TUMBUHAN BERPERAN SEBAGAI PENGHASIL CO2, O2 CAHAYA DAN AIR

BAB I

PENDAHULUNAN

A.  Latar Belakang

Produksi hasil hutan sangat tergantung dari faktor-faktor lingkungan oleh karenanya, untuk menjamin keberhasilan pembangunan hutan maka pengetahuan mengenai faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman mutlak untuk diketahui.Setiap spesies memiliki persyaratan tumbuh yang berbeda untuk dapat tumbuh dan berproduksi.  Dalam pertumbuhan tanaman, sering terjadi keragaman dalam satu jenis pohon yang disebabkan oleh perbedaan lingkungan(environmental variation).  Keragaman tersebut dapat berupa keragaman geografis (provenans), dan keragaman lokal antar tempat tumbuh. Faktor-faktor lingkungan merupakan keadaan yang secara langsung mempengaruhi vegetasi. Dalam masa pertumbuhan pohon akan dipengaruhi oleh faktor anatar lain,  CO2, O2, cahaya, dan air.

Tumbuhan membutuhkan CO2 untuk pertumbuhannya. Tumbuh-tumbuhan mengurangi kadar karbon dioksida di atomosfer dengan melakukan fotosintesis, disebut juga sebagai asimilasi  karbon, yang menggunakan energi cahaya untuk memproduksi materi organik dengan mengkombinasi karbon dioksida dengan air. Oksigen berfungsi dalam reaksi metabolisme tumbuhan karena oksigen penting dalam respirsi yang menghasilkan energi. Jika kekurangan oksigen, respirsi terganggu dan energi berkurang sehingga pertumbuhan terganggu.

Cahaya merupakan faktor penting terhadap berlangsungnya fotosintesis, sementara fotosintesis merupakan proses yang menjadi kunci dapat berlangsungnya proses metabolisme yang lain di dalam tanaman. Sedangkan air merupakan sumber kehidupan, tanpa air tidak ada makhluk yang dapat hidup. Air merupakan reagen yang penting dalam proses-proses fotosintesa dan dalam proses-proses hidrolik. Disamping itu juga merupakan pelarut dari garam-garam, gas-gas dan material-material yang bergerak kedalam tumbuhtumbuhan,melalui dinding sel dan jaringan esensial untuk menjamin adanya turgiditas, pertumbuhan sel, stabilitas bentuk daun, proses membuk dan menutupnya stomata, kelangsungan gerak struktur tumbuh-tumbuhan.

Dalam mengoptimalkan pertumbuhan pohon itu perlu adanya pengaruh CO2, O2, sinar matahari dan air yang cukup untuk mendukung petumbuhan pohon. Jika faktor ini tidak tidak tidak tersedia maka pertumbuhan pohon akan hidup merana dan hingga akhirnya akan mengalami kematian. Untuk lebih mengenal faktor-faktor lingkungan tersebut akan di bahas secara terperinci pada bab selanjutnya.

B.  Rumusan Masalah

1.    Jelaskan peranan CO2 dan  proses penyerapan CO2 dalam pertumbuhan pohon itu?

2.    Jelaskan  peranan O2 dalam dan bagaimana proses dari O2 dalam pertumbuhan pohon itu?

3.    Bagaimana peranan sinar matahari dan bagaimanan proses penyerapan sinar matahari dalam pertumbuhan pohon?

4.    Jeaskan  peranan air dan bagaimana proses penyerapan air dalam pertumbuhan pohon?

C.  Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini yaitu mahasiswa mampu  mengatahui peranan, CO2, O2, sinar matahari, dan air bagi pertumbuhan pohon, dan memahami proses faktor-faktor  pengaruh lingkungan tersebut untuk  pertumbuhan pohon.

BAB II

PEMBAHASAN

1.    Peranan CO2 dan prose CO2 Dalam Pertumbuhan Pohon

Tumbuhan membutuhkan CO2 untuk pertumbuhannya. Tumbuh-tumbuhan mengurangi kadar karbon dioksida di atomosfer dengan melakukan fotosintesis, disebut juga sebagai asimilasi karbon, yang menggunakan energi cahaya untuk memproduksi materi organik dengan mengkombinasi karbon dioksida dengan air. Oksigen bebas dilepaskan sebagai gas dari penguraian molekul air, sedangkan hidrogen dipisahkan menjadi proton dan elektron, dan digunakan untuk menghasilkan energi kimia via fotofosforilasi. Energi ini diperlukan untuk fiksasi karbon dioksida pada siklus Kalvin untuk membentuk gula. Gula ini kemudian digunakan untuk pertumbuhan tumbuhan melalui repirasi.

