Interaksi antara radiasi cahaya matahari dan tanaman hidup dapat dibagi atas tiga kategori yaitu efek termal, efek foto-energi, dan efek fotostimulus Pengaruh interaksi radiasi cahaya matahari terhadap tumbuhan terdiri atas tiga bagian (Ross 1975):
- Pengaruh termal radiasi hampir 70% diserap oleh tanaman dan diubah sebagai bahang dan energi untuk transpirasi serta untuk pertukaran panas dengan lingkungannya.
- Pengaruh fotosintesis karena hampir 28% dari energi yang ada diserap untuk fotosintesis dan disimpan dalam bentuk energi kimia.
- Pengaruh fotomorfogenetik yaitu sebagai regulator dan pengendali proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Contoh dalam proses ini adalah untuk proses gerakan nastik, orientasi, pembentukan pigmen dan pembungaan.
Tiga aspek penting dari cahaya matahari yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman adalah panjang gelombang (kualitas) cahaya, intensitas cahaya, dan lama penyinaran.
a. Kualitas Cahaya
Secara fisika, radiasi matahari merupakan gelombang- gelombang elektromagnetik dengan berbagai panjang gelombang. Tidak semua gelombang- gelombang tadi dapat menembus lapisan atas atmosfer untuk mencapai permukaan bumi. Umumnya kualitas cahaya tidak memperlihatkan perbedaan yang mencolok antara satu tempat dengan tempat lainnya, sehingga tidak selalu merupakan faktor ekologi yang penting.Umumnya tumbuhan teradaptasi untuk mengelola cahaya dengan panjang gelombang antara 0,39 – 7,6 mikron. Klorofil yang berwarna hijau mengasorpsi cahaya merah dan biru, dengan demikian panjang gelombang itulah yang merupakan bagian dari spectrum cahaya yang sangat bermanfaat bagi fotosintesis.
Pada ekosistem daratan kualitas cahaya tidak mempunyai variasi yang berarti untuk mempengaruhi fotosintesis. Pada ekosistem perairan, cahaya merah dan biru diserap fitoplankton yang hidup di permukaan sehingga cahaya hijau akal lewat atau dipenetrasikan ke lapisan lebih bawah dan sangat sulit untuk diserap oleh fitoplankton.
Pengaruh dari cahaya ultraviolet terhadap tumbuhan masih belum jelas. Yang jelas cahaya ini dapat merusak atau membunuh bacteria dan mampu mempengaruhi perkembangan tumbuhan (menjadi terhambat), contohnya yaitu bentuk- bentuk daun yang roset, terhambatnya batang menjadi panjang.
b. 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 atau 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.
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 (Sasmitamihardja, 1996).
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 (Annonymous, 2008).
c. Lama Penyinaran
Adanya rotasi dan revolusi bumi dari hari ke hari dan dari tahun ke tahun akan memberikan pengaruh yang beragam terhadap pertumbuhan tanaman. Posisi bumi terhadap matahari akan mempengaruhi lamanya periode siang dan malam di berbagai tempat di bumi. Lamanya periode penyinaran matahari (fotoperiode) dapat mempengaruhi terhadap lamanya fase-fase suatu perkembangan tanaman dengan bahan genetis tertentu.Fase-fase perkembangan yang dapat dipengaruhi oleh fotoperiode diantaranya perkecambahan, pertumbuhan vegetatif, dan fase berbunga (reproduktif). Lamanya penyinaran yang diterima tanaman memberikan tanggapan tertentu terhadap kegiatan fisiologis. Tanggapan itu disebut dengan fotoperiodisme. Fotoperiodisme adalah respon tanaman terhadap lama terang relatif dan lama gelap relatif.
Panjang hari berubah beraturan sepanjang tahun sesuai dengan deklinasi matahari dan berbeda pada setiap tempat menurut garis lintang. Pada daerah equator panjang hari sekitar 12 jam per harinya, semakin jauh dari equator panjang hari dapat lebih atau kurang sesuai dengan pergerakan matahari. Secara umum dapat dikatakan bahwa semakin lama tanaman mendapatkan pencahayaan matahari, semakin intensif proses fotosintesis, sehingga hasil akan tinggi. Akan tetapi fenomena ini tidak sepenuhnya benar karena beberapa tanaman memerlukan lama penyinaran yang berbeda untuk mendorong fase-fase perkembangannya.
Berdasarkan respon tanaman terhadap fotoperioda, tanaman dibagi atas tiga golongan yaitu :
1). Tanaman Hari Pendek (Short Day Plant)
Tanaman hari pendek adalah tanaman yang hanya dapat berbunga bila panjang hari kurang dari batas waktu kritisnya (panjang hari maksimum). Batas waktu kritis untuk tanaman hari pendek 11-15 jam. Tanaman hari pendek akan mengalami pertumbuhan vegetatif terus-menerus apabila panjang hari melewati nilai kritis, dan akan berbunga di hari pendek di akhir musim panas dan musim gugur. Tetapi tanaman hari pendek tidak akan berbunga di awal di hari pendek di awal musim semi, dan akan berbunga di hari pendek di akhir musim semi.
Hal ini dipengaruhi oleh suhu yang tidak memungkinkan untuk melanjutkan ke fase perbungaan dan pertumbuhan vegetatif yang tersedia pada saat itu belum mencukupi untuk mengantarkan tanaman ke pembungaan. Tanaman yang peka terhadap fotoperiode, pembungaan dan pembentukan buahnya sangat ditentukan oleh panjang hari. Dengan perbedaan panjang hari 15 menit saja sudah berarti bagi terbentuknya bunga.
2). Tanaman Berhari Panjang (Long Day Plant)
Tanaman berhari panjang adalah tanaman yang menunjukkan respon berbunga lebih cepat bila panjang hari lebih panjang dari batas kritis tertentu (panjang hari minimum), atau disebut juga tanaman yang bermalam pendek. Batas waktu kritis untuk tanaman hari panjang 12-14 jam. Kombinasi suhu dan panjang hari yang mengontrol pertumbuhan vegetatif dan generatif pada beberapa jenis tanaman hari panjang sebenarnya dapat diciptakan dengan perlakuan-perlakuan terhadap tanaman. Misalnya penyinaran singkat di malam hari untuk memperpendek periode gelap.
3). Tanaman Berhari Netral (Neutral Day Plant)
Tanaman berhari netral (intermediete) adalah tanaman yang berbunga tidak dipengaruhi oleh panjang hari. Tanaman intermediete dalam zona sedang bisa berbunga dalam beberapa bulan. Tetapi tanaman yang tumbuh di daerah tropik yang mengalami 12 jam siang dan 12 jam malam dapat berbunga terus menerus sepanjang tahun. Oleh karena itu tanaman yang tumbuh di daerah tropik pada umumnya adalah tanaman intermediete. Tanaman intermediete memerlukan pertumbuhan vegetatif tertentu sebagai tahap untuk menuju tahap pembungaan tanpa dipengaruhi oleh fotoperiode.
| PENGARUH CAHAYA TERHADAP TANAMAN |
