VI. LINGKUNGAN

 

          Semua organisme besar ataupun kecil, tanaman ataupun binatang termasuk manusia, tergantung pada lingkungan di atas habitatnya.

Mereka tumbuh dan berkembang di dalam lingkungan yang cocok. Lingkungan yang sehat untuk perkembangan beberapa organisme mengikuti kondisi :

a. Tempat untuk tumbuh dan berkembang.

b. Udara yang segar dan cukup jumlahnya.

c. Air untuk transport nutrisi dan pembentuk makanan.

d. Garam-garam mineral untuk membangun badan.

e. Enersi untuk proses kehidupan.

Di dunia ini ada dua habitat, yaitu habitat daratan dan habitat perairan. Yang kita ketahui, karena keadaannya berbeda maka jumlah dan kualitas penghuninya juga berbeda.

Lingkungan merupakan kompleks faktor-faktor dan suasana di suatu tempat merupakan hasil kerjasama antara faktor-faktor tersebut.

Secara garis besar, faktor-faktor tersebut dibagi dua yaitu ; faktor - biotik

                                                                                      - abiotik      

tetapi secara terperinci faktor-faktor tersebut dibagi menjadi 7 bagian ialah :

- tanah

- air

- suhu

- cahaya

- atmosfir

- api

- biotik

Daftar 1. Komponen lingkungan oleh Billing (1970)

 

Faktor fisik (abiotik)

Faktor biologi

Enersi : - radiasi

             - suhu dan arus panas

Air

Gas-gas atmosfir dan angin

Api

Gravitasi bumi

Topografi

Lapisan geologi

Tanah

Tumbuhan hijau

Tumbuhan bukan hijau

Perombak

Parasit

Simbion

Binatang

Manusia

 

Meskipun lingkungan merupakan sistem yang komplek dan sangat besar peranannya dalam kehidupan tetapi kehidupan itu tidak sepenuhnya menggantungkan pada lingkungan hidupnya, antara lain karena banyak kehidupan yang mampu memodifikasi lingkungan sehingga cocok untuk hidupnya atau organisme itu berusaha sedemikian rupa menyesuaikan diri dengan lingkungan itu.

Lingkungan di suatu tempat bersifat dinamis, biasanya semakin menjauhi daerah tropika (semakin dekat ke kutub) dinamika lingkungan semakin besar. Untuk mengatasi lingkungan yang tidak menguntungkan pada tumbuhan antara lain ada beberapa cara :

- adaptasi

- modifikasi

- mutasi

- evolusi

Yang akhirnya semua proses tersebut menyebabkan adanya hubungan yang spesifik sehingga sering ditemukan organisme yang khas di lingkungan tertentu, yang kemudian disebut Ekotipe. Jadi lingkungan dan organisme mempunyai hubungan timbal balik.

 

Azas-azas faktor lingkungan

1. Azas faktor pembatas yang lebih dikenal dengan Hukum Minimum Leipig : Organisme akan  terhambat pertumbuhannya bila salah satu faktor keperluan hidupnya tersedia dalam keadaan minimum. Bila faktor ini ditambah maka pertumbuhan akan dipacu.

Selain batas minimum, ternyata juga ada batas maksimum dan ada pula optimumnya.

Atas dasar itu VE Shelrord (1913) menyatakan “hukum toleransi”.

a. Organisme dapat mempunyai kisaran toleransi yang luas untuk satu faktor dan sempit untuk faktor yang lain.

b.Organisme denga kisaran toleransi luas untuk semua faktor cenderung mempunyai sebaran yang luas.

c. Bila keadaan optimum untuk suatu jenis faktor tak tercapai, maka batas toleransi faktor yang lain dapat menyempit.

d. Keadaan komplek faktor-faktor dapat lebih penting daripada faktor fisik tertentu yang optimum.

e. Periode reproduksi merupakan periode kritis dan mempunyai toleransi yang sempit untuk semua faktor.

 

Odum (1971) mengambil kesimpulan :

Kehadiran dan keberhasilan suatu organisme dibatasi oleh jumlah dan variabilitas zat tertentu yang ada, kebutuhan minimum dan faktor fisik yang kritis serta batas toleransi masing-masing organisme terhadap faktor-faktor itu atau yang lain.

 

2. Azas lingkungan yang holocoenotik

          Faktor-faktor lingkungan tidak berdiri sendiri, melainkan berkaitan. Tak mungkin merubah satu faktor tanpa mempengaruhi faktor yang lain.

Contoh : Suhu naik 10°C maka uap air ¾¾® tekanan uap air permukaan cairan naik ¾¾® penguapan naik ¾¾® transpirasi naik ¾¾® absorpsi naik ¾¾® defisiensi air.

Holocoenotik menurut Karl Friedrich (Jerman) “Tak ada dinding pemisah di antara faktor-faktor lingkungan, dengan organisme (kelompok organisme). Ekosistem bereaksi sebagai satu kesatuan dan keseluruhan.

 

Komponen lingkungan

 

I.A. Tanah

          kalau kita tinjau suatu kecambah muda biasanya hanya punya berat kering akar tidak lebih dari 85% dari berat kecambah. Sehingga volume daerah yang diduduki jadi lebih besar bahkan jauh lebih besar dibanding dengan volume yang ada di atas tanah. Akibat tersebarnya sistem perakaran maka ada hubungan erat antara tanah dan akar tanaman tersebut. Sifat-sifat tanah ini juga berubah-ubah dan perubahan ini sangat komplek. Oleh karena hubungan timbal balik yang sangat erat ini maka antara tanaman itu sendiri dengan tanahnya akan berpengaruh satu sama lain. Dikatakan hubungan kompleks karena bukan tanah itu sendiri yang mempengaruhi, tetapi ada faktor lain yang bekerja, sehingga terbentuklah hubungan timbal balik tadi. Misalnya, air dalam tanah dan mikroorganisme.

Meskipun demikian kita dapat banyak menguasai tanah sebagai tempat tanaman hidup. Dalam keadaan ekstrem maka faktor tanahpun sukar diubah-ubah sehingga memerlukan tindakan lain misalnya dengan jalan pengairan dan pemupukan.

Warning (1895), membagi tanaman terhadap reaksi tanahnya.

1. Oxilophyta                   : tanaman yang tumbuh pada tanah-tanah yang bereaksi asam.

2. Halophyta           : tanaman yang tumbuh pada tanah-tanah yang berkadar garam tinggi.

3. Psamophyta                  : tanaman yang dapat hidup baik pada tanah pasir.

4. Litophyta           : tanaman yang dapat hidup pada permukaan batu-batuan.

5. Chosmophyta      : tanaman yang dapat hidup di antara retak-retak batu.

          Macam-macam tanah dapat menimbulkan bermacam-macam akibat pada keadaan pertumbuhan dari suatu tanaman.

a. Dapat mengakibatkan kemampuan perkecambahan biji yang bermacam-macam.

b. Ukuran dan tegaknya tanaman.

c. Kesuburan dari bagian-bagian tanaman terutama bagian-bagian vegetatif.

d. Kekerasan batang.

e. Kedalaman masuknya akar dalam tanah (sistem perakaran).

f. Jumlah kuncup yang dapat keluar.

g. Jumlah bunga.

h. Mulainya berbunga.

i. Kepekaan terhadap kekeringan.