Tumbuh-tumbuhan juga mengeluarkan CO2 selama pernafasan, sehingga tumbuhan yang berada pada tahap pertumbuhan sajalah yang merupakan penyerap bersih CO2. Sebagai contoh, hutan tumbuh akan menyerap berton-ton CO2 setiap tahunnya, namun hutan matang akan menghasilkan CO2 dari pernafasan dan dekomposisi sel-sel mati sebanyak yang dia gunakan untuk biosintesis tumbuhan. Walaupun demikian, hutan matang jugalah penting sebagai buangan karbon, membantu menjaga keseimbangan atmosfer bumi. Selain itu, fitoplankton juga menyerap CO2 yang larut di air laut, sehingga mempromosikan penyerapan CO2 dari atmosfer.

Sebagaimana telah kita ketahui bahwa penghijauan mempunyai manfaat yang cukup banyak. Penghijauan itupun berkaitan dengan usaha untuk mengurangi CO2 yang ada di udara. Menurut PP RI no.63/2002, fungsi penghijauan di perumahan adalah sebagai penyerap CO2, penghasil oksigen, penyerap polutan (logam berat, debu, belerang), peredam kebisingan, penahan angin dan peningkatan keindahan.

Gas CO2   merupakan sumber karbon utama bagi pertumbuhan pohon. Konsentrasi CO2 di atmosfir saat ini belum optimal, sehingga penambahan CO2 kepada pohon di dalam industri pertanian di dalam rumah kaca merupakan kegiatan normal untuk meningkatkan pertumbuhan pohon. Pengaruh fisiologis utama dari kenaikan CO2 adalah meningkatnya laju asimilasi (laju pengikatan CO2 untuk membentuk karbohidrat,fotosintesis) di dalam daun. Efisiensi penggunaan faktor-faktor pertumbuhan lainnya (seperti cahaya, air dan unsur hara) juga akan ikut meningkat.

 Hubungan antara CO2 (dapat diartikan sebagai kondisi normal CO2 di atmosfir) dengan proses fotosintesis, baik di tingkat daun maupun di tingkat kanopi pohon, dan kontribusinya terhadap akumulasi biomasa telah banyak diteliti. Energi untuk terlaksananya proses fotosintesis datang dari cahaya pada panjang gelombang tertentu (PAR, Photosynthetically Active Radiation, 400-700 mikrometer). Baik PAR, maupun CO2, konsentrasinya masih sub-optimal, sehingga fotosintesis akan meningkat dengan meningkatnya CO2, pada kondisi PAR rendah maupun tinggi.

 Tumbuhan terbagi atas dua grup utama, C3 dan C4, yang dibedakan oleh cara mereka mengikat CO2 dari atmosfir dan produk awal yang dihasilkan dari proses asimilasi. Pada pohon C3, enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP (RuBP merupakan substrat untuk pembentukan karbohidrat dalam proses fotosintesis) dalam proses awal asimilasi, juga dapat mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi ( fotorespirasi adalah respirasi,proses pembongkaran karbohidrat untuk menghasilkan energi dan hasil samping, yang terjadi pada siang hari), sehingga ada kompetisi antara CO2 dan O2 dalam menggunakan RuBP . Jika konsentrasi CO2 di atmosfir ditingkatkan, hasil dari kompetisi antara CO2 dan O2 akan lebih menguntungkan CO2, sehingga fotorespirasi terhambat dan asimilasi akan bertambah besar.

