1. • Hidayat Insad
• Lalu Rangga Dinata

2. Cahaya Matahari
 Cahaya merupakan faktor
lingkungan yang sangat penting
sebagai sumber energi utama bagi
ekosistem. Bagi tumbuhan
khususnya yang berklorofil cahaya
matahari sangat berperan dalam
proses fotosintesis. Fotosintesis
adalah proses dasar pada tumbuhan
untuk menghasilkan makanan.
Makanan yang dihasilkan akan
menentukan ketersediaan energi
untuk pertumbuhan dan
perkembangan tumbuhan.
 Suhu merupakan salah satu faktor
lingkungan yang sangat berpengaruh
terhadap kehidupan makhluk hidup,
termasuk tumbuhan. Suhu dapat
memberikan pengaruh baik secara
langsung maupun tidak langsung. Suhu
dapat berperan langsung hampir pada
setiap fungsi dari tumbuhan dengan
mengontrol laju proses-proses kimia
dalam tumbuhan tersebut, sedangkan
berperan tidak langsung dengan
mempengaruhi faktor-faktor lainnya
terutama suplai air. Suhu akan
mempengaruhi laju evaporasi dan
menyebabkan tidak saja keefektifan
hujan tetapi juga laju kehilangan air dari
organisme.
Suhu

4. A. Kualitas cahaya atau komposisi panjang gelombang.
B. Intensitas cahaya atau kandungan energi dari cahaya.

5. 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.

6. 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.

7. 1. Fotoperiodisme
Lama penyinaran relative antara siang dan malam dalam 24 jam
akan mempengaruhi fisiologis dari tumbuhan. Fotoperiodisme adalah
respon dari suatu organisme terhadap lamanya penyinaran sinar
matahari. Contoh dari fotoperiodisme adalah perbungaan, jatuhnya
daun, dan dormansi.
Di daerah sepanjang khatulistiwa lamanya siang hari atau
fotoperiodisme akan konstan sepanjang tahun, sekitar 12 jam. Di daerah
temperate atau bermusim panjang hari lebih dari 12 jam pada musim
panas, tetapi akan kurang dari 12 jam pada musim dingin.

8.  Tanaman Berhari Pendek
Tanaman berhari pendek ialah tanaman yang hanya dapat berbunga
bila panjang hari kurang dari nilai kritis (panjang hari maksimum). Panjang
hari maksimum berkisar antara 12 jam sampai 14 jam.
 Tanaman Berhari Panjang
Tanaman berhari panjang adalah tanaman yang menunjukkan
respon berbunga lebih cepat bila panjang hari lebih panjang dari panjang
hari minimum (kritis) tertentu, atau disebut pula tanaman bermalam pendek
yakni Tumbuhan yang memerlukan lamanya siang hari lebih dari 12 jam
untuk terjadinya proses perbungaan, seperti gandum, bayam, dll.
 Tanaman Berhari Netral
Tanaman berhari netral (intermediate) adalah tanaman yang
berbunga tidak dipengaruhi oleh panjang hari. Tanaman intermediate 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.

9. Cahaya matahari merupakan faktor krusial dalam kehidupan
tumbuhan sebagai sumber energy. Untuk dapat memperoleh energy bagi
pertumbuhan dan perkembangannya, tumbuhan memerlukan sejumlah
cahaya minimal.
Fotoenergetic adalah pertumbuhan yang dipengaruhi oleh
banyaknya energy yang diserap dari sinar matahari oleh bagian 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, Setiap daun pada tumbuhan harus memproduksi energy yang
cukup besar sehingga dapat dimanfaatkan setelah dikurangi energy
untuk respirasi. Jika tumbuhan kekurangan cahaya dalam waktu panjang,
maka lambat laun akan mati. Proporsi cahaya yang dibutuhkan untuk
menyeimbangkan hasil fotosintesis dan kebutuhan respirasi disebut titik
kompensasi cahaya.

