KEBUTUHAN TANAMAN ATAU TUMBUHAN TERHADAP RADIASI MATAHARI DESA TINGKIR PRAKTIKUM AGROKLIMATOLOGI
Oleh: Elisa Esterelita (512016064) Yurin Bangun (512016061) Vignansia Amzallova (522016077) Amianus Tsugumoi ( 522016078) Ireneus Yulianto ( 522016013 ) Romualdus Reinaldo Parimpasa Parimpasa ( 522016014) 522016014)
FAKULTAS PERTANIAN DAN BISNIS UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA 2017
I.
Tujuan
1. Mengetahui berbagai jenis tanaman/tumbuhan yang kebutuhan energi matahari berbeda-beda.
II.
Dasar Teori
Matahari adalah kontrol iklim yang sangat penting dan sumber energi utama di bumi yang menimbulkan gerak udara dan arus laut. Energi tersebut menyebabkan bumi tetap panas, memelihara pertumbuhan tanaman dan kehidupan hewan serta manusia, juga menimbulkan peredaran atmosfer, hampir tidakberarti dari seluruh energi matahari yang dipancarkannya lebuh dari 2,2 milyar kali jumlah yang diterima bumi. Tetapan radiasi matahari didefenisikan sebagai jumlah fluks (aliran) radiasi matahari yang diterima pada permukaan di luar atmosfer tegak lurus terhadap sinar matahari dan bumi. Serapan dan pancaran radiasi terjadi melalui suatu proses yang sama yakni perubahan status energi dari atom atau molekul penyerap atau pemancar. Oleh sebab itu, panjang gelombang tertentu, jumlah energi yang diserap akan sama dengan jumlah energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan. Fenomena ini yang menjadi dasar hukum khirchoff. (Kartasapoetra, 2004) Bagi manusia dan hewan cahaya matahari berfungsi sebagai penerang. Sedangkan bagi tumbuhan dan organisme berklorofil, cahaya matahari dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam proses fotosintesis. Dalam proses ini energi cahaya diperlukan untuk berlangsungnya penyatuan CO₂ dan air untuk membentuk karbohidrat (Tjasjono, 1995). Radiasi matahari merupakan faktor penting dalam metabolisme tanaman yang mempunyai hijau daun, karena dapat dikatakan bahwa produksi tanaman dipengaruhi oleh tersedianya sinar matahari. Akan tetapi pada umumnya terjadi fluktuasi hasil panen (hasil fotosintesis) dari tahun ke tahun, hal tersebut dikarenakan faktor-faktor lain seperti curah hujan, suhu udara, hama penyakit dan lainnya turut mempengaruhi hasil panen (hasil fotosintesis) (Tjasjono, 1995). Pengaruh unsur cahaya pada tanaman tertuju pada pertumbuhan vegetatif dan generatif. Tanggapan tanaman terhadap cahaya ditentukan oleh sintesis hijau daun, kegiatan stomata ( respirasi, transpirasi), pembentukan anthosianin, suhu dari organorgan permukaan, absorpsi mineral hara, permeabilitas, laju pernafasan, dan aliran protoplasma (Jumin, 2008).
Sebagian besar tanaman dari daerah sedang adalah fotoperiodik. Namun demikian, di daerah ekuator, panjang siang hari pada setiap bulan menunjukkan perbedaan yang kecil sehingga pengaruh kuantitas atau lamanya penyinaran matahari dalam satu hari tidak mempengaruhi pertumbuhandan perkembangan tanaman secara signifikan (Fitter dan Hay, 1991). Respon fotoperiodik memungkinkan tanaman untuk mengatur waktu bagi pertumbuhan vegetatif dan pertumbuhan untuk membentuk bunga agar tetap tegar menghadapi perubahan musim di dalam lingkungannya. Bila satu tanaman dipindahkan ke daerah dengan garis lintang berbeda, maka akan menghentikan fasenya dan tanaman tersebut dapat mati, misalnya karena berusaha tumbuh secara vegetatif pada musim dingin atau musim semi (Fitter dan Hay, 1991). Pengaruh cahaya bukan hanya tergantung kepada fotosintesis (kuat penyinaran) saja, namun ada faktor lain yang terdapat pada cahaya, yaitu berkaitan dengan panjang gelombangnya. Penelitian yang dilakukan oleh Hendrick & Berthwick pada tahun 1984, menunjukan cahaya yang berpengaruh terhadap pertumbuhan adalah pada spectrum merah dengan panjang gelombang 660nm. Percobaan dengan menggunakan spectrum infra merah dengan panjang gelombang 730nm meberikan pengaruh yang berlawanan. Substansi yang merspon spectrum cahaya adalah fitakram suatu protein warna pada