Juga pada tanaman-tanaman air faktor tanah memegang peranan penting. Keadaan tanah di bawah air misalnya pada dasar-dasar danau atau rawa mempunyai pengaruh pada susunan pertumbuhan akar dari tanaman tersebut.

Pengaruh vegetasi terhadap perkembangan tanah  ditinjau secara umum.

Contoh : hutan jati

Ada dua aspek : - klimat

                     - mikroklimat

Suatu hutan jati (50 tahun), tanah di bawah hutan banyak mengandung humus, lalu hutan jati ditebang dan ditanami pinus, maka setelah 30 tahun akan membentuk humus, tetapi humus ini berbeda dan ini disebabkan oleh perbedaan mikroklimat. Untuk melihat pengaruh vegetasi sendiri terhadap perkembangan tanah sangat sukar. Oleh karena mikroklimat, vegetasi dan tanah membentuk kesatuan yang dinamis dan kompleks. Bila salah satu faktor diubah yang lain juga diubah akan tercipta suatu keseimbangan baru di antara ke tiga faktor tersebut. Perubahan-perubahan ini  akan segera kita lihat misalnya bila kita buka hutan dan kemudian kita tanam bahan makanan (jagung). Gejala pertama yang dapat kita lihat berupa penurunan jumlah bahan organik dalam tanah dan diikuti pula oleh perubahan keadaan lapis oleh tanah mengenai tingkat kesuburannya, kandungan air dan aktivitas mikroorganismenya. Hal ini akan berbeda kalau kita mengubah dan membiarkan hutan tadi jadi padang rumput. Perubahan dari hutan satu ke hutan lain juga mengakibatkan suatu perubahan profil tanah yang berbeda. Perubahan dari hutan pinus menjadi hutan lain, yang mempunyai tanaman berbeda (rumput dan samak) ini mempunyai profil tanah berbeda. Kecuali perubahan-perubahan profil tanah dapat terjadi juga perubahan mikroklimat.

Contoh : di bawah permukaan tanah yang tertutup rumput-rumputan akan mempunyai temperatur lebih tinggi daripada tanah yang tertutup oleh pohon-pohon besar. Pada tanah-tanah dengan penutup tanah yang berbeda penerusan dan penahanan air hujan maka temperatur tanah berbeda-beda pula. Vegetasi berpengaruh pula terhadap penambahan unsur-unsur hara pada tanah sehingga mengembalikan sisa tanaman kedalam tanah yang berarti pula mengembalikan kondisi tanah.

 

I.B. Peranan Tekstur Tanah

          Tekstur tanah dapat berpengaruh pada tanaman yang hidup di atas  tanah tersebut.

1. Resistensi, terhadap menembusnya akar-akar kedalam tanah.

          Tanah dengan kandungan silt dan clay yang tinggi sangat sukar ditembus oleh akar-akar tanaman sehingga percabangan dan perkembangan akar terhambat. Hal ini akan berpengaruh pada daerah yang mempunyai iklim kering panjang. Terutama pada tanaman-tanaman yang masih berumur muda sangat peka terhadap tekstur tanah sehingga dapat menghasilkan tanaman dewasa yang berbeda.

2. Peresapan air

          Pada tanah-tanah yang kasar, air hujan yang jatuh akan segera masuk kedalam tanah. Kalau kita mendapatkan tanah yang miring pada tanah yang kadar akan terjadi air aliran sedikit dan sebaliknya pada tanah bertekstur halus. Sehingga pada umumnya pada tanah-tanah yang lebih berat (tekstur halus) akan mudah terjadi erosi sehingga banyaknya air yang mengalir akan mempengaruhi erosifitas tanah terutama oleh air hujan.

3. Kecepatan gerakan air dalam tanah

          Pada umumnya hal di atas sangat ditentukan oleh tekstur tanah, yaitu makin halus tekstur makin lambat gerakan air. Umumnya pada tanaman muda (annual crop) tidak menghendaki tanah yang bertekstur halus dan sebaliknya termasuk tanaman keras lebih resisten terhadap tanah bertekstur halus. Sehingga dengan demikian kebanyakan tanaman-tanaman muda mempunyai areal tanah pada daerah-daerah bertekstur kasar. Dengan sendirinya pada tanaman padi justru menghendaki sistem lempung ini karena tanaman padi termasuk tanaman yang memerlukan air berlebihan. Kedua macam tekstur ini mempunyai kebaikan dan kelemahan pada masing-masing tanaman. Kalau kita tinjau masalah ini pada tanah pasir maka air akan bergerak lebih cepat dibanding pada tanah-tanah bertekstur halus. Kecepatan gerakan air pada tanah pasir ini begitu cepat sehingga sampai keluar dari daerah perakaran, dan tidak berguna. Ini ada hubungannya dengan mengapa tanaman muda menghendaki tanah pasir karena sistem perakarannya lebih dangkal daripada sistem perakaran tanaman keras sehingga dengan demikian walaupun air bergerak cepat tetapi kedalaman tertentu masih mempunyai kelembaban tertentu sehingga daerah ini masih mengandung air yang cukup untuk mensuplai air. Bila musim kemarau datang dan tanaman sangat tergantung pada air kapiler dari bagian tanah kecepatan naiknya kembali air tanah akan lebih cepat pada tanah-tanah bertekstur kasar.

 

I.C. Kapasitas Penahanan Air

          Dalam tanah, air dapat merupakan lapisan yang membungkus permukaan butiran-butiran tanah.

Pada tanah dengan tekstur halus akan terdapat banyak agregat yang permukaannya memiliki lapisan air tetapi lebih banyak lagi bahan-bahan koloidal akibatnya tanah demikian banyak mengandung air.

Dibanding dengan tanah-tanah pasir maka tanah-tanah yang bertekstur halus ini akan lebih banyak mengandung air sehingga pada musim kemarau yang tidak terlalu panjang pada tanah-tanah yang bertekstur halus itu lebih baik dibanding tanah-tanah yang bertekstur kasar.

          Secara umum tanah terbagi menjadi tiga golongan :

a. Tanah zonal, yaitu tanah yang dikendalikan oleh iklim dan vegetasi setempat.

b. Tanah intrazonal, yaitu tanah yang dikendalikan oleh keadaan setempat yang ekstrem, topografinya tidak menentu, demikian juga bahan induk dan tingkat airnya.

c. Tanah zonal yang tidak mempunyai bentuk khas (azonal).