10. Fotodestruktif adalah tingginya intensitas cahaya yang mengakibatkan
fotosintesis semakin tidak bertambah lagi dikarenakan tanaman mengalami batas
titik jenuh cahaya sehingga bukan menjadi sumber energy tetapi sebagai perusak.
Proses fotosintesis, cahaya berpengaruh melalui intensitas, kualitas dan
lamanya penyinaran, tetapi yang terpenting adalah intensitasnya.Sehubungan
dengan laju fotosisntesi, intensitas cahaya yang semakintinggi (naik)
mengakibatkan lalu fotosisntesis semakin tidak bertambahlagi walaupun
intensitas cahaya terus bertambah. Batas ini disebut titik saturasi cahaya atau titik
jenuh cahaya (ligh saturation point). Pada keadaan ini cahaya bukan sebagai
sumber energi maupun sebagai bentuk perusak.
Intensitas cahaya yang tinggi mengakibatkan temperatur daun
meningkat,sebagai akibat menutupnya stomata, sehingga sebagaian klorofil
menjadi pecah dan rusak (fotodestruktif). Sedangkan pada intensitas cahaya
yangsemakin menurun sampai batas tertentu jumlah O2 yang dikeluarkan
oleh proses fotosintesis sama dengan jumlah O2 yang diperlukan oleh
prosesrespirasi. Batas ini disebut titik kompensasi cahaya (light
compensation point).

11. Efek lain dari cahaya diluar fotosintetis adalah mengendalikan
wujud tanaman, yaitu perkembangan struktur atau morfogenesisnya.
Pengendalian morfogenesis oleh cahaya disebut fotomorfogenesis. Agar
cahaya mampu mengendalikan perkembangan pertumbuhan maka
tumbuhan harus menyerap cahaya.

12.  Fototropisme adalah pergerakan pertumbuhan tanaman yang dipengaruhi oleh
rangsangan cahaya.Contoh dari fototropisme adalah pertumbuhan koleoptil
rumput menuju arah datangnya cahaya. Koleoptil merupakan daun pertama
yang tumbuh dari tanaman monokotil yang berfungsi sebagai pelindung
lembaga yang baru tumbuh.

13. No Sifat yang diukur
Intensitas cahaya matahari
Tinggi Rendah
1. Tinggi tanaman Pendek Panjang
2. Diameter batang Besar Kecil
3. Bunga dan buah Baik Buruk
4. Lapisan lilin di daun Tebal Tipis
5. Ukuran stomata Banyak Sedikit
6. Jumlah stomata Banyak Sedikit
7. Daun/batang Rendah Tinggi
8. Akar/tunas Tinggi Rendah
9. Helai daun Sempit Lebar
10. Ketebalan daun Tebal Tipis
11. Kandungan klorofil Rendah Rendah
12. Kandungan karotin, santofil Tinggi Rendah
13. Kadar gula Tinggi Rendah

14. 1. fitokrom, paling kuat menyerap cahaya merah dan merah jauh. Ada
juga fitokrom penyerap cahaya biru.
2. kriptokrom, sekelompok pigmen yang serupa mampu menyerap
cahaya biru dan panjang gelombang ultraviolet 320-400 nm, karena
peran pentingnya pada kriptogram (tumbuhan tak berbunga).
3. Penerima cahaya UV-B, senyawa tak dikenal/bukan pigmen yg
menyerap radiasi UV 280-320 nm.
4. Protoklorofilida a, pigmen cahaya yang menyerap cahaya merah dan
biru, bias tereduksi menjadi klorofil Aa.

15. Berdasarkan kebutuhan dan adaptasi tanaman terhadap radiasi matahari, pada
dasarnya tanaman dapat dibagi dalam 2 kelompok yaitu:
1. Heliophyta
Tumbuhan yang teradaptasi untuk hidup pada tempat –tempat dengan
intensitas cahaya yang tinggi disebut tumbuhan heliofita. Tanaman – tanaman
golongan ini sudah barang tentu tidak akan tumbuh baik bila ternaung oleh tanaman
lain. Tanaman padi, jagung, tebu, ubi kayu, dan sebagian besar tanaman pertanian
termasuk kelompok ini.
2. Sciophyta
Tumbuhan yang hidup baik dalam situasi jumlah cahaya yang rendah,
dengan titik kompensasi yang rendah pula disebut tumbuhan yang senang teduh
(siofita), metabolisme dan respirasinya lambat.Tanaman kopi misalnya, ia tumbuh
baik pada intensitas sekitar 30 -50 persen dari radiasi penuh. Tanaman coklat tumbuh
baik pada intensitas sekitar 20 persen dari radiasi penuh. Dengan demikian kedua
jenis tanamanini membutuhkan naungan untuk tanaman tersebut. Salah satu yang
membedakan tumbuhan heliofita dengan siofita adalah tumbuhan heliofita memiliki
kemampuan tinggi dalam membentuk klorofil.
Tanaman yang kurang mendapatkan cahaya matahari akan mempunyai akar
yang pendek, Cahaya matahari penuh menghasilkan akar lebih panjang dan lebih
bercabang. Untuk mengukur intensitas cahaya, dapat menggunakan alat pengukur
cahaya atau lightmeter

17. Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang sangat
berpengaruh terhadap kehidupan makhluk hidup, termasuk tumbuhan.
Suhu dapat memberikan pengaruh baik secara langsung maupun tidak
langsung. Suhu dapat berperan langsung hampir pada setiap fungsi dari
tumbuhan dengan mengontrol laju proses-proses kimia dalam tumbuhan
tersebut, sedangkan berperan tidak langsung dengan mempengaruhi
faktor-faktor lainnya terutama suplai air. Suhu akan mempengaruhi laju
evaporasi dan menyebabkan tidak saja keefektifan hujan tetapi juga laju
kehilangan air dari organisme.

18. Sangat sedikit tempat- tempat di permukaan bumi secara terus- menerus berada
dalam kondisi terlalu panas atau terlalu dingin untuk sistem kehidupan, suhu biasanya
mempunyai variasi baik secara ruang maupun secara waktu. Variasi suhu ini berkaitan
dengan garis lintang, dan sejalan dengan ini juga terjadi variasi local berdasarkan topografi
dan jarak dari laut.
Terjadi juga variasi dari suhu ini dalam ekosistem, misalnya dalam hutan dan
ekosistem perairan. Perbedaan yang nyata antara suhu pada permukaan kanopi hutan
dengan suhu di bagian dasar hutan akan terlihat dengan jelas. Demikian juga perbedaan
suhu berdasarkan kedalaman air. Seperti halnya dengan faktor cahaya, letak dari sumber
panas ( matahari ), bersama- sama dengan putarannya bumi pada porosnya akan
menimbulkan variasi suhu di alam tempat tumbuhan hidup.
Jumlah panas yang diterima bumi juga berubah- ubah setiap saat tergantung pada
lintasan awan, bayangan tumbuhan setiap hari, setiap tahun dan gejala geologi. Begitu
matahari terbit pagi hari, permukaan bumi mulai memperoleh lebih banyak panas
dibandingkan dengan yang hilang karena radiasi panas bumi, dengan demikian suhu akan
naik dengan cepat. Setelah beberapa jam tercapailah suhu yang tinggi sekitar tengah hari,
setelah lewat petang mulailah terjadi penurunan suhu maka bumi ini akibat reradiasi yang
lebih besar dibandingkan dengan radiasi yang diterima. Pada malam hari penurunan suhu
muka bumi akan bertambah lagi, panas yang diterima melalui radiasi dari matahari tidak
ada, sedangkan reradiasi berjalan terus, akibatnya ada kemungkinan suhu permukaan bumi
lebih rendah dari suhu udara disekitarnya. Proses ini akan menimbulkan fluktuasi suhu
seharian, dan fluktuasi suhu yang paling tinggi akan terjadi di daerah antara ombak di tepi
pantai.

19. 1. Komposisi dan warna tanah, makin terang warna tanah makin banyak panas yang
dipantulkan, makin gelap warna tanah makin banyak panas yang diserap.
2. Kegemburan dan kadar air tanah, tanah yang gembur lebih cepat memberikan respon
pada pancaran panas daripada tanah yang padat, terutama erat kaitannya dengan
penembusan dan kadar air tanah, makin basah tanah makin lambat suhu berubah.
3. Kerimbunan Tumbuhan, pada situasi dimana udara mampu bergerak dengan bebas
maka tidak ada perbedaan suhu antara tempat terbuka dengan tempat tertutup vegetasi.
Tetapi kalau angin tidak menghembus keadaan sangat berlainan, dengan kerimbunan
yang rendah mampu mereduksi pemanasan tanah oleh pemancaran sinar matahari.
Ditambah lagi kelembaban udara dibawah rimbunan tumbuhan akan menambah
banyaknya panas yang dipakai untuk pemanasan uap air, akibatnya akan menaikan suhu
udara. Pada malam hari panas yang dipancaran kembali oleh tanah akan tertahan oleh
lapisan kanopi, dengan demikian fluktuasi suhu dalam hutan sering jauh lebih rendah
jika dibandingkan dengan fluktuasi di tempat terbuka atau tidak bervegetasi.
4. Iklim mikro perkotaan, perkembangan suatu kota menunjukkan adanya pengaruh
terhadap iklim mikro. Asap dan gas yang terdapat di udara kota sering mereduksi radiasi.
Partikel- partikel debu yang melayang di udara merupakan inti dari uap air dalam proses
kondensasinya uap air inilah yang bersifat aktif dalam mengurangi pengaruh radiasi
matahari tadi.
5. Kemiringan lereng dan garis lintang, kemiringan lereng sebesar 50 dapat mereduksi
suhu sebanding dengan 450 km perjalanan arah ke kutub.

