Laporan Praktikum : Pengaruh Faktor Lingkungan Terhadap Laju Fotosintesis

Fotosintesis adalah pembuatan gula dari dua bahan mentah sederhana, yaitu karbondioksida dan air, yang dibantu dengan adanya klorofil, dan dengan cahaya matahari sebagai sumber energi. Persamaan kimia fotosintesis biasanya dituliskan:

6 CO₂ + 6 H₂O + 672 kcal                  C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

            Energi cahaya                             glukosa

Sebenarnya persamaan tersebut merupakan bentuk persamaan yang sangat sederhana. Hasil-hasil penyelidikan modern menunjukkan bahwa fotosintesis dapat dipisahkan ke dalam tiga kelompok reaksi-reaksi utama. Dalam kelompok pertama, energi cahaya dipergunakan untuk memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Dalam kelompok kedua, energi cahaya dipergunakan untuk memberi suplai energi kimia yang dapat dipergunakan di dalam kloroplast. Dalam kelompok tiga, hidrogen dan energi kimia dipergunakan untuk mengubah karbondioksida menjadi gula (Mimbar, 1991).

Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu C3, C4, dan CAM (crassulacean acid metabolism). Tumbuhan C4 dan CAM lebih adaptif di daerah panas dan kering dibandingkan dengan tumbuhan C3. Namun tanaman C3 lebih adaptif pada kondisi kandungan CO2 atmosfer tinggi. Sebagian besar tanaman pertanian, seperti padi, gandum, kentang, kedelai, kacang-kacangan, dan kapas merupakan tanaman dari kelompok C3. Tanaman pangan yang tumbuh di daerah tropis, terutama gandum, akan mengalami penurunan hasil yang nyata dengan adanya kenaikan sedikit suhu karena saat ini gandum dibudidayakan pada kondisi suhu toleransi maksimum (Mulya, 2007).

Cahaya matahari merupakan sumber utama energi bagi kehidupan, tanpa adanya cahaya matahari kehidupan tidak akan ada. Bagi pertumbuhan tanaman ternyata pengaruh cahaya selain ditentukan oleh kualitasnya ternyata ditentukan intensitasnya. Intensitas cahaya berpengaruh nyata terhadap sifat morfologi tanaman. Tanaman yang mendapatkan cahaya matahari dengan intensitas yang tinggi menyebabkan lilit batang tumbuh lebih cepat, susunan pembuluh kayu lebih sempurna, internodianya lebih pendek, daun lebih tebal, tetapi ukurannya lebih kecil dibanding dengan tanaman yang terlindung. Beberapa efek dari cahaya matahari yang penuh (yang melebihi) kebutuhan optimum dapat menyebabkan layu, fotosistesi lambat, laju respirasi meningkat tetapi cenderung mempertinggi daya tahan tanaman. Intensitas cahaya yang tinggi di daerah tropis tidak seluruhnya dapat digunakan oleh tanaman. Energi cahaya matahari yang digunakan oleh tanaman dalam proses fotosintesis berkisar antar 0,5–2,0 % dari jumlah total energi yang tersedia. Sehingga hasil fotosintesis berkurang. Apabila intensitas cahaya kurang dari batas optimum yang dibutuhkan oleh tanaman, yang tergantung pada jenis tanaman hal ini juga berlaku terhadap jenis-jenis anggrek (Harwati, 2007).

Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610-700 nm), hijau kuning (510-600 nm), biru (410-500 nm) dan violet (<400 nm). Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Kloroplast mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah. Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang (Syamsuri et. al., 2004).

Hydrilla merupakan tumbuhan air makrofit yang mempunyai akar, monoecious atau dioecious, termasuk tanaman tahunan serta musimam yang hidup pada kondisi tidak menguntungkan sebagai rumput, turion, atau tuber. Ukuran batang hydrilla bervariasi mulai dari yang hanya beberapa centimeter hingga yang berukuran beberapa meter. Daun tumbuhan ini berpasangan dan berseberangan. Pada umumnya berwarna hijau, tetapi terkadang terdapat sedikit bintik atau garis coklat kemerahan. Tulang daunnya nyata dan terkadang terdapat ruang uniseluler pada permukaan abaxialnya ( Hofstra and Champion, 2006).

Hydrilla bereproduksi secara vegetatif dan terkadang dengan menggunakan biji. Tumbuhan ini dapat bertahan hidup sebagai pleustophyta atau tumbuhan yang mengapung bebas jika akarnya terlepas atau rusah dari bagian bawah. Hydrilla juga dapat menyimpan propagul vegetatif di dasar air untuk meregenerasi dirinya, tak lama setelah tanaman induknya mati. Oleh karena itu, hydrilla terlihat menyebar lebih luas dibandingkan dengan tumbuhan lainnya, hal inilah yang menyebabkan dikenalnya ”efek payung”. Biomassa terbesar dari tumbuhan ini berada pada permukaan air, dan sangat berbeda dengan tumbuhan lain, dan hanya hydrilla lah yang dapat memberikan bukti nyata terjadinya fotosintesis daripada tumbuhan aquatik lainnya (Martin and Reid, 1976).

sumber:

Harwati, C.T. 2007. Pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap pertumbuhan anggrek. Jurnal Inovasi Pertanian 6(1): 58-67.

Hofstra, D.E. dan P.D. Champion. 2006. Organism consequence assessment: Hydrilla verticillata. National Institute of Water and Atmospheric (NIWA) Research Ltd: 2

Martin, D.F. dan G.A. Reid. 1976. Uptake of manganese in Hydrilla verticillata Royle. Journal of Agricultural and Food Chemistry 24(6): 1161-1165.

Mimbar, S.M. 1991. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Lembaga Penelitian Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Malang.

Mulya, K. 2007. Bila Bumi Semakin Panas. < http://biogen.litbang.deptan.go.id/>. Diakses tanggal 07 Maret 2009.

Syamsuri, I., H. Suwono, Ibrohim, Sulisetijono, I. W. Sumberartha, S. E. Rahayu. 2004. Biologi Jilid 3A. Erlangga, Jakarta.