Secara terinci dapat dikemukakan antara lain tanah yang termasuk tanah zonal ialah :

1. Tanah tundra, yaitu tanah-tanah yang di daerah arktik dan sub arktik (permukaannya selalu beku), warnanya biru keabu-abuan, karena Fe (anaerobik).

2. Tanah podsol, yaitu tanah-tanah di daerah beriklim dingin dan basah, biasanya bersifat :

- Masam karena pencucian air hujan.

- Di horizon B terjadi akumulasi Fe & Al sehingga berwarna abu-abu hitam.

- Di horizon A terjadi akumulasi Silika.

3. Tanah latosol, yaitu tanah-tanah di daerah tropika basah dan subtropika yang proses pelapukannya secara laterisasi.

Sifat-sifatnya antara lain :

- nisbah Silika-Sequioksida nya rendah

- KPK rendah

- unsur terlarut sedikit

- berwarna merah

4. Tanah prairi, tanah-tanah di daerah curah hujan rendah dan penyebarannya tidak merata. Dengan demikian evapotranspirasi yang terjadi lebih tinggi dari curah hujannya sehingga terjadi lapisan profil kering dan terjadi akumulasi karbonat (kalsifikasi). Tanah semacam ini disebut pedocals.

 

Tanah yang termasuk tanah intrazonal yaitu : tanah gambut, tanah serpentin (yaitu tanah yang kandungan Mg, N dan Chromiumnya tinggi).

Sedangkan tanah yang termasuk tanah azonal yaitu tanah lithosol yaitu tanah yang sebagian besar terdiri atas batuan yang pelapukannya belum sempurna, pasir dan deposit alluvial.

 

I.D. Peranan Bahan Organik Terhadap Tanaman

          Bahan organis dalam tanah merupakan kerangka tubuh tanah sehingga sangat menentukan sifat-sifat fisis dan khemis tanah. Penambahan humus ke dalam tanah berarti menambah bahan organik dalam tanah dan akan merubah keadaan tanah dengan cepat.

 

Peranannya terhadap tanaman :

1. Sebagai sumber makanan

          Bila sisa-sisa tanaman yang sudah mati dikembalikan ke dalam tanah diubah menjadi humus maka dalam proses mineralisasinya humus ini berbentuk ion dan kation yang dapat diserap langsung oleh tanaman. Pada tanah-tanah yang masih perawan, mula-mula sangat subur tetapi kemudian produktivitasnya banyak menurun oleh karena bahan organik akan dirusak dan siklus-siklus unsur akan terputus oleh karena pengangkutan hasil tanaman dari daerah tersebut. Proses ini akan berlangsung terus sampai terbentuk keseimbangan baru dan terbentuknya pada tingkatan rendah tergantung dari jumlah pengembalian unsur-unsur hara tersebut.

Tanaman-tanaman di dalam proses pertumbuhannya banyak sekali menambah bahan-bahan ke dalam tanah dibanding dengan bahan-bahan yang diambil dari tanah itu dan bahan-bahan ini akan mengembalikan ke dalam tanah semua mineral yang diambil dan ditambah dengan bahan organik sejumlah kurang lebih sama dengan mineral tersebut.

2. Bahan organik punya kekuatan yang tinggi sebagai penahan air

          Sering terjadi daya penahanan air dari BO di dalam tanah terlalu besar sehingga ini akan merubah reaksi tanah. Bahan organik juga punya pengaruh positip terhadap struktur tanah.

Penambahan bahan organik pada tanah-tanah yang bertekstur berat akan memperbaiki struktur tanah tersebut.

3. Pengaruh mekanis lapisan BO pada lapisan atas bagian tanah membawa keuntungan sebagai berikut :

a. Memperkecil angka kematian pada biji-biji yang ditanam pada lapisan atas tanah.

b. Menahan pemadatan tanah karena benturan air hujan.

c. Mencegah adanya aliran permukaan (run-off)

 

II.A. Faktor Air

Air mempunyai beberapa fungsi :

a. Daya pelarut unsur-unsur yang diambil oleh tanaman.

b. Mempertinggi reaktivitas persenyawaan yang sederhana/kompleks.

c. Berperan dalam proses fotosintesis.

d. Penyangga tekanan di dalam sel yang penting dalam aktivitas sel tersebut.

e. Mengabsorbsi temperatur dengan baik/mengatur temperatur di dalam tanaman.

f. Menciptakan situasi temperatur yang konstan.

Air di dalam tanah dalam keadaan seimbang dengan di dalam tanaman. Masuk dan keluar-nya air dari dalam tubuh tanaman ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor ekologis.

1. Kelembaban di dalam udara

          Uap air yang dikandung di udara dikenal sebagai lembab relatif udara. Lembab relatif udara ini menyatakan persentase udara dibanding dengan kelembaban maksimum uap air yang dikandung udara tersebut pada temperatur yang bersangkutan.

Sehingga udara yang panas dapat mengandung uap air lebih besar daripada udara dingin. Lembab relatif ini selalu bervariasi tiap hari yaitu rendah pada siang hari dan tinggi pada malam hari. Di daerah-daerah hutan titik terendah yang dicapai sebesar 80% sedang di gurun-gurun pasir titik terendah dari lembab relatifnya akan mencapai 10%.

2. Awan dan kabut

          Awan terjadi pada pendinginan udara yang naik dan terjadi pada daerah yang lebih dingin. Kabut terjadi pada pendinginan udara di atas permukaan tanah. Tanaman-tanaman hampir tidak dapat menggunakan air yang terdapat di dalam udara, oleh karena lapisan-lapisan kulit tidak tembus air, sehingga di dalam udara tidak dapat digunakan langsung oleh tanaman.

 

3. Hujan

          Dalam bentuk hujan air dapat dimanfaatkan oleh tanaman-tanaman tetapi air yang jatuh sebagai air hujan ini tidak seluruhnya dapat digunakan tanaman oleh karena beberapa sebab.

a. Penguapan; terjadi pada beberapa proses ialah yang terjadi pada waktu hujan di dalam perjalanan mencapai tanah dan penguapan yang terjadi oleh air hujan yang ditahan daun-daun.

b. Mengalirnya air di atas permukaan tanah.

 

II.B. Pengaruh Air Terhadap Tanaman Dan Tanah

          Tanah merupakan medium yang porous, dapat menahan air, dapat meneruskan sebagian air baik yang berasal dari air hujan maupun air dalam tanah itu sendiri. Adanya suatu infiltrasi air dan gerakan air ini merupakan suatu faktor-faktor tertentu yang saling bekerjasama dengan kandungan air yang ada di dalam tanah dan tanah sebagai medium serta tanaman yang ada di atas tanah tersebut.