20.  Junghuhn mengklasifikasikan iklim atau suhunya
berdasarkan empat zona, yaitu zona panas, sedang, sejuk,
dan dingin.

21. 1. Zona panas
Ketinggian 0 - 700 meter diatas permukaan laut (DPL). Zona ini
memiliki suhu (temperatur) udara berkisar antara 26,30C - 220C. Pada
ketinggian ini cocok ditanami jagung, padi, tebu, kelapa, dan coklat.
2. Zona sedang
Ketinggian 700 - 1500 meter DPL, suhu udara pada zona ini
berkisar antara 22oC - 17,10C. Cocok untuk ditanami karet, kina, sayuran,
coklat, kopi dan teh.
3. Zona sejuk
Ketinggian 1500 - 2500 meter DPL, suhu udara pada zona ini
berkisar antara 17,1oC - 11,10C. Suhu tersebut cocok untuk tanaman pinus,
cemara, dan sayuran.
4. Zona dingin
Ketinggian diatas 2500 meter DPL, suhu udara mulai dari 11,10C -
6,20C dengan tanaman yang tumbuh hanya berjenis lumut saja
sedangkan tanaman perkebunan tidak cocok pada daerah ini.

22. Tumbuhan umumnya tumbuh pada kisaran suhu 1 sampai 40 OC,
kebanyakan jenis tumbuhan tumbuh sangat baik antara 15 dan 30 OC. Tumbuhan
berbeda kemampuan bertahannya terhadap suhu ekstrim pada tingkat
prtumbuhan yang berbeda. Misalnya, tumbuhan yang lebih tua, dan lebih keras
akan lebih tahan terhadap suhu rendah dibanding kecambah muda. Jaringan atau
organ berbeda dari tumbuhan yang sama mungkin sangat bervariasi
kesensitifannya (kepekaannya) terhadap suhu rendah yang sama. Tunas jauh
lebih sensitif (peka) dibanding daun dan sebagainya.

23. 1. Pengaruh Suhu Tinggi
Pada umunya tumbuhan lebih cepat rusak dan lebih cepat
meluas kerusakannya apabila suhu lebih tinggi dari suhu maksimum
untuk pertumbuhannya dibanding apabila suhu lebih rendah dari suhu
minimum. Pengaruh suhu tinggi pada pertumbuhan berhubungan
dengan pengaruh faktor lingkungan yang lain, terutama kelebihan
cahaya, kekeringan, kekurangan oksigen, atau angin kencang bersamaan
dengan kelembaban relatif yang rendah. Suhu tinggi biasanya berperan
dalam kerusakan sunsclad yang tampak pada bagian terkena sinar
matahari pada buah berdaging dan sayuran, seperti cabe, apel, tomat,
umbi lapis bawang dan umbi kentang. Hari dengan sinar matahari terik
dan panas maka suhu jaringan buah yang terdapat di bawah sinar
matahari langsung mungkin jauh lebih tinggi disbanding dengan
jaringan buah dari sisi yang terlindung dan dikelilingi udara. Hal tersebut
menghasilkan perubahan warna, kelihatan basah berair, melepuh, dan
keringnya jaringan di bawah kulit, yang menyebabkan permukaan buah
lekuk. Suhu tinggi juga terlibat dalam kekacauan air biji (water core) pada
apel dan penurunan oksigen yang menyebabkan terjadinya blacheart
pada kentang.

24. 2. Pengaruh Suhu Rendah
Kerusakan tumbuhan yang disebabkan oleh suhu rendah lebih
besar dibanding dengan suhu tinggi. Suhu di bawah tiitik beku
menyebabkan berbagai kerusakan terhadap tumbuhan. Kerusakan
tersebut meliputi kerusakan yang disebabkan oleh late frost (embun
upas) terhadap titik meristematik muda atau keseluruhan bagian
tumbuhan herba, embun upas yang membunuh tunas pada persik,
cherry, dan pepohonan lain, dan membunuh bunga, buah muda dan
kadangkadang ranting sukulen sebagian pepohonan.