tumbuhan yang mengandung susunan atom khusus yang mengabsorpsi cahaya (Garner, 1991). Faktor yang mempengaruhi jumlah radiasi yang sampai ke bumi (Lakitan,1994) : a. Panjang hari b. Komposisi atmosfer c. Sudut datang Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan transpirasi. Peranan cahaya dalam respirasi, fotorespirasi, menaikkan suhu serta berguna dalam transpirasi, transpirasi stomater, mekanisme bukan stomata. Kebutuhan intensitas cahaya berbeda untuk setiap jenis tanaman, yang dikenal dengan tiga tipe tanaman C3, C4, CAM. C3 memiliki titik kompensasi cahaya rendah, dibatasi oleh tingginya fotorespirasi sedangkan C4 memiliki titik kompensasi cahaya tinggi, sampai cahaya terik, tidak dibatasi oleh fotorespirasi. Besaran yang menggambarkan banyak sedikitnya radiasi matahari yang mampu diserap tanaman yang di sebut dengan ILD. ILD kritik dan ILD optimum, ILD kritik menyebabkan pertumbuhan tanaman 90% maksimum. ILD optimum menyebabkan pertumbuhan tanaman (CGR) maksimum. ILD
optimum setiap jenis tanaman berbeda tergantung morfologi daun. Adapun Faktor eksternal juga mempengaruhi nilai ILDoptimum, misalnya jarak tanam (kerapatan tanaman) maupun sistem tanam. Selain itu,mempengaruhi radiasi yang diserap dan nilai ILD optimum, melalui efek penaungan (mutual shading) (Puspitasari, 2012). Pada sebagian besar tumbuhan, fiksasi karbon awal terjadi melalui rubusco, enzim siklus calvin yang menambahkan CO 2 pada rubilosa bisfosfat. Tumbuhan seperti itu di sebut tumbuhan C 3 karena produk fiksasi karbon organik pertama ialah senyawa berkarbon-tiga, 3-fosfogliserat. Padi, kacang, kopi, gandum, dan kedelai merupakan contoh-contoh tumbuhan C 3 yang penting dalam pertanian. Tumbuhan tipe C 3 memproduksi sedikit makanan apabila stomatanya tertutup pada hari yang panas dan kering. Tingkat CO 2 yang menurun dalam daun akan mengurangi bahan ke siklus Calvin. Yang membuat tambah parah, rubisko ini dapat menerima O 2 sebagai pengganti CO2.Karena konsentrasi O2 melebihi konsentrasi CO2 dalam ruang udara daun, rubisko menambahkan O2 pada siklus Calvin dan bukannya CO 2. Produknya terurai, dan satu potong, senyawa berkarbon 2 dikirim keluar dari kloroplas. Mitokondria dan peroksisom kemudian memecah molekul berkarbon 2 menjadi CO 2. Proses ini yang disebut Fotorespirasi . Akan tetapi tidak seperti respirasi sel, fotorespirasi tidak menghasilkan ATP. Dan tidak seperti fotosintesis, fotorespirasi tidak menghasilkan makanan, tapi menurunkan keluaran fotosintesis dengan menyedot bahan organic dari siklus Calvin (Campbell, 2000). Kondisi lingkungan yang mendorong fotorespirasi ialah hari yang panas, kering, dan terik, kondisi yang menyebabkan stomata tertutup. Dalam spesies tumbuhan tertentu, cara lain fiksasi karbon yang meminimumkan fotorespirasi sekalipun dalam iklim panas dan gersang telahh berkembang. Dua adaptasi fotosintetik yang paling penting ialah fotosintesis C4 dan CAM. Tumbuhan C 4 dinamakan demikian karena tumbuhan itu mendahului siklus Calvin dengan fiksasi karbon cara lain yang membentuk senyawa berkarbin-empat sebagai karbon pertamanya. Beberapa ribu spesies dalam sedikitnya 19 famili menggunakan jalur C 4. Di antara tumbuhan C 4 yang penting untuk pertanian ialah tebu, jagung, dan anggota famili rumput. (Salisbury, 1995). Anatomi daun yang unik berkaitan dengan mekanisme fotosintesis tanaman C 4. Dalam tumbuhan C4, terdapat dua jenis sel fotosintetik yang jelas berbeda, sel seludang bekas pembuluh dan sel mesofil. Sel seludang berkas pembuluh disusun menjadi kemasan yang sangat padat di sekitar berkas pembuluh. Di antara seludang berkas