 

Bermacam-macam air di dalam tanah

1. Air gravitasi

          Air dalam tanah yang bergeraknya ke bawah dipengaruhi gravitasi bumi. Sehabis hujan tanah akan dijenuhi air karena gaya gravitasi, air akan turun ke bawah pada lapisan-lapisan dibawahnya.

Bila air dalam jumlah yang cukup maka lapisan yang basah ini kejenuhan permanen yang disebut permukaan air tanah.

2. Air kapiler

          Bila air permukaan tanah mengalir ke bawah akan terlihat pori-pori yang mengandung air. Air didalamnya disebut air kapiler.

Air ini tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi dan tidak turut masuk ke dalam larutan tanah yang lebih dalam. Air ini yang pertama-tama dikonsumsi oleh tanaman karena tidak mobile dan terdapat di daerah perakaran.

3. Air higroskopis

          Oleh sebab penguapan air ke udara maka air kapiler akan selalu berkurang jumlahnya di dalam tanah. Bila pengurangan air karena peristiwa penguapan ini berjalan terus menerus maka kekuatan tarik menarik antara partikel tanah dan air akan menjadi naik. Sehingga akan terdapat/tinggal air yang tidak dalam keadaan cair sehingga air yang demikian ini baik ditinjau dari segi khemis maupun biologis tidak begitu berguna bagi tanaman dan disebut air higroskopis dan punya manfaat yang sedikit.

4. Air kristal

          Sesudah air higroskopis hilang maka yang tinggal hanya air hidratasi dari Al, Fe, dan Si. Air hidratasi inilah yang disebut air kristal dan air ini hanya dapat hilang dengan pemanasan menggunakan temperatur tinggi.

5. Uap air di dalam tanah

          Pori-pori tanah yang tidak terisi oleh air kapiler dapat pula diisi oleh udara sehingga seperti halnya di dalam atmosfir, di dalam tanah dijumpai pula uap air. Selama air kapiler masih ada maka udara dalam pori-pori ini akan selalu jenuh dengan uap air.

 

II.C. Kapasitas Lapang

          Kapasitas lapang adalah persentase kelembaban yang ditahan oleh tanah sesudah terjadinya drainase dan kecepatan gerakan air ke bawah menjadi sangat lambat. Keadaan ini terjadi 2 - 3 hari sesudah hujan jatuh yaitu bila tanah cukup mudah ditembus oleh air, textur dan struktur tanahnya uniform dan pori-pori tanah belum semua terisi oleh air dan temperatur yang cukup tinggi. Kelembaban pada saat ini berada di antara 5 - 40%. Selama air di dalam tanah masih lebih tinggi daripada kapasitas lapang maka tanah akan tetap lembab, ini disebabkan air kapiler selalu dapat mengganti kehilangan air karena proses evaporasi. Bila kelembaban tanah turun sampai di bawah kapasitas lapang maka air menjadi tidak mobile. Akar-akar akan membentuk cabang-cabang lebih banyak, pemanjangan lebih cepat untuk mendapatkan suatu air bagi konsumsinya.

Oleh karena itu akar-akar tanaman yang tumbuh pada tanah-tanah yang kandungan air di bawah kapasitas lapang akan selalu becabang-cabang dengan hebat sekali. Kapasitas lapang sangat penting pula artinya karena dapat menunjukkan kandungan maksimum dari tanah dan dapat menentukan jumlah air pengairan yang diperlukan untuk membasahi tanah sampai lapisan di bawahnya. Tergantung dari textur lapisan tanahnya maka untuk menaikkan kelembaban 1 feet tanah kering sampai kapasitas lapang diperlukan air pengairan sebesar 0,5 - 3 inches.

II.D. Persentase Kelayuan Abadi

          Bilamana tanaman ditanam pada keadaan air yang cukup maka tanaman itu akan mengambil air kapiler dari dalam tanah tersebut.

Bila sampai batas maksimum, air kapiler dapat diambil dan mendekati habis maka tanaman akan menjadi layu. Meskipun pada titik layu ini tanah menunjukkan tekanan osmose yang sangat nyata tetapi tetap tidak mampu menunjukkan tekanan osmose yang sangat nyata tetapi tetap tidak mampu menunjukkan suatu kemampuan tanaman tersebut terhadap absorbsi airnya. Kehilangan turgescensi ini pada tanaman-tanaman yang lemah terjadi pada daun-daun yang telah tua kemudian diikuti oleh daun-daun muda.

Kelayuan demikian ini disebabkan oleh keringnya tanah. Tetapi jika kelayuan disebabkan karena keringnya udara maka kelayuan tersebut disebut kelayuan temporer dan pada kelayuan temporer ini tanaman-tanaman masih dapat memanfaatkan air yang diberikan kemudian. Persentase air yang terdapat di dalam tanah tempat tanaman menunjukkan kelayuan abadi maka disebut persentase kelayuan abadi/koefisien kelayuan. Koefisien ini berkisar antara 1 - 15% ini akan diikuti air kapiler dan air higroskopis. Umumnya tanaman-tanaman pada kecepatan yang sangat rendah masih dapat mengambil air. Kecepatan yang rendah itu tidak mampu untuk menghidupkan tanaman lagi. Daun-daun tanaman pada kecepatan pengambilan air sangat rendah masih dapat mengambil air di bawah persentase kelayuan abadi. Ini dilakukan oleh akar-akar yang dalam keadaan dormant tetap tidak dapat menyebabkan tanaman hidup. Selama pertumbuhan dan fungsi tanaman tidak terhenti sampai kelembaban tanah turun dan mencapai persentase kelayuan abadi, air di atas nilai tersebut disebut dengan air pertumbuhan/growth water, ialah air yang siap diserap oleh tanaman. Tanah yang mengandung air di bawah  kapasitas lapang disebut sebagai tanah kering.

 

II.E. Jumlah Air Yang Dibutuhkan Tanaman

          Kehilangan air dalam tanah ke udara meningkat dengan makin dewasanya tanaman, biasanya disebut transporasi atau evapotranspirasi. Permukaan bagian atas tanah yang diduduki oleh tanaman-tanaman dapat 20 x lipat jika dibandingkan dengan tanah yang diduduki oleh akar. Tetapi tanaman dapat menguapkan air tanah lebih banyak lagi meskipun evaporasi hanya terjadi pada kedalaman tanah 20 - 30 cm. Selama pertumbuhan tanaman itu air yang diuapkan dapat mencapai berlipat ganda dibanding dengan berat tanaman itu sendiri.

Kehilangan air dari dalam tanah ini dipengaruhi oleh spesies tanaman itu sendiri di samping faktor-faktor lingkungan yang ada, misal kelembaban tanah, temperatur, penyinaran matahari dan sebagainya.

Biasanya kehilangan air mencapai maksimal bilamana tanah dalam keadaan jenuh dengan air dan dalam keadaan transpirasi maksimum.