 Dalam fotosintesis C3 berbeda dengan C4,pada C3 karbon dioxida masuk ke siklus calvin secara langsung. Struktur kloroplas pada tanaman C3 homogen. Tanaman C3 mempunyai suatu peran penting dalam metabolisme, tanaman C3 mempunyai kemampuan fotorespirasi yang rendah karena mereka tidak memerlukan energi untuk fiksasi sebelumnya. Tanaman C3 dapat kehilangan 20 % carbon dalam siklus calvin karena radiasi, tanaman ini termasuk salah satu group phylogenik. Konsep dasar reaksi gelap fotosintesis siklus Calvin (C3) adalah sebagai berikut:

CO2 diikat oleh RUDP untuk selanjutnya dirubah menjadi senyawa organik C6 yang

tidak stabil yang pada akhirnya dirubah menjadi glukosa dengan menggunakan 18ATP dan 12 NADPH.Siklus ini terjadi dalam kloroplas pada bagian stroma.Untuk menghasilkan satu molekul glukosa diperlukan 6 siklus C3.

Ø 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. 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 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.

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

Pada tanaman C4, CO2 diikat oleh PEP (enzym pengikat CO2 pada tanaman C4) yang tidak dapat mengikat O2 sehingga tidak terjadi kompetisi antara CO2 dan O2. Lokasi terjadinya assosiasi awal ini adalah di sel-sel mesofil (sekelompok sel-sel yang mempunyai klorofil yang terletak di bawah sel-sel epidermis daun). CO2 yang sudah terikat oleh PEP kemudian ditransfer ke sel-sel "bundle sheath" (sekelompok sel-sel disekitar xylem dan phloem) dimana kemudian pengikatan dengan RuBP terjadi. Karena tingginya konsentasi CO2 pada sel-sel bundle sheath ini, maka O2 tidak mendapat kesempatan untuk bereaksi dengan RuBP, sehingga fotorespirasi sangat kecil and G sangat rendah, PEP mempunyai daya ikat yang tinggi terhadap CO2, sehingga reaksi fotosintesis terhadap CO2 di bawah 100 m mol m-2 s-1 sangat tinggi. , laju assimilasi tanaman C4 hanya bertambah sedikit dengan meningkatnya CO2. Sehingga, dengan meningkatnya CO2 di atmosfir, tanaman C3 akan lebih beruntung dari tanaman C4 dalam hal pemanfaatan CO2 yang berlebihan.

Tanaman C4 selain mengambil CO2 dari udara, juga mengambil CO2 dari malat atau oksaloasetat yang didapatkan dari siklus Calvin yang dilakukannya di siang hari. Malat atau oksaloasetat dapat digunakan tanaman sebagai sumber CO2 untuk proses pembentukan gula di malam hari karena siklus Calvin tidak membutuhkan sinar matahari dalam prosesnya, jika kandungan ion H+ di dalam tubuh tanaman tersebut mencukupi. Tanaman ini umumnya merupakan tanaman yang mampu memproduksi polisakarida (glukosa, amilum, dsb) dalam waktu.

Tebu (Saccharum officinarum), jagung (Zea mays), dan tumbuhan tertentu lain tidak mengikat karbon dioksida secara langsung. Pada tumbuhan ini senyawa pertama yang terbentuk setelah jangka waktu pelaksanaan fotosintesis yang sangat pendek, bukanlah senyawa 3-C asam fosfogliserat (PGA), melainkan senyawa 4-C asam oksaloasetat (OAA).

Metode alternatif fiksasi karbon dioksida untuk fotosintesis ini disebut jalur Hatch-Slack. Tumbuhan yang menggunakan jalur ini disebut tumbuhan C4 atau tumbuhan 4 karbon.

Menurut penelitian yang dilakukan Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman Departemen Pekerjaan Umum, tanaman penghijau rumah dapat dibagi berdasarkan kemampuan pohon sebagai penyerap CO2 dan polutan udara serta kemampuan meredam kebisingan dan juga tanaman produktif.

1. Tanaman Penyerap CO2

 Beringin (Ficus Benyamina), Puring (codiaeum interuptum), Sri rejeki (aglaonema costatum), Palem kuning (pandanus utiis),  Pisang-pisangan (Heliconia).

2. Tanaman penyerap logam berat

Kenikir yang sering digunakan sebagai sayuran ternyata dapat menyerap logam berat. Teh-tehan yang sering dimafaatkan sebagai pagar hijau juga bisa menyerap logam berat.