pembuluh dan permukaan daun terdapat sel mesofil uang disusun lebih longgar. Siklus Calvin terbatas pada kloroplas seludang berkas pembuluh. Akan tetapi, siklus ini didahului oleh masuknya CO 2 ke dalam senyawa organik dalam mesofil. Langkah pertama ialah penambahan CO 2 pada fosfoenolpiruvat (PEP) untuk membentuk produk berkarbon empat yaitu oksaloasetat. Enzim PEP karboksilase menambahkan CO2 pada PEP. Dibandingkan dengan rubisko, PEP karboksilase memiliki afinitas yang jau lebih tinggi terhadap CO 2. Oleh sebab itu, PEP karboksilase dapat memfiksasi CO 2 secara efisien ketika rubisko tidak dapat melakukannya yakni, ketika hari panas dan kering dan stomata tertutup sebagian, menyebabkan konsentrasi CO 2 dalam daun berkurang dan konsentrasi O2 meningkat. Setelah tumbuhan C 4 memfiksasi CO2, sel mesofil mengirim keluar produk berkarbon empatnya ke sel seludang berkas pembuluh melalui plasmodesmata. Dalam sel seludang berkas pembuluh, senyawa berkarbon empat melepaskan CO2 yang di asimilasikan ulang ke dalam materi organik oleh rubisko dan siklus Calvin. (Silasbury, 1995). Akibatnya, sel mesofil tumbuhan C 4 memompa CO 2 kedalam seludang berkas pembuluh, mempertahankan konsentrasi CO2 dalam sel seludang berkas pembuluh, mempertahankan konsentrasi CO2 dalam sel seludang berkas pembuluh cukup tinggi agar rubisko dapat menerima karbon dioksida, bukan oksigen. Dengan cara ini fotosintesis C4 meminimumkan fotorespirasi dan meningkatkan produksi gula. Adaptasi ini sangat bermanfaat dalam daerah panas dengan cahaya matahari yang banyak, dan di lingkungan inilah sekarang tumbuhan C 4 muncul dan tumbuh subur (Campbell, 2000). Jalur CAM serupa dengan jalur C 4 dalam hal karbon dioksida terlebih dulu di masukkan ke dalam senyawa organik intermediet sebelum karbon dioksida ini memasuki siklus Calvi. Perbedaannya ialah bahwa pada tumbuhan C 4, langkah awal fiksasi karbon dipidahkan secara struktural dari siklus Calvin, sementara pada tumbuhan CAM kedua langkah itu terjadi pada waktu yang berbeda. Ingatlah bahwa tumbuhan CAM, C4, dan C3 semuanya akhirnya menggunakan siklus Calvin untuk membuat gula dari karbon dioksida (Campbell, 2000). Peningkatan luas daun pada dasarnya merupakan kemampuan tanaman dalam mengatasi cekaman naungan. Peningkatan luas daun merupakan upaya tanaman dalam mengefisiensikan penangkapan energi cahaya untuk fotosintesis secara normal pada kondisi intensitas cahaya rendah. Daun tanaman toleran naungan memiliki struktur sel-sel palisade kecil dan ukurannya tidak jauh berbeda dengan sel-sel bunga karang,
sehingga daun lebih tipis. Struktur tersebut lebih berongga dan akan menambah efisien dalam menangkap energi radiasi cahaya untuk proses fotosintesis (Djukri, 2008). Pemberian naungan dimaksudkan untuk memodifikasi lingkungan mikro, karena akan mengurangi atau menurunkan kualitas dan kuantitas faktor lingkungan yang ada. Hal ini terkait karena keseimbangan radiasi surya dirubah, dimana radiasi surya merupakan salah satu unsur pengendali iklim yang terpenting, sehingga perubahan intensitasnya pada suatu tempat akan sangat berpengaruh terhadap perubahan faktor lingkungan yang lain (Chamber, 1978). Naungan menyebabkan perubahan iklim mikro disekitar tanaman, seperti radiasi dating dan radiasi balik dari permukaan akan terhalangi sebagian. Unsur-unsur iklim mikro yang akan terpengaruh adalah kelembaban relative, suhu tanah dan suhu udara. Disamping itu naungan akan mengurangi sirkulasi udara dari luar tajuk tanaman, akibatnya kelembaban pagi hari lebih rendah dan siang hari lebih tinggi dibanding di luar naungan. (Wahid, 1984). Oleh sebab itu, naungan dapat mempengaruhi proses proses yang terjadi di dalam tanaman yaitu fotosintesis, respirasi, transirasi, reduksi nitrat, sintesis protein, produksi hormon, translokasi, dan penuaan. (Chambers, 1978). Pengaruh naungan terhadap tanaman disamping mengurangi cahaya matahari yang tiba di permukaan, dapat juga mempengaruhi iklim mikro tanaman. Naungan dapat mempengaruhi beberapa faktor lingkungan antara lain: temperatur, kelengasan tanah, pergerakan udara, mempertahankan unsur hara, menekan gulma, menurunkan suhu tanah dan tanaman pada waktu siang, menaikkan suhu udara pada waktu malam, perlindungan dari limpasan hujan, pemindahan uap air dan CO 2, dan menaikkan kelembaban relatif (Haris, 1999).
III.
Hasil Pengamatan
Tanaman atau tumbuhan C 3 yang kami temui di Desa Tingkir Kondisi Tanaman dan GPS Status
Keterangan Tanaman : Padi Nama Daerah
: Padi
Latin
: Oryza sativa L.
Kondisi Klimatologi Kemiringan: U06 R02 Ketinggian : 652 Mdpl Intensitas Cahaya : 144176 lux Kecepatan angin : 00 Suhu : 29 oC Kondisi tanah yang tidak terlalu kering cocok untuk tanaman padi tersebut karena tanaman padi tidak dapat tumbuh jika tanah terlalu kering atau basah (banyak air). Tidak terdapat naungan pada tanaman padi tapi merupakan tanaman C3. Komoditas Tanaman : Gandum Nama Lokal
: Gandum
Latin
: Triticum aestuvum L
Kondisi Klimatologi Kemiringan:U04 L01 Ketinggian : 1078 Mdpl Intensitas Cahaya : 2303 lux Kecepatan angin : 00 Suhu : 28 0C Tanaman gandum tidak terkena cahaya matahari penuh, karena tanaman gandum ternaungi
oleh
atap
rumah
yang
ada
disekitar pekarangan. Tanaman ini dapat tumbuh tetapi tidak maksimal, karena bulir gandum yang tumbuh tidak terdapat isinya. Sepertinya tanaman ini tidak terawat karena
dibiarkan begitu saja tanpa perawatan dari pemilik. Komoditas Tanaman : Kacang Merah Nama Lokal Latin
: Kacang Merah : Phaseolus vulgaris L.
Kondisi Klimatologi Kemiringan: U04 L01 Ketinggian : 1087 Mdpl Intensitas Cahaya : 144176 lux Kecepatan angin : 00 Suhu : 28 0C Tanaman kacang merah seharusnya membutuhkan naungan tetapi ketika kami melakukan pengamatan tidak dilakukan penaungan, sehingga tanaman tersebut tidak optimal, jika dibiarkan akan mengalami kegagalan panen.
Tanaman atau tumbuhan tipe C 4 yang kami temui di desa Tingkir Kondisi Tanaman atau Tumbuhan dan GPS Status
Keterangan Tanaman
:Jagung
Nama Daerah (Toraja): Dal’le Latin
: Zea mays
Kondisi Klimatologi Kemiringan: U03 L14 Ketinggian : 647Mdpl Intensitas Cahaya : 144176 lux Kecepatan angin : 00 Suhu : 30 0C Pertumbuhan tanaman jagung sangat membutuhkan intensitas cahaya matahari. Tanaman jagung yang ternaungi, pertumbuhannya akan terhambat/ merana, dan
memberikan hasil biji yang kurang baik bahkan tidak dapat membentuk buah. Ketika melakukan pengamatan disekitar tanaman jagung tidak terdapat naungan sehingga mendapatkan panen yang optimal. Komoditas Tanaman : Cabai Keriting Nama Daerah
: Lombok
Latin
: Capsicum annum L.
Kondisi Klimatologi Kemiringan:000 000 Ketinggian : 646Mdpl Intensitas Cahaya :51499 lux Kecepatan angin : 00 Suhu : 29 0C Tanaman cabai tidak memerlukan naungan, karena intensitas cahaya yg cukup tinggi dibutuhkan untuk fotosintesis, pembentukan bunga, buah dan pemasakan buah. Ketika kami melakukan pengamatan terdapat bunga matahari disekitar tanaman yang digunakan untuk mengusir hama, tetapi tidak menggangu tanaman cabai keriting tersebut mendapatkan intensitas cahaya. Nama Tumbuhan : Alang – alang Nama Latin
: Imperata Cylindrica
Kondisi Klimatologi Kemiringan:D01 L02 Ketinggian : 666Mdpl Intensitas Cahaya :105600 lux Kecepatan angin : 00 Suhu : 300C Alang-alang merupakan tanaman tipe C4 dikarenakan alang-alang tidak akan tumbuh
jika intensitas cahayanya rendah dan alangalang sendiri dapat tumbuh di tanah yang kering.