Jumlah air yang diserap tanaman dari dalam tanah dan diuapkan dapat dinyatakan dengan kehilangan air pada pertanaman per satuan waktu atau kehilangan air per satuan luas atau kehilangan air per unit bahan kering selama pertumbuhan dari tanaman itu sendiri. Dan angka besaran ini merupakan kebutuhan air. Untuk mengetahui kebutuhan air dalam tanaman kita harus mengetahui neraca air tanaman. Untuk tumbuh-tumbuhan tingkat rendah misalnya, untuk neraca air tanaman tidak menjadi soal pokok terutama pada organisme-organisme laut.

Pada tanaman tingkat tinggi, tanaman ini masalah pertama kali dihadapi adalah masalah konsumsi airnya. Pada tanaman-tanaman tingkat tinggi di darat kehilangan air dilaksanakan melalui jaringan-jaringan daun yang biasanya berlapiskan cutin dan lilin ataupun suberin yang memperkecil penguapan. Tetapi di lain pihak penguapan air dilakukan secara efisien oleh akar-akarnya. Pada tanaman daratan selain melalui jaringan daun kehilangan air dapat dengan melalui bagian-bagian tanaman lain selain juga melalui tanah di sekeliling tanaman tersebut.

 

II.F. Ketahanan Tanaman Terhadap Kekeringan

          Rusel (1959) menyatakan bahwa :

Ketahanan tanaman untuk diusahakan di bawah kondisi yang kering dan ketahanan kekeringan digambarkan sebagai kapasitas penderitaan akan kekeringan.

 

Adaptasi tanaman terhadap kekeringan

1. Umur pendek (ketahanan kekeringan yang sederhana) karena sudah mengalami modifika-si/mutasi.

 

2. Sukulen

Tumbuhan punya organ-organ tertentu, bisa pada parenchim, vacuola yang punya kemampuan untuk menyimpan air sebanyak-banyaknya sehingga dapat dipergunakan pada waktu keadaan kering.

3. Struktur anatomi/morfologi yang khusus

Biasanya hal ini berhubungan erat dengan proses fisiologinya.

Contoh : jagung punya rapida pada epidermis daunnya. Rapida ini berfungsi untuk menggulung daunnya pada waktu keadaan kering, yang berarti transpirasi diperkecil, kecuali itu secara morfologis daun jagung sempit.

4. Secara biokimiawi (ketahanan kekeringan asli)

Kemampuan protoplasma, meskipun kehilangan air tinggi masih mampu mengadakan metabolisme.

Iljin (1957) mengungkapkan beberapa kelakuan tanaman atas tanggapannya terhadap kekeringan :

a. Stomata yang terus tertutup sepanjang hari.

b. Naiknya kandungan gula selama kekeringan.

c. Turunnya derajad fotosintesis.

d. Respirasi yang cepat.

e. Tekanan osmose yang semakin besar.

f. Besar dan bentuk sel yang berubah.

 

II.G. Ketahanan Terhadap Genangan

          Tumbuhan yang bukan hidrofit keadaan jenuh air akan menyebabkan anaerob. Kecuali itu proses-proses lain menjadi terhambat antara lain :

1. Nitrifikasi terhambat.

2. Terhambatnya pertumbuhan (atas dan akar).

3. Metabolisme aerobik terhambat.

4. Pengambilan dan akumulasi zat akan diperkecil.

5. Menstimulasi mikroorganisme parasit.

6. Diakhir pertumbuhan menyebabkan pembungaan tertunda, benih sedikit terbentuk dan kualitasnya rendah.

          Kecuali daerah kekurangan air dan kelebihan air ada daerah yang mengandung garam juga sangat menimbulkan problema.

Di Amerika bagian barat ada tiga klasifikasi :

1. Tanah bergaram yang banyak mengandung garam laut.

2. Tanah alkali bergaram banyak mengandung Na yang dapat dipertukarkan serta banyak mengandung larutan garam.

3. Tanah alkali yang tak mengandung garam tetapi banyak mengandung Na yang dapat dipertukarkan dan sedikit mengandung larutan garam.

Tingginya kadar garam di Amerika itu sampai jelas terlihat kalau tanah sehabis diairi sehingga disana ada 2 macam :

1. White alkali (sehabis diairi lapisan atasnya berwarna putih) yaitu kalau tanah didominasi oleh Cl; SO4; NO3 dan beberapa bikarbonat.

2. Black alkali (sehabis diairi berwarna hitam) yaitu kalau air didominasi oleh karbonat; bikarbonat; Na dan K. Sebenarnya Na, K itu sudah berwarna putih, tetapi karena banyaknya asam organik yang terlarut ia menjadi hitam.

Di Indonesia persoalan ini terutama pada daerah-daerah pasang surut. Air yang berkadar garam tinggi ini mempunyai sifat fisik dan kimiawi yang menjadikan tekanan osmose air lebih tinggi sehingga proses difusi ke dalam akar terganggu. Dengan demikian kalau air kadar garamnya tinggi maka sukar diserap akar, bahkan mungkin cairan sel dalam akar akan terserap keluar.

 

III.A. Suhu

          Temperatur tanaman selalu mengikuti sekeliling meskipun sering terjadi temperatur atmosfir lebih tinggi daripada tanaman. Tetapi ini dapat diatur dengan transpirasi sehingga tidak mempengaruhi tanaman. Tanaman juga punya temperatur hampir sama dengan temperatur tanah. Kuncup-kuncup tanaman kadang-kadang punya perbedaan temperatur beberapa derajad dengan temperatur atmosfer. Hal ini dipengaruhi absorbsi oleh penyinaran matahari/kecepatan radiasi kembali dan evaporasi jaringan-jaringan tanaman ini. Perubahan-perubahan temperatur di dalam jaringan-jaringan tersebut tidaklah secepat perubahan yang terjadi di atmosfer. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari kerusakan yang mungkin terjadi pada jaringan-jaringan tersebut oleh perubahan-perubahan temperatur yang mendadak. Pada mikroorganisme dan beberapa tumbuh-tumbuhan kadang-kadang respirasi terjadi begitu hebat terutama dalam keadaan yang sangat baik hingga kadang-kadang terjadi temperatur yang menyolok/besar.

Pengaruh perubahan temperatur terhadap suatu organisme ini dapat terlihat dengan jelas bila kita bandingkan dengan tanaman-tanaman di daerah tropis dan tanaman di daerah dingin. Panas sebetulnya adalah bentuk energi kinetis yang dapat diubah dalam bentuk enersi lain/dapat ditularkan dari suatu benda ke benda lain dan penghantaran panas ini dapat terjadi dengan jalan radiasi, konduksi dan konveksi.

 

III.B. Variasi Berkala Dan Temperatur

          Karena gerakan bumi yang berputar pada porosnya maka penerimaan panas matahari tidak selalu konstan dan hal ini menyebabkan perbedaan besar pada temperatur lingkungan/atmosfer.

Panas akan bertambah sedikit demi sedikit sesuai dengan letak sinar matahari dimulai pada pagi sampai sore hari dan mencapai maksimal pada siang haru untuk selanjutnya menurun lagi pada sore hari. Terjadi suatu keseimbangan panas bila radiasi dan jumlah yang diradiasikan kembali seimbang dengan kehilangan panas melalui radiasi kembali dan konduksi. Keseimbangan ini akan berlangaung terus sampai penyinaran menjadi lemah pada sore hari dan pada malam hari panas ini secara teratur akan dilepaskan kembali pada malam hari. Pendinginan  kadang-kadang berjalan terus sehingga temperatur tanah sering lebih rendah daripada temperatur udara. Kecepatan pemanasan permukaan tanah lebih cepat daripada proses pendinginannya. Ini disebabkan temperatur rata-rata tanah lebih tinggi daripada temperatur rata-rata udara. Di daerah iklim sedang proses ini mencapai kedalaman 15 cm.

Titik minimum dan maksimum temperatur yang dicapai di dalam tanah selalu lebih lambat daripada titik minimum dan maksimum temperatur di atmosfer.

 

II.C. Temperatur Kardinal

          Titik keperluan temperatur suatu tanaman disebut titik kardinal.

Pada umumnya titik kardinal ada 3 macam :

 

- minimum

- maksimum

- optimum

Temperatur kardinal pada beberapa peristiwa fisiologis pada tanaman yang sama dapat berbeda-beda pula. Misalnya temperatur untuk fotosintesis akan berbeda dengan temperatur untuk respirasi pada tanaman yang sama.

Pada tanaman kentang, temperatur untuk fotosintesis berkisar 20°C. Pada temperatur ini respirasi hanya mencapai 12% saja. Sedangkan temperatur yang optimum untuk respirasi adalah 40°C dan pada keadaan itu fotosintesis 0% atau tidak ada. Oleh sebab pertumbuhan dan reproduksi sangat tergantung pada kecepatan akumulasi persenyawaan organik dan penguraian maka tanaman akan tidak dapat berkembang dengan sempurna bila temperatur lebih tinggi daripada temperatur optimum untuk fotosintesis. Hubungan fotosintesis dengan respirasi ini sangat penting dalam menetapkan penyesuaian pada temperatur yang ada di atmosfer. Beberapa bagian pada tanaman sendiri kadang-kadang punya temperatur kardinal berbeda (misal : kuncup dengan akar).

Contoh : akar-akar tanaman punya temperatur kardinal yang selalu lebih rendah daripada temperatur kardinal kuncup.

Karena hubungan yang berbeda untuk akar dan kuncup sering perbedaan antara tanah dan udara dapat mempunyai pengaruh yang tegas.

Temperatur kardinal selalu berubah-ubah tergantung :

- umur tanaman

- kondisi tanaman

- lamanya temperatur pada suatu waktu tertentu

- keadaan lingkungan

Dalam hubungannya dengan penyinaran matahari maka penyinaran matahari dapat mempunyai pengaruh yang berbeda-beda terhadap pertumbuhan tanaman. Di dalam hal ini pengaruh sinar matahari tersebut akan menyebabkan suatu variasi temperatur, maka ada penyesuaian diri pada tanaman.

Respon tanaman terhadap pengaruh baru temperatur tersebut disebut thermoperio-disitas. Pengaruh yang jelas thermoperiodisitas tampak pada proses perkecambahan biji. Misal, biji Daucus carota akan berkecambah baik pada tempat dengan temperatur yang berubah-ubah.

 

III.D. Pengaruh Temperatur Rendah Yang Dapat Merusakkan

          Dalam perpindahan tanaman dari daerah asalnya akan dijumpai berbagai keadaan iklim yang berbeda terutama variasi iklim dan temperaturnya. Di dalam keadaan yang demikian ini perubahan temperatur rendah/dingin akan menyebabkan kerusakan-kerusakan atau mungkin dapat menyebabkan kematian dari tanaman baru tersebut. Bila temperatur turun sampai di bawah temperatur minimum daripada temperatur minimum tanaman baru tersebut maka tanaman akan mengalami istirahat, respirasi dan fotosintesisnya akan menjadi lebih lambat pula dan terjadi gejala-gejala chlorotis pada tanaman tersebut.

Jika keadaan ini berlangsung sangat lama akan menyebabkan kematian tanaman-tanaman tersebut.

 

III.E. Ketahanan Terhadap Temperatur Rendah

          Tingkat kerusakan suatu tanaman terhadap temperatur tergantung dari beberapa macam faktor :

1. Derajat temperatur dan lamanya temperatur tersebut berlangsung. Misal tanaman yang tidak tahan temperatur -20°C selama 24 jam, kalai tanaman diletakkan pada temperatur -20°C selama 20 jam belum ada pengaruhnya.

2. Kondisi fisiologis yang terjadi sebelumnya. Misalnya tingkat hara tanaman/kesehatan tanaman itu sendiri.

3. Sifat adaptasi tanaman

          Adaptasi ini dapat bersifat permanen tetapi dapat juga temporer. Setiap spesies tanaman sangat bervariasi adaptasinya terhadap temperatur yang ada. Ada suatu tanaman yang beradaptasi sangat luas pada kisaran temperatur yang sangat luas, ada juga yang sangat pendek. Adaptasi ini dapat bersifat protoplasmik bila permukaan jaringan-jaringan tanaman tertutup oleh suatu lapisan-lapisan lilin/oleh adanya rambut-rambut yang tebal, maka dalam hal ini sangat membantu di dalam ketahanannya  terhadap temperatur rendah dalam jangka waktu yang cukup lama. Adaptasi yang bersifat protoplasmik ini kadang-kadang menjelma menjadi imunitas tanaman terhadap temperatur rendah. Jika terjadi proses imunitas maka proses ini disebut “hardening”.

Hal ini dapat diperoleh secara buatan. Misalnya, dengan menaruh pada temperatur dingin sedikit di bawah titik beku selama beberapa jam atau oleh  karena proses-proses lain yang menyebabkan turunnya temperatur dalam waktu singkat. Makin dingin temperatur maka makin besar ketahanannya terhadap temperatur rendah tersebut. Hal ini dilakukan misalnya terhadap bibit-bibit yang diperlakukan di dalam Green House dengan temperatur rendah.

          Kerusakan tanaman terhadap temperatur rendah terutama banyak terjadi di daerah sedang dan kutub.

1. Suffocation

          Yaitu tumbuhan yang mengalami kerusakan karena keadaan anaerob yang disebabkan karena di atas tanah tertutup lapisan es/salju.