2.    Tanaman peredam kebisingan

3.    Bambu jepang yang sering digunakan untuk menghiasi dinding halaman rumah ternyata mampu meredam kebisingan.

Seperti halnya tumbuhan pohon pun juga dapat digunakan untuk mengurangi CO2. Ada banyak manfaat pohon bagi kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya di muka bumi ini. Antara lain, mengurangi polutan gas CO2 yang lepas ke udara dan terakumulasi di atmosfer. Pohon adalah “pelahap” CO2 yang rakus.

Dalam pertumbuhannya, sebatang pohon membentuk masa batang, utamanya dari karbondisoksida yang diserap untuk fotosintesis. Sebatang pohon mampu menyerap 6 kg CO2/tahun. Karena itu 1 acre (± 4.047 m2) hutan berisi pepohonan muda menyerap 2,5 ton CO2/tahun.

Pohon mencapai kemampuan maksimalnya menyerap CO2 sekitar usia 10 tahun. Sebatang pohon yang ditanam di perkotaan (yang notabene memiliki kadar polusi CO2 lebih tinggi) setara nilainya dengan penyerapan CO2 oleh 15 pohon di hutan Pepohonan membersihkan udara yang kita hirup. Partikel debu, CO, SO2, dan polutan-polutan lain akan diserap oleh tanaman sehingga kita bisa menghirup udara yang lebih baik kualitasnya.

2.    Peranan O2 dan prose O2 Dalam Pertumbuhan Pohon

Carbon , Oksigen dan Hidrogen merupakan bahan baku dalam pembentukan jaringan tubuh tanaman, berada dalam bentuk H2O (air), H2CO3 ( asam karbonat) dan CO2 (gas karbondioksida). Karbon adalah unsur penting sebagai pembangun bahan organik, karena sebagian besar bahan kering tanaman terdiri dari bahan organik. Unsur Karbon ( C ), ini diserap tanaman dalam bentuk gas CO2 yang selanjutnya digunakan dalam proses yang sangat penting yaitu FOTOSINTESIS : CO2 + H2O--------> C6H12O6 , tanpa gas CO2 proses tersebut akan terhambat sehingga pertumbuhan dan produksi tanaman pun akan terhambat.

Landegrardh (1924) menyatakan bahwa:

*CO2 pada permukaan tanah sekitar 0.053 - 0.28 %

*Diatas daun 0.04 - 0.06 %

*Satu meter di atas tanah + 0.07 %

Sama halnya dengan karbon, ternyata Hydrogen (H) merupakan elemen pokok pembangunan bahan organik dan unsur H ini diserap oleh tanaman dalam bentuk H2O. Esensi unsur ini bagi tanaman adalah pada proses fotosintesis ( CO2 + H2O ----> C6H12O6 ) di sini jelas terlihat bahwa, unsur H sama pentingnya dengan unsur C. Sedangkan Oksigen ( O ) juga terdapat dalam bahan organik sebagai atom dan termasuk pembangun bahan organik, diambil oleh tanaman dalam bentuk gas O2 esensi utama dari unsur. Oksigen ini berperan pada proses respirasi. Proses respirasi tanaman adalah proses perombakan gula (karbohidrat) hasil. fotosintesis dan hasil akhir dari proses respirasi yaitu terbentuknya ATP yang merupakan sumber energi utama bagi tanaman untuk melakukan semua kegiatan seperti absorbsi, transpirasi, transportasi, pembelahan sel, pembungaan maupun fotosintesis. Oksigen digunakan di mitokondria untuk membantu menghasilkan adenosina trifosfat (ATP) selama fosforilasi oksidatif. Reaksi respirasi aerob ini secara garis besar merupakan kebalikan dari fotosintesis, secara sederhana:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2880 kJ•mol-1

3.    Peranan Sinar Matahari Dan Prose Penyerapan Sinar Matahari Dalam Pertumbuhan Pohon

Matahari merupakan sumber energi terbesar di alam semesta. Energi matahari diradiasikan kesegala arah dan hanya sebagian kecil saya yang diterima oleh bumi. Energi matahari yang dipancarkan ke bumi berupa energi radiasi. Disebut radiasi dikarenakan aliran energi matahari menuju ke bumi tidak membutuhkan medium untuk mentransmisikannya. Energi matahari yang jatuh ke permukaan bumi berbentuk gelombang elektromagentik yang menjalar dengan kecepatan cahaya. Panjang gelombang radiasi matahari sangat pendek dan biasanya dinyatakan dalam mikron.

Jika dihubungkan dengan fotosintesis, tanaman dibedakan menjadi 3, yaiu tanaman C3, C4 dan tanaman CAM. Perbedaan yang mendasar antara tanaman tipe C3, C4, dan CAM adalah pada reaksi yang terjadi di dalamnya.  Pada tanaman yang bertipe C3 produk awal reduksi CO2 (fiksasi CO2) adalah asam 3-fosfogliserat atau PGA. Terdiri atas sekumpulan reaksi kimia yang berlangsung di dalam stroma kloroplas yang tidak membutuhkan energi dari cahaya mataharai secara langsung. Sumber energi yang diperlukan berasal dari fase terang fotosintesis. Sekumpulan reaksi tersebut terjadi secara simultan dan berkelanjutan. Memerlukan energi sebanyak 3 ATP. PGAL yang dihasilkan dapat digunakan dalam peristiwa yaitu sebagai bahan membangun sel, untuk pemeliharaan sel dan disimpan dalam bentuk pati. Berdasarkan proses reaksi yang terjadi pada tanaman C3, telah diketahui bahwa tanaman C3 dapat tumbuh baik dibawah naungan tau ditempat yang intensitas mataharinya rendah.

Tanaman C4 adalah tanaman yang mampu hidup di lahan yang terpapar intensitas matahari penuh. Pada tanaman tipe C4 yang menjadi cirinya adalah produk awal reduksi CO2 (fiksasi CO2) adalah asam oksaloasetat, malat, dan aspartat ( hasilnya berupa asam-asam yang berkarbon C4). Reaksinya berlangsung di mesofil daun, yang terlebih dahulu bereaksi dengan H2O membentuk HCO3 dengan bantuan enzim karbonik anhidrase. Memiliki sel seludang di samping mesofil. Tiap molekul CO2 yang difiksasi memerlukan 2 ATP. Tanaman c4 juga mengalami siklus calvin seperti peda tanaman C3 dengan bantuan enzim Rubisko.

Sedangkan pada tanaman tipe CAM yang menjadi ciri mendasarnya adalah memiliki daun yang cukup tebal sehingga laju transpirasinya rendah. Stomatanya membuka pada malam hari. Pati diuraikan melalui proses glikolisis dan membentuk PEP. CO2 yang masuk setelah bereaksi dengan air seperti pada tanaman C4 difiksasi oleh PEP dan diubah menjadi malat. Pada siang hari malat berdifusi secara pasif keluar dari vakuola dan mengalami dekarboksilasi. Melakukan proses yang sama dengan tanaman C3 pada siang hari yaitu daur Calvin. Melakukan proses yang sama dengan tanaman C4 pada malam hari yaitu daur Hatch dan Slack.

Ø Proses tanaman mendapatkan energi

Pada kegiatan budaya pertanian, Pengaruh unsur cahaya menjadi perhatian serius. Hal tersebut dikarenakan hampir semua objek agronomi berupa tanaman hijau yang memiliki kegiatan fotosintesa. Penerapan energi pelengkap dalam bentuk kerja manusia dan hewan, bahan bakar, mesin, alat-alat pertanian, pupuk, dan, obat-obatan tidak lain adalah sebagai usaha untuk meningkatkan proses konversi energi matahari ke dalam bentuk produk tanaman.

 Tidak semua energi cahaya matahari dapat diabsorpsi oleh tanaman. Hanya cahaya tampak saja yang dapat berpengaruh pada tanaman dalam kegiatan fotosintesisnya. Cahaya itu disebut dengan PAR (Photosynthetic Activity Radiation) dan mempunyai panjang gelombang 400 mili mikron sampai 750 mili mikron.Tanaman juga memberikan respon yang berbeda terhadap tingkatan pengaruh cahaya yang dibagi menjadi tiga yaitu,  intensitas cahaya, kualitas cahaya, dan lamanya penyinaran.

Oleh tumbuhan radiasi matahari berupa cahaya tampak ditangkap oleh klorofil pada tanaman dalam proses yang disebut proses fotosintesis. Hasil fotosintesis menjadikan bahan utama untuk proses pertumbuhan dan cadangan makanan tanaman.

 Proses fotosintesis pada tanaman dilakukan di siang hari dikala matahari menyinari bumi. Dengan menggunakan cahaya matahari tumbuhan mengubah gas karbondioksida dan unsur-unsur mineral dalam tanah serta air untuk menghasilkan gula (glukosa) dan oksigen. Proses ini dilakukan oleh zat hijau daun bernama klorofil yang berada di daun dan dilindungi oleh lapisan lilin untuk mencegah penguapan. Gula hasil fotosintesis disimpan tumbuhan sebagai cadangan energi, dan oksigen sebagai hasil sampingannya.

Gula yang telah dibuat kemudian digunakan oleh tumbuhan untuk proses metabolismenya. Pemanfaatan energi gula oleh tumbuhan memerlukan serangkaian proses sehingga energi yang ada dalam bentuk gelombang elektromagnetik tersebut dapat diubah menjadi energi kimia (ATP dan NADPH) yang  dikenal dengan reaksi terang.  Hasil reaksi terang ini (ATP dan NADPH) selanjutnya dapat dimanfaatkan dalam reaksi metabolisme khususnya reduksi CO.

Ø Pengaruh cahaya terhadap kehidupan tanaman

Radiasi matahari yang ditangkap klorofil pada tanaman yang mempunyai hijau daun merupakan energi dalam proses fotosintesis. Hasil fotosintesis ini menjadi bahan utama dalam pertumbuhan dan produksi tanaman pangan. Selain meningkatkan laju fotosintesis, peningkatan cahaya matahari biasanya mempercepat pembungaan dan pembuahan. Sebaliknya, penurunan intensitas radiasi matahari akan memperpanjang masa pertumbuhan tanaman. Jika air cukup maka pertumbuhan dan produksi padi hampir seluruhnya ditentukan oleh suhu dan oleh radiasi matahari.

 Radisasi 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).

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 organ-organ permukaan, absorpsi mineral hara, permeabilitas, laju pernafasan, dan aliran protoplasma . Secara teoritis, semakin besar jumlah energi yang tersedia akan memperbesar jumlah hasil fotosintesis.

Intensitas cahaya matahari menunjukkan pengaruh primer pada fotosintesis, dan pengaruh sekundernya pada morfogenetik. Pengaruh terhadap morofogenetik hanya terjadi pada intensitas rendah  (Fitter dan Hay, 1991:54). Pengaruh tanaman dalam kaitannya dengan intensitas cahaya salah satunya adalah penempatan daun dalam posisi di mana akan diterima intersepsi cahaya maksimum. Daun yang menerima intensitas maksimal adalah daun yang berada pada tajuk utama yang terkena sinar matahari.

Masing-masing tanaman memiliki reaksi yang berbeda terhadap intensitas cahaya. Berdasarkan perbedaan reaksi tersebut, tanaman dibedakan menjadi tanaman C3, C4, CAM. Tanaman C3 adalah tanaman yang hidup baik pada intensitas cahaya rendah, dan tanaman C4 adalah tanaman yang hidup baik pada intensitas cahaya tinggi, sedangkan tanaman CAM adalah tanaman yang hidup didaerah kering.

Penelitian yang dilakukan oleh Grime dalam Fitter dan Hay (1991:55) membuktikan bahwa tanaman yang terbiasa hidup tanpa naungan seperti Arenaria servillifolia memperlihatkan kondisi yang tidak dapat berkembang dan tumbuh jika diberi naungan. Hal tersebut terbukti oleh habisnya persediaan karbohidat.

Cahaya memberikan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman/pohon secara langsung melalui tumbuhan hijau atau melalui organisme lain, hal ini tergantung kepada zat-zat organik yang disintesa oleh tumbuhan hijau. Kualitas cahaya berkaitan erat dengan panjang gelombang, dimana panjang gelombang ungu dan biru mempunyai foton yang lebih berenergi bila dibanding dengan panjang gelombang jingga dan merah. Kualitas cahaya dibedakan berdasarkan panjang gelombang menjadi.