Tanaman atau tumbuhan yang termasuk ke dalam tipe CAM pada desa Tingkir. Kondisi Tanaman atau Tumbuhan dan GPS Status
Keterangan Tanaman
:Lidah Buaya
Latin
: Aloe vera
Kondisi Klimatologi Kemiringan:U07 L04 Ketinggian : 641Mdpl Intensitas Cahaya :15628 Kecepatan angin : 00 Suhu : 300C Tanaman terkena cahaya matahari penuh, sehingga sangat bagus untuk pertumbuhan lidah buaya. Tanaman
: Kaktus
Nama Latin
: Cactaceae juss
Kondisi Klimatologi Kemiringan:U03 L14 Ketinggian : 647Mdpl Intensitas Cahaya :144176 lux Kecepatan angin : 00 Suhu :31 0C Tanaman terkena cahaya matahari penuh sehingga intensitas cahaya sangat tinggi, namun ketika kami melakukan pengamatan kaktus tidak sehat hal tersebut dikarenakan terlalu banyaknya iklim mikro seperti air dan kelembaban tanah tempat tumbuhnya kaktus terlalu lembab.
Tumbuhan
paku
dengan
bahasa
latin
Asplenium adiantum-ningrum Kondisi Klimatologi Kemiringan:U04 L04 Ketinggian : 573Mdpl Intensitas Cahaya :1174 Kecepatan angin : 00 Suhu :29 0C Tumbuhan ini termasuk tumbuhan CAM karena dapat tumbuh di tempat ekstrim seperti yang kami jumpai dapat tumbuh dari celah-celah bebatuan, iklim mikro tumbuh ditempat yang lembab, dengan suhu tanah yang mungkin rendah.
Jenis bambu yang terdapat pada desa Tingkir adalah Kondisi Tanaman atau Tumbuhan dan GPS Status
Keterangan Bambu Ampel Hijau Latin
: Bambusa Vulgaris
Kondisi Klimatologi Kemiringan:000 L02 Ketinggian : 662Mdpl Intensitas Cahaya :1669 lux Kecepatan angin : 00 Suhu : 36 0C Bambu merupakan tumbuhan yang lebih toleran terhadap iklim. Jenis bambu yang kami amati adalah bambu ampel hijau sehingga bambu jenis ini dapat tumbuh dilahan dengan iklim basah seperti di tepi sungai,dan memiliki intensitas cahaya yang
sangat tinggi sehingga termasuk kedalam tumbuhan C4.
IV.
Pembahasan
Menurut Salisbury dan Ross (1995), mengatakan bahwa cahaya matahari mempunyai peranan penting bagi tanaman dalam proses fotosintesis dan pembungaan. Cahaya yang mempengaruhi tumbuhan dibagi dalam 3 komponen penting, yaitu kualitas, lama penyinaran dan intensitas. Intensitas cahaya merupaka salah satu faktor yang sangat penting dalam pertumbuhan tanaman. Hal tersebut menyebabkan terjadinya pembagian jenis kebutuhan radiasi matahari kedalam 3 kelompok yaitu C3, C4, dan CAM. Pengamatan dengan judul kebutuhan tanaman atau tumbuhan terhadap radiasi matahari, yang dilaksanakan di desa Tingkir, disini kami mengamati berbagai jenis tanaman menurut jenis kebutuhannya yang dikelompokkan menjadi 3 tipe yaitu, kelompok tanaman atau tumbuhan C3 yang biasanya termasuk kedalam kelompok tanaman yang dibudidayakan, kelompok tanaman atau tumbuhan C4 yang biasanya termasuk tumbuhan yang dengan sengaja tumbuh dengan sendirinya, dan kelompok yang ketiga adalah tanaman atau tumbuhan CAM, yang mampu hidup pada tempat yang tidak biasanya yang ditumbuhi tanaman atau tumbuhan lain seperti pada cela bebatuan atau pada tanah yang tandus, karena tanaman atau tumbuhan tipe CAM mempunyai fisiologi tubuh yang dapat beradaptasi dengan lingkungan tempat hidupnya. Dalam melaksanakan pengamatan kami di desa Tingkir tanaman atau tumbuhan yang termasuk kedalam tipe C3 adalah padi, gandum, dan kacang merah, sedangkan tanaman atau tumbuhan yang termasuk kedalam C4 adalah jagung, cabai keriting, dan
alang-alang, kemudian tanaman atau tumbuhan yang termasuk kedalam tipe CAM adalah kaktus, lidah buaya dan tumbuhan pakuan. Tanaman padi termasuk kedalam kelompok C3 dikarenakan tanaman padi lebih adaptif pada kondisi kandungan CO 2 atmosfer yang tinggi. Menurut Priyanto (2012), tanaman jenis C3 memiliki rasio transpirasi yang lebih tinggi dan keadaan stomata yang selalu terbuka. Tanaman C3 mengalami fotorespirasi yang berdampak pada hasil bersih fotosintesisnya lebih rendah dari tanaman C4. Sehingga, untuk mengatasi intensitas cahaya yang terlalu tinggi diberi naungan disekitar tanaman tersebut. Tetapi dalam pengamatan tanaman padi di lahan tidak diberikan naungan dikarenakan pada awal proses fotosintesis senyawa fosfogliserat pada tanaman padi merupakan tanaman C3 yang memerlukan lahan yang lembap hingga berair karena mengakibatkan meningkatkan
