N, maka pembentukan daun dan khlorofil daun berkurang. N merupakan unsur yang kurang mobil dalam tanaman. Pada daun tanaman yang sudah tua, tingkat fotosintesisnya terus meningkat karena kebutuhan K terus dapat terpenuhi secara teratur dengan bertambahnya waktu, sedang pada daun muda laju fotosintesis rendah karena mengalami kekurangan K. Kalium kurang mobil dalam tanaman sehingga kurang ditranslokasi dari jaringan tua ke jaringan muda. Sebaliknya pada hara yang bersifat mobil, hara akan ditranslokasi dari jaringan tua ke jaringan muda, sehingga kekurangan unsur yang bersifat mobil seperti P, N, Mg, dan sebagainya tidak akan menurunkan laju fotosintesis daun muda.
Jumlah air yang dimanfaatkan tanaman sebagai substrat fotosintesis hanya sekitar 0,1% dari total air yang dimanfaatkan oleh tanaman dan 99% kembali dilepaskan melalui proses transpirasi. Akan tetapi kekurangan air pada tanaman akan mengurangi laju fotosintesis karena penurunan kadar air dalam tanaman akan mengakibatkan penurunan tekanan turgor (turgiditas) sel penutup (guard cell) yang mengakibatkan stomata tertutup. Penutupan stomata akan mengurangi pengambilan CO2 dari udara dan selanjutnya akan menurunkan aktivitas fotosintesis.
Keadaan hara dan umur daun mempunyai keterkaitan yang erat dalam mempengaruhi fotosintesis. Pada kondisi hara yang cukup, baik daun tua, maupun daun muda kaan tetap terpenuhi kebutuhan haranya sehingga aktivitas fotosintesis tetap dapat berjalan secara normal sepanjang faktor lain tidak menjadi pembatas.
Kandungan hara yang rendah terutama akan mempengaruhi kandungan khlorofil dan kondisi daun. Tanaman yang mengalami kekurangan Fe, kemungkinan akan terjadi pembentukan khlorofil daun rendah karena Fe merupakan penyusun porfirin (Fe-Porfirin) yang merupakan prekusor khlorofil. Demikian pula kekurangan Mg, pembentukan khlorofil daun menrun karena Mg merupakan inti khlorofil di samping sebagai kofaktor enzim dalam berbagai reaksi fotosintesis. Pada tanaman yang kekurangan N, maka pembentukan daun dan khlorofil daun berkurang. N merupakan unsur yang kurang mobil dalam tanaman. Pada daun tanaman yang sudah tua, tingkat fotosintesisnya terus meningkat karena kebutuhan K terus dapat terpenuhi secara teratur dengan bertambahnya waktu, sedang pada daun muda laju fotosintesis rendah karena mengalami kekurangan K. Kalium kurang mobil dalam tanaman sehingga kurang ditranslokasi dari jaringan tua ke jaringan muda. Sebaliknya pada hara yang bersifat mobil, hara akan ditranslokasi dari jaringan tua ke jaringan muda, sehingga kekurangan unsur yang bersifat mobil seperti P, N, Mg, dan sebagainya tidak akan menurunkan laju fotosintesis daun muda.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar