Cahaya merupakan faktor penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tanaman melakukan fotosintesis untuk menghasilkan energi dengan memanfaatkan cahaya matahari. Intensitas cahaya yang tepat diperlukan untuk setiap jenis tanaman. Pemberian naungan dapat mengatur intensitas cahaya dan meningkatkan pertumbuhan tanaman serta mengurangi persaingan gulma.

1. HUBUNGAN CAHAYA DAN
TANAMAN
STAF LAB. ILMU TANAMAN

2. Cahaya
• Faktor esensial pertumbuhan dan
perkembangan tanaman
• Cahaya memegang peranan penting
dalam proses fisiologis tanaman,
terutama fotosintesis, respirasi, dan
transpirasi
• Fotosintesis : sebagai sumber energi
bagi reaksi cahaya, fotolisis air
menghasilkan daya asimilasi (ATP
dan NADPH2)

3. • 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

4. • Peranan cahaya dalam respirasi,
fotorespirasi, menaikkan suhu
• Peranan cahaya dalam 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

5. • C4 memiliki titik kompensasi cahaya
tinggi, sampai cahaya terik, tidak dibatasi
oleh fotorespirasi
• Besaran yang menggambarkan banyak
sedikitnya radiasi matahari yang mampu
diserap tanaman:ild
• ILD kritik dan ILD optimum, ILD kritik
menyebabkan pertumbuhan tanaman 90%
maksimum. ILD optimum menyebabkan
pertumbuhan tanaman (CGR) maksimum

6. • ILD optimum setiap jenis tanaman berbeda
tergantung morfologi daun
• Faktor eksternal juga mempengaruhi nilai ild
optimum, misalnya jarak tanam (kerapatan
tanaman) maupun sistem tanam
• Faktor eksternal mempengaruhi radiasi yang
diserap dan nilai ILD optimum, melalui efek
penaungan (mutual shading)
• Penaungan: distribusi cahaya dalam tajuk tidak
merata, ada daun yang bersifat parasit terhadap
fotosintat yang dihasilkan daun yang lain, NAR
rendah, CGR rendah, telah tercapai titik
kompensasi cahaya, ILD telah melampaui nilai
optimumnya

7. • Kaitannya dengan ILD optimum setiap
jenis tanaman perlu dilakukan kajian
mengenai jarak tanam yang menyebabkan
tercapainya ILD optimum tersebut.
Pengaturan jarah tanam ditentukan oleh
tingkat kesuburan lahan maupun habitus
tanaman (morfologi tanaman)
• Penentuan kerapatan tanaman
dipengaruhi juga oleh hasil ekonomis yang
akan diambil dari pertanaman.

8. • Hasil ekonomis tanaman berupa biji (produk
reproduktif yang lain). Kalo dibuat grafik hub
antara kerapatan dengan hasil, kurve berbentuk
parabolik, ada nilai LAI optimum. Peningkatan
kerapatan tanaman setelah LAI optimum,
menimbulkan penurunan hasil. Hasil fotosintesis
digunakan lebih banyak 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

9. Faktor yang Menentukan Besarnya
Radiasi Matahari ke Bumi
• Sudut datang matahari (dari suatu titik
tertentu di bumi)
• Panjang hari
• Keadaan atmosfer (kandungan debu dan
uap air)

10. • Panjang hari sering menjadi faktor
pembatas pertumbuhan di daerah sub-
tropik
• Keberadaan radiasi, sering terbatas di
sub-tropik pada musim tertentu, sehingga
kekurangan radiasi matahari merupakan
kendala utama pertanian di sub-tropik
• Panjang hari di daerah tropik tidak terlalu
menimbulkan masalah (bukan faktor
pembatas), relatif konstan, 12 jam/hari
• Yang sering menjadi faktor pembatas
adalah masalah kelebihan radiasi
(intensitas matahari)

11. Naungan
• Merupakan salah satu alternatif untuk
mengatasi intensitas cahaya yang terlalu
tinggi.
• Pemberian naungan dilakukan pada
budidaya tanaman yang umumnya
termasuk kelompok C3 maupun dalam
fase pembibitan
• Pada fase bibit, semua jenis tanaman
tidak tahan IC penuh, butuh 30-40%,
diatasi dengan naungan

12. • Pada tanaman kelompok C3, naungan
tidak hanya diperlukan pada fase bibit
saja, tetapi sepanjang siklus hidup
tanaman
• Meskipun dengan semakin dewasa umur
tanaman, intensitas naungan semakin
dikurangi
• Naungan selain diperlukan untuk
mengurangi intensitas cahaya yang
sampai ke tanaman pokok, juga
dimanfaatkan sebagai salah satu metode
pengendalian gulma

13. • Di bawah penaung, bersih dari gulma
terutama rumputan
• Semakin jauh dari penaung, gulma mulai
tumbuh semakin cepat
• Titik kompensasi gulma rumputan dapat
ditentukan sama dengan IC pada batas
mulai ada pertumbuhan gulma
• Tumbuhan tumbuh ditempat dg IC lebih
tinggi dari titik kompensasi (sebelum
tercapai titik jenuh), hasil fotosintesis
cukup untuk respirasi dan sisanya untuk
pertumbuhan

14. Dampak pemberian naungan
terhadap iklim mikro
• Mengurangi IC di sekitar sebesar 30-40%
• Mengurangi aliran udara disekitar tajuk
• Kelembaban udara disekitar tajuk lebih
stabil (60-70%)
• Mengurangi laju evapotranspirasi
• Terjadi keseimbangan antara ketersediaan
air dengan tingkat transpirasi tanaman

15. Hasil penelitian pada tembakau
Dampak pemberian naungan pada
pertanaman tembakau :
• Laju transpirasi tanaman tembakau
menurun sebesar 45,6%
• Evapotranspirasi tanah menurun sebesar
60%
• Kadar air daun meningkat
• Total luas daun tembakau meningkat 40%

16. Tanaman muda
• Memerlukan intensitas cahaya
relatif rendah
• IC terlalu rendah aktifitas
fotosintesis menurun, suplai KH
dan auxin untuk pertumbuhan akar
menurun, bibit yang kekurangan IC
memiliki perakaran yang tidak
berkembang
• IC terlalu tinggi : fotooksidasi
meningkat, suhu tinggi,
kelembaban rendah, kematian
daun (daun terbakar)

17. • Penelitian pada penyetekan kakao: stek
kakao mampu berakar dengan baik kalau
mendapatkan intensitas cahaya 20% lebih
rendah dari IC penuh (stek kakao diberi
naungan dengan intensitas sedang)
• Penelitian pada pembibitan karet: bibit
karet mampu berakar dengan baik kalau
mendapatkan IC 50%
• Penelitian pada penyetekan vanili: bibit
vanili mampu berakar dengan baik kalau
mendapatkan IC 30%-50%

18. • Naungan dapat menghindari fluktuasi
temperatur yang tinggi dan kadar air tanah
• Naungan dapat digunakan sebagai
saranan konservasi tanah, karena
meningkatkan jumlah pori penyedia air
tanah (melalui pengaturan temperatur dan
evaporasi)
• Besar kecilnya fotosintesis tergantung
pada temperatur, suplai air, unsur-unsur
hara, sifat morfologis tanaman. Puncak
fotosintesis terkait dengan besarnya sinar
dan temperatur

19. Kekurangan Air Diatasi dg naungan
• Naungan mengurangi volume kecepatan
aliran permukaan dan meningkatkan air
tersedia bagi tanaman

20. Pengaruh lingkungan (Tekanan)
• Pengaruh merusak yang dipaksakan,
dikendalikan oleh lingkungan
• Respon adaptasi, dikendalikan oleh
tanaman

21. • Kerusakan: kematian sebagian organ
maupun keseluruhan tanaman, penurunan
pertumbuhan karena kelainan fisiologis
• Kerusakan: resistensi tanaman terhadap
tekanan lingkungan berkurang
• Respon beradaptasi, merupakan
pengendali yang halus terhadap resistensi
• Resistensi bisa elastis (terbalikkan)
maupun plastis (tidak terbalikkan)

22. • Resistensi elastis, efek mekanisme
fisiologis (lebih besifat fisiologis)
• Resistensi plastis, efek adaptasi
morfologis
• Tekanan cahaya bisa menimbulkan respon
fisiologis (dalam aktivitas fotosintesis)
maupun respon morfologis (berubahnya
ukuran daun dll)
• Kedua respon tsb memerlukan fleksibilitas
fenotipe

23. Respon Morfologi
• Makromorfologi: tinggi tanaman, diameter
tanaman, sudut percabangan, jumlah daun, luas
daun dll
• Mikromorfologi: kandungan klorofil daun,
ketebalan daun dll
• Tinggi tanaman lebih cepat naik di tempat teduh,
diameter tanaman lebih cepat naik di tempat
tanpa naungan, sudut percabangan lebih besar
ditempat ternaungi, luas daun lebih besar di
tempat ternaungi, begitu juga dengan jumlah
daun
• Kandungan klorofil lebih tinggi di tempat terang,
ketebalan daun lebih tinggi di tempat terang