laju
transpirasi,
sehingga
tidak
memerlukan
penaungan
agar
menyeimbangkannya. Menurut Winslow (2002), menyatakan bahwa tanaman atau tumbuhan C3 dapat hidup dengan baik pada suhu rendah, yaitu pada suhu kurang dari 22 oC. Walaupun suhu tidak terlalu baik untuk tempat tumbuhnya tanaman padi pada desa Tingkir, yang terpenting adalah intensitas yang didapat oleh tanaman padi cukup optimal, serta iklim makro yang meliputi ketinggian pada desa Tingkir dengan ketinggian 652 mdpl yang merupakan iklim panas sangat cocok untuk ditanami komoditas padi. Tanaman gandum merupakan tanaman C3 karena ketika kami melakukan pengamatan tanaman ini memiliki penaungan berupa dinding dari pekarangan rumah, walaupun begitu ketika kami mengamati isi dari bulir gandum itu tidak ada, dikarenakan pemiliknya tidak merawat gandum tersebut secara maksimal dan juga gandum termasuk tanamannya sangat dipengaruhi oleh lingkungannya. Menurut Pessarakli, (1999), menyebutkan bahwa gandum dapat mengalami penurunan hasil yang nyata pada siang hari dengan cuaca cerah, namun penurunan hasil tidak terjadi jika pada siang hari cuaca sedang berawan. Hal tersebut dikarenakan laju transpirasi akan meningkat dengan cepat ketika siang hari dan terjadi karena tanaman tersebut tanpa naungan, sehingga menyebabkan kondisi iklim mikro yang disekitar menjadi tinggi seperti kenaikan suhu udara yang tinggi, kelembaban udara yang rendah menyebabkan udara menjadi lebih kering. Hal tersebut terjadi pada gandum yang kami amati. Tanaman kacang merah termasuk kedalam tanaman C3 karena tanaman jenis ini seharusnya memerlukan naungan oleh tanaman lain agar laju transpirasi tidak besar ketika siang hari. Namun ketika kami mengamati tanaman kacang merah tidak
ternaungi oleh tanaman lain, sehingga menyebabkan kelembaban dan suhu udara di sekitar tanaman menjadi tinggi dan tanah pada lahan tersebut kering. Iklim mikro yang terdapat pada lahan seperti suhu sangat optimal untuk pertumbuhan kacang merah. Serta iklim makro seperti ketinggian tempat kami mengamati juga sangat cocok untuk ditanami oleh komoditas kacang merah. Menurut Lambers (2008), mengatakan tanaman C4 berlangsung sangat efisien dalam keadaan intensitas cahaya yang tinggi. Dalam kami melakukan pengamatan terhadap ketiga tanaman yang termasuk ke dalam tanaman C4 yaitu jagung dengan intensitas cahaya 144176 lux, cabai keriting dengan intensitas cahaya 51499 lux, dan alang-alang dengan intensitas cahaya 105600 lux. Pada tanaman C4 terjadi proses fotosintesis yang cukup baik ketika konsentrasi CO 2 yang sangat sedikit di udara. Menurut Lambers (2008), mengatakan faktor-faktor lingkungan yang terjadi disekitar tanaman atau tumbuhan C4 antara lain daerah kering dengan latitude (garis lintang ) rendah, temperature tinggi dengan kondisi kering. Tumbuhan atau pun tanaman C4 banyak ditemukan di daerah tropis dengan altitude rendah. Dalam melakukan pengamatan latitude yang dimiliki oleh masing-masing tanaman atau tumbuhan adalah sebagai berikut: tanaman jagung dengan latitude 7 o21.518’S, tanaman cabai keriting latitude 7o21.525’S , dan tumbuhan alang-alang dengan latitude 7o21.5198’S. Dengan demikian ketika tanaman dan tumbuhan termasuk kedalam tumbuhan C4 dan cocok dengan lingkungannya. Lambers (2008), mengatakan bahwa tanaman atau tumbuhan C4 tidak dapat berproduksi optimal di daerah yang beriklim dingin. Hal ini disebabkan karena enzim piruvat dikinase (enzim penting dalam lintas C4) sangat sensitive terhadap temperature rendah. Menurut hasil pengamatan di desa Tingkir terhadap tanaman atau tumbuhan C4 suhu yang terdapat didesa tersebut sangat cocok untuk tanaman atau pun tumbuhan C4 karena memiliki yang beriklim sejuk hingga panas.