2. Dessication (kering fisiologis)

          Yaitu tumbuhan yang mengalami kekeringan karena suhu atmosfer lebih tinggi dan temperatur tanah lebih rendah. Kalau temperatur rendah maka penyerapan air berkurang, tetapi karena atmosfer tinggi maka transpirasi air besar sehingga tanaman menderita kekurangan air.

3. Heaving

          Yaitu tumbuhan mengalami kerusakan mekanis pada batangnya oleh karena disekitarnya terjadi pembekuan.

4. Chilling

          Yaitu kerusakan tanaman karena temperatur rendah di atas titik beku.

Untuk ini ada beberapa kriteria :

a. Tanaman mati

b. Tanaman rusak tetapi tidak serius

c. Tanaman rusak tetapi bisa sembuh dan menjadi normal

d. Tanaman rusak kalau chilling berlangsung lama

e. Tanaman tahan

5. Freezing injury

          Yaitu jaringan tanaman mengalami pembekuan karena temperatur sangat rendah sehingga sel mengalami kerusakan mekanis.

Di antara kelima hal tersebut yang sering terjadi di Indonesia adalah Freezing yang disebut nach frost.

III.F. Kerusakan-Kerusakan Tanaman Terhadap Adanya Temparatur Tinggi

          Temperatur tinggi dapat merusak tanaman, bila tanaman punya temperatur yang tinggi di atas temperatur maksimal yang ada untuk pertumbuhan maka tanaman tersebut akan hidup secara latent.

Kadang-kadang diikuti dengan peristiwa yang lain ialah terjadinya proses chlorotis dan pada penanaman lebih lanjut akan mematikan tanaman tersebut. Suatu titik temperatur yang mematikan tanaman tersebut disebut sebagai Thermal death point.

Thermal death point ini umumnya terletak beberapa derajad di atas temperatur optimal. Penurunan aktifitas fisiologis di atas titik optimum tersebut disebabkan oleh inaktifitas enzym-enzym.

Adaptasi tanaman terhadap temperatur tinggi ini disebabkan oleh beberapa hal.

1. Kecepatan transpirasi yang tinggi, ini akan mendinginkan daun-daun hingga meniadakan kerusakan-kerusakan oleh akibat adanya kerusakan oleh temperatur tinggi.

2. Kedudukan tanaman yang tegak akan mengurangi temperatur sampai 3° - 5°C dibanding dengan tanaman yang tegak lurus terhadap sinar matahari.

3. Warna permukaan yang terang dapat memantulkan cahaya yang seharusnya diabsorbsi tanaman dan menimbulkan panas pada daun-daun tersebut.

4. Terdapatnya rambut-rambut yang tebal pada tanaman dapat pula mencegah temperatur yang tinggi.

5. Adanya kulit gabus yang tebal sangat melindungi phloem dan kambium tanaman tersebut.

 

IV.A. Cahaya

          Cahaya dalam sehari-hari adalah cahaya yang mempunyai panjang gelombang antara 400 - 70 mu.

Cahaya terdiri atas beberapa macam warna

merah          750 - 626 mu          

orange                   626 - 595 mu

kuning          595 - 574 mu

hijau            574 - 490 mu

biru              490 - 435 mu

violet           435 - 400 mu

Cahaya dengan panjang gelombang di atas disebut sebagai visible light/visible spectrum. Di luar ini terdapat infra red dan ultra violet.

          Cahaya sebagai sumber energi dan terutama untuk vegetasi mempunyai tiga faktor penting, yaitu :

1. intensitasnya

2. kualitasnya

3. fotoperiodesitasnya

Seperti halnya faktor temperatur, cahay bervariasi dalam intensitas dan lama waktu ber-cahaya.

Di daerah tropis dengan intensitas yang tinggi fotooksidasi lebih kecil dibandingkan di daerah sedang karena itu foto respirasinya cepat. Hal ini mengakibatkan sintesis protein kurang.

Kualitas cahaya berpengaruh berbeda terhadap proses-proses fisiologi tanaman. Tiap proses fisiologi  di dalam respon terhadap kualitas cahaya juga berbeda-beda sehingga di dalam menganalisis komposisi cahaya untuk tiap-tiap proses fisiologi tersebut sangat sukar. Tiap-tiap spesies tanaman juga mempunyai tanggapan yang berbeda-beda terhadap tiap kualitas cahaya.

Kita ketahui bahwa panjang gelombang distribusinya dari pagi-sore berbeda. Pada pagi hari kebanyakan panjang gelombang pendek dan semakin sore panjang gelombang pendek berkurang dan panjang gelombang panjang bertambah. Oleh karena itu fotosintesis paling efektif sesudah siang hari.

Fotoperiodisitas yaitu panjangnya penyinaran matahari pada siang hari. Biasanya dari daerah tropik semakin ke kutub panjang penyinaran matahari semakin panjang. Dalam hal ini kita mengenal tanaman hari panjang, dan tanaman hari pendek.

Tanaman hari panjang : Tanaman yang baik hidupnya pada suatu daerah maupun untuk ke fase generatif memerlukan panjang hari penyinaran kurang dari 12 jam.

Tanaman hari pendek : Tanaman yang baik hidupnya pada suatu daerah maupun untuk ke fase generatif memerlukan panjang hari penyinaran kurang dari 12 jam.

Meskipun sejumlah spesies terbukti tidak peka terhadap faktor panjang penyinaran tetapi hal ini menentukan apakah tanaman-tanaman tersebut hanya dapat membentuk bagian-bagian vegetatif saja.

Juga panjang penyinaran menentukan apakah tanaman-tanaman tersebut akan membentuk internodia yang panjang atau yang lebih pendek daripada internodia yang normal. Di dalam tanaman hari pendek panjnagnya penyinaran merupakan faktor pembatas yang berakibat membentuk bagian-bagian vegetatif yang bersifat gigas (besar) sedang pembungaannya dikekang. Tanaman hari panjang jika tanaman pada daerah yang panjang penyinarannya lebih pendek akan menunjukkan pertumbuhan internodia yang lebih pendek dan cenderung membentuk roset dan pembungaan tanaman hari panjang ini akan dikekang.

 

IV.B. Pentingnya Cahaya Terhadap Tanaman

          Cahaya dalam hubungannya dengan proses pertumbuhan tanaman dapat mempunyai beberapa macam kegunaan antara lain :

1. Fotosintesis.

2. Cahaya dalam hubungannya dengan klasifikasi tanaman.

3. Sejumlah peristiwa yang terjadi dalam tubuh tanaman. Misalnya, sintesis khlorofil, kelaku-an stomata dan sebagainya.

4. Transpirasi.

5. Dan lain-lain.

Tanaman-tanaman dapat dibagi sesuai dengan kebutuhan cahaya di dalam proses hidupnya menjadi :

1. Heliophytes

          Tanaman yang termasuk Heliophytes adalah tanaman-tanaman yang dapat hidup baik pada keadaan yang penuh dengan sinar matahari.