Menurut Gardner, (1991) tanaman CAM adalah tanaman yang dapat berubah menyerupai tanaman C3 saat pagi hari atau bersuhu rendah dan dapat menyerupai tanaman C4 pada siang hari dan malam hari. Sedangkan menurut (Lakitan, 1995) Tanaman CAM merupakan tanaman yang membuka setengah stomatanya pada siang hari dan membuka semua stomatannya pada malam hari, memiliki laju fotosintesis yang rendah bila dibandingkan dengan tanaman C3 dan C4. Dari kedua pernyataan tersebut dapat disimpulkan tanaman CAM merupakan tanaman yang dapat
menyesuaikan diri dalam lingkungan tertentu. Misalnya, pada lingkungan yang memiliki insentitas cahaya matahari yang tinggi atau cuaca yang panas sekalipun. Pada kondisi seperti ini tanaman melakukan adaptasi dengan menutup sebagian stomatanya untuk mengurangi penguapan dan kehilangan air. Sedangkan pada malam hari saat intensitas cahaya menurun tanaman tersebut akan membuka seluruh stomatanya. Selama malam hari ketika stomata tumbuhan terbuka, tumbuhan ini mengambil CO2 dan memasukkannya ke dalam berbagai asam organik. Tumbuhan yang termasuk golongan CAM adalah anggota dari Familia Crassulaceae, Cactaceae, Bromeliaceae, Liliaceae, Agaveceae. Tumbuhan CAM ini biasanya dicirikan dengan memiliki daun yang tebal. Daun tebal ini berfungsi untuk mengurangi penguapan saat siang hari. Tanaman
lidah
buaya
adalah
tanaman
CAM
yang
berasal
dari
suku
Xantrhorrhoeaceae. Tanaman ini umumnya dapat hidup disegala unsur iklim. Pada pengamatan ini tanaman lidah buaya memiliki insentitas cahaya sebesar 15268 lux. Intensitas cahaya tersebut termasuk tinggi sehingga kelembaban di sekitar tanaman lidah buaya rendah. Keadaan tersebut cocok dengan karakteristik lidah buaya yang tidak terlalu membutuhkan air. Tanaman ini tahan dalam kekeringan, sehingga memiliki kemampuan untuk menyimpan air pada daunnya yang tebal, mulut daunnya tertutup setengah sehingga dapat mengurangi penguapan pada musim kering. Tanaman ini menghendaki ditanam di tempat terbuka untuk mendapatkan sinar matahari secara langsung atau tanpa naungan, tetapi di dalam ruangan yang sinar mataharinya kurang pun dapat tumbuh dengan baik. Pada pengamatan ini tanaman lidah buaya ditanam pada ketinggian 641 mdpl. Keadaan ini cocok untuk pertumbuhan lidah buaya karena lidah buaya dapat tumbuh di dataran tinggi dan juga dataran rendah hal ini di karenakan tanaman ini memiliki daya adaptasi yang tinggi. Tanaman kaktus merupakan tanaman CAM, tanaman kaktus merupakan tanaman sukulen yang dapat tumbuh pada daerah kering. Ketika melakukan pengamatan terhadap kaktus di desa Tingkir tanaman tersebut tidak dapat tumbuh dan berkembang dengan optimal dikarenakan kelembaban yang terdapat pada tanah cukup rendah sehingga menyebabkan kaktus tersebut tidak tumbuh dengan maksimal. Karakteristik yang dimiliki oleh kaktus adalah tidak terlalu banyak membutuhkan air. Kaktus sendiri mampu menyimpan air dalam jumlah yang banyak karena memiliki daun yang tebal. Walaupun begitu intensitas cahaya yang dimiliki sangat tinggi yaitu 144176 lux yang sangat optimal untuk pertumbuhan kaktus pada umumnya.
Tumbuhan pakuan termasuk kedalam tumbuhan CAM, menurut silabury (1998), menyatakan bahwa tumbuhan atau tanaman CAM adalah tumbuhan atau tanaman yang berdaun dan berbatang tebal yang bertranspirasi rendah dan tumbuh di lingkungan yang sangat panas atau gersang. Tumbuhan pakuan yang kami amati memiliki daun yang tidak terlalu tebal dan bantangnya juga tidak tebal, kemudian tumbuhan pakuan yang kami amati ternaungi oleh tumbuhan yang ada disekitarnya hal ini yang menyebabkan proses fotosintesi tidak dapat optimal terjadi pada tanaman pakuan yang kamu amati. Bambu termasuk salah satu tumbuh-tumbuhan anggota famili Gramineae (rumput-rumputan). Tumbuhan bambu berumpun dan terdiri atas sejumlah batang (buluh) yang tumbuh secara bertahap dari mulai rebung, bambu muda, dan bambu dewasa pada umur 3-4 tahun (Otjo, 2006). Bambu merupakan tumbuhan yang lebih toleran terhadap iklim. Jenis bambu yang kami amati pada desa Tingkir adalah bambu ampel hijau sehingga bambu jenis ini dapat tumbuh dilahan dengan iklim basah seperti di tepi sungai,dan memiliki intensitas cahaya yang sangat tinggi sehingga termasuk kedalam tumbuhan C4. Tanaman jenis C4 merupakan jenis tanaman yang harus terkena cahaya matahari secara langsung jika ternaungi tanaman jenis ini aju fotosintetisnya akan terganggu.
V.
Kesimpulan
Dari hasil pengamatan ini dapat diperoleh kesimpulan tumbuhan dapat digolongan menjadi 3 macam berdasarkan kebutuhan intesitas cahaya matahari yang tanaman atau tumbuhan yaitu tumbuhan C3, C4, dan CAM. Dimana tumbuhan atau tanaman C3 memiliki penerimaan intensitas cahaya yang lebih rendah sehingga membutuhkan naungan ataupun tanamana atau tumbuhan yang toleran (membutuhkan atau tidak ) naungan seperti padi, gandum, serta kacang merah yang kami amati di desa Tingkir. Tumbuhan atau tanaman C4 memiliki penerimaan intensitas cahaya yang tinggi sehingga tidak membutuhkan naungan, seperti yang kami amati pada desa Tingkir berupa jagung, alang-alang, dan cabai keriting. Sedangan tumbuhan atau tanaman CAM adalah tumbuhan yang mampu menyesuaikan diri pada lingkungan ekstrim seperti yang kami amati di desa Tingkir adalah kaktus, lidah buaya, dan tumbuhan paku-pakuan.
VI.
Daftar Pustaka
Benyamin, Lakitan. 1994. Dasar-Dasar Klimatologi. PT. Raja Grafindo Persada: Jakarta. Campbell, Neil A. 2000. Biologi jilid II . Jakarta: Erlangga. Chambers. R.E. 1978. Klimatologi Pertanian Dasar.Bogor. Penuntun Mata Kuliah, Fakultas Pertanian IPB. Hlm 23-24 : Bogor. Djukri. 2008. Pengaruh Naungan Paranet Terhadap Sifat Toleransi Tanaman Talas . Jurnal Ilmu Pertanian. Vol 10 No.2 hal 17,22. Fitter, A. H. and Hay, R. K. M. l99l. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Diterjemahkan oleh Sri Andani dan Purbayanti. Gadjah Mada University Press : Yogyakarta. Gardner,P. F., Pearce, R. B. and Mitchell, R. L. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Penerbit Universitas Indonesia: Jakarta. Haris. A. 1999. Karakteristik Iklim Mikro dan Respon Tanaman Padi Gogo pada Pola Tanam Sela dengan Tanaman Karet (Tesis). Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor : Bogor. Jumin, H.B. 2008. Dasar-Dasar Agronomi. PT Rajagrafindo Persada : Jakarta. Kartasapoetra, Ance Gunarsih. 2004. Klimatologi : Pengaruh iklim Terhadap Tanah dan Tanaman Edisi Revisi. Bumi Aksara : Jakarta. Puspitasari, E., Kristianita, dan Putri K., 2012. Pengaruh Intensitas Cahaya Matahari. Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan PGRI : Madiun. Sallisbury, F. B. And Ross, C. W. l992. Plant Physiologi. Wadsworth Publishing CompanynBelmont: California. Tjasjono, Bayong, 1995. Klimatologi Umum. Institut Teknologi Bandung : Bandung. Wahid. P . 1984. Pengaruh Naungan dan Pemupukan Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Lada. Disertasi. Fakultas Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor: Bogor.
VII.
Lampiran