2. Sciophytes

          Adalah tanaman-tanaman yang dapat hidup baik pada intensitas cahaya yang lebih rendah.

3. Fakultatif Sciophytes

          Adalah tanaman yang dapat hidup baik, baik pada keadaan penuh sinar matahari maupun pada keadaan teduh.

4. Obligativ sciophytes

          Adalah tanaman-tanaman yang dapat hidup baik tanpa sinar matahari yang intensif.

Kebanyakan tanaman yang termasuk tanaman air, Ipomea repens, terate dan sebagainya, faktor cahaya tidak merupakan faktor yang membatasi dalam proses hidupnya. Tetapi pada tanaman-tanaman darat adanya faktor-faktor lain selain cahaya, misalnya temperatur dan lembab relatif dapat mengadakan suatu pengaruh bersamaan terhadap proses hidupnya. Dengan demikian pengaruh tunggal cahaya tak dapat diketahui dengan pasti. Dengan penyelidikan didapat kenyataan bahwa kerusakan seedlings biasanya disebabkan karena faktor keteduhan dan lebih sedikit disebabkan oleh faktor cahaya.

Di dalam spesies tertentu tanaman buah-buahan, misal apel kebutuhan cahaya untuk fotosintesis tidak begitu jelas (tidak mutlak). Tetapi kekurangan cahaya mempunyai pengaruh yang langsung terhadap proses-proses fisiologi yang lain. Bila proses respirasinya tak dapat terlaksana dengan baik, bila cahaya dalam keadaan kurang dan fotosintesis sangat dibatasi maka pembentukan akar tanaman-tanaman tersebut kebanyakan condong untuk berkurang dan kekurangan pembentukan akar ini menyebabkan pertumbuhan tidak kontinyu pada seluruh pertumbuhan tanaman. Beberapa kemungkinan beberapa spesies tanaman dapat tumbuh baik di dalam situasi cahaya yang penuh jika spesies tanaman tersebut memang membutuhkan cahaya yang tinggi dalam proses pertumbuhannya. Tanaman-tanaman yang kekurangan cahaya sebagai faktor lingkungan hidupnya maka gejala pertama yang tampak adalah defisiensi N. Selain itu pertumbuhan tanaman condong akan lambat.

Di dalam kenyataan beberapa tanaman tertentu pembentukan N yang berlebihan daripada yang lain ini mungkin disebabkan di dalam usaha tanaman tersebut untuk menghindari kekurangan cahaya.

Pada tanaman aciophytes membutuhkan cahaya yang lebih rendah daripada heliophytes. Sebagai perbandingan adalah jika pada situasi yang sama heliophytes tahan pada intensitas 4.200 lux dan pada sciophytes pada 27 lux.

Juga ganggang-ganggang yang tumbuh pada air yang dalam dan lumut-lumut yang dapat tumbuh pada keadaan yang hanya membutuhkan sinar dengan intensitas lemah. Bahkan intensitas cahaya yang mendekati dengan intensitas cahaya dari bulan sudah cukup untuk melaksanakan proses fisiologinya. Ternyata kurangnya hasil fotosintesis disebabkan kerusakan pigment. Di dalam kenyataannya kapasitas fotosintesis yang rendah identik dengan gejala khlorosis yang intensif.

 

IV.C. Peranan Cahaya Dalam Perkecambahan Biji

          Cahaya memegang peranan yang sangat penting dalam perkecambahan biji dari beberapa tanaman. Peranan cahaya dalam merangsang atau menghambat perkecambahan biji dari beberapa tanaman ini telah diketahui sejak pertengahan abad ke-19.

          Biji-biji yang untuk perkecambahannya sangat dipengaruhi vahaya dengan biji-biji yang light sensitif.

Kebanyakan biji-biji tanaman menjadi sensitif terhadap cahaya bila biji-biji tersebut dalam keadaan basah. Pencahayaan biji-biji kering tidak efektif dalam menstimulasi perkecambahan, tetapi pencahayaan biji-biji yang telah direndam air kesinar matahari langsung dalam waktu 0,01 detik saja telah mampu memberikan pengaruh stimulasi perkecambahan biji. Jadi di samping peranan cahaya, peranan airpun sangat penting dalam perkecambahan biji. Ini disebabkan karena air mempunyai peranan yang sangat penting dalam reaksi-reaksi biokhemis dalam biji selama proses perkecambahan.

          Tetapi pada biji-biji tertantu justru perkecambahan dihambat dengan adanya cahaya dan tidak terpengaruh kelembaban yang ada.

          Pengaruh cahaya terhadap perkecambahan dibedakan menjadi :

1. Tanaman yang perkecambahannya membutuhkan cahaya.

Contoh :   Latuca sativa

Nicotiana tabacum

2. Tanaman yang berkecambahan baik pada keadaan yang becahaya (intensitas lebih tinggi, perkecambahan lebih baik).

Contoh :   Daucus carota

Ficus elastica

Rumput-rumputan

3. Tanaman yang perkecambahannya dihambat dengan adanya cahaya.

Contoh :   Liliaceae

Nigella spp.

4. Tanaman yang perkecambahannya sangat berkurang bila kena cahaya.

Contoh :   Licopersicum esculentum

Bromus spp.

          Pigmen yang memegang peranan dalam perkecambahan biji adalah phytochrome yang sulit ditentukan karena hanya terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit dalam biji.

          Biji light sensitive yang telah mengadakan imbibisi bila disinari dengan sinar merah (660 mu) mengakibatkan phytocrome merah berubah bentuk menjadi bentuk phytocrome infra merah yang aktif sehingga dapat menyebabkan perkecambahan biji.

Sedangkan pencahayaan dengan sinar infra merah (730 mu) mengakibatkan perubahan bentuk kebentuk phytocrome merah yang inaktif sehingga menghambat perkecambahan biji.

Van der Veen (1973) menyatakan bahwa phytocrome infra merah menginduksi embryo dalam biji untuk menghasilkan hormon giberelin.

Giberelin ini menginduksi terbentuknya enzym amylase dalam biji. Amylase akan memecah pati menjadi gula sehingga akan meningkat tekanan osmose dalam biji. Hal ini akan berakibat pecahnya kulit biji. Dengan rusaknya kulit biji  maka biji-biji yang dorman akan berkecambah.

          Sinar matahari yang sampai di bumi dikuasai oleh sinar merah sehingga phytocrome diubah menjadi bentuk phytocrome infra merah aktif. Penetrasi cahaya ke dalam tanah tergantung oleh panjang gelombang. Cahaya merah penetrasinya mencapai kira-kira 2,5 cm dalam tanah berpasir. Di kedalaman yang lebih besar keadaannya menjadi gelap sempurna dan hanya sinar infra merah yang masih sanggup menembusnya, sehingga dalam hal ini biji-biji akan tetap dorman sampai tanah tersebut diolah.