· Panjang gelombang 750-626 adalah warna merah.

· Panjang gelombang 626-595 adalah warna orange/jingga.

· Panjang gelombang 595-574 adalah warna kuninga.

 ·Panjang gelombang 574-490 adalah warana hijau.

 ·Panjang gelombang 490-435 adalah warna biru.

 ·Panjang gelombang 435-400 adalah warna ungu.

Semua warna-warni dari panjang gelombang ini mempengaruhi terhadap fotosintesis dan juga mempengaruhi terhadap pertumbuhan dan perkembangan pohon baik secara generatif maupun vegetatif, tetapi kuning dan hijau dimanfaatkan oleh tanaman sangat sedikit, panjang gelombang yang paling banyak diabsorbsi beada di wilayah violet sampai biru dan orange sampai merah.

4.    Peranan air Dan Prose Penyerapan air Dalam Pertumbuhan Pohon

Air adalah salah satu komponen fisik yang sangat vital dandibutuhkan dalam jumlah besar untuk pertumbuhan dan perkembangantanaman. Sebanyak 85-90% dari bobot segar sel-sel dan jaringantanaman tinggi adalah air. Di alam, air terdapat dalam tiga bentuk:padat, cairdan gas. Sel hidup, 70% lebih terdiri dari air,termasuk badan manusia. Kekurangan air beberapa persen saja sudah cukup membuat badan ini lemah, dan kekurangan beberapa puluh persen dapat menyebabkan kematian.

Kehidupan sangat bergantung dari sifat-sifat dari air yang unik dibanding liquid yang lain. sifat-sifat ini berasal dari  struktur dan interaksi molekul air .Air memiliki apa yang dinamakan ikatan hidrogen yang anehnya cukup kuat. Ikatan ini memberikan air lebih struktur daripada liquid yang lain, dan memberikan kohesi yang tinggi yang  membantu transport dalam tumbuhan. Ikatan ini juga memberikan tegangan permukaan air yang cukup kuat, dan memberikan bentuk butir-butir air. Demikian pula air mempunyai tingkat adhesi yang tinggi dengan kebanyakan material. Imbibisi (proses merasuknya air ke dalam struktur berpori-pori) membantu penyerapan air ke dalam biji dan memecahkan kulit biji sehingga biji tersebut dapat tumbuh.

Ikatan hidrogen juga menyebabkan air mempunyai kapasitas panas yang tinggi sehingga dapat berfungsi sebagai tempat penampung panas yang efektif. Pada waktu musim panas air menampung panas dan pada waktu musim dingin mengeluarkannya perlahan, sehingga menjaga level temperatur yang stabil yang penting bagi iklim dan kehidupan. air juga memerlukan energi yang banyak untuk menguap sehingga memoderasi panas dari matahari, menjaga temperatur ekosistem air, dan menjaga temperatur organisma dari ekses panas.  Air juga mempunyai sifat anomali, yaitu mengembang ketika didinginkan kurang dari 4 derajat. Hal ini terjadi karena perubahan struktur air menjadi tetrahedral. Hal ini menjaga air di kedalaman menjadi beku. Karena berat jenis es lebih ringan, es terbentuk dipermukaan dulu. Ketika air membeku, panas dibebaskan ke lapisan di bawahnya dan mengisolasinya. Hal ini juga membuat transisi antara musim tidak terjadi dengan tiba-tiba.

 Air yang di butuhkan oleh tanaman adalah air yang berada di dalam tanah yang di tahan oleh butir-butir tanah . air ini berasal dari cadangan dalam tanah yang telah ada sebelum tanaman di tanam dan curah hujan yang turun senbelumnya. Peranan air bagi tumbuhan guna menjamin kelangsungan proses fisiologis dan biologi pertumbuhannya yaitu :

Ø  Merupakan 90 – 95% penyusun tubuh tanaman

Ø  Aktivator enzim

Ø  Pereaksi dalam reaksi hidrolisis

Ø  Sumber H dalam fotosintesis

Ø  Penghasil O2 dalam fotosintesis

Ø  Pelarut dan pembawa berbagai senyawa

Ø  Menjaga Ψp sel yang penting untuk pembelahan, pembesaran, pemanjangan sel,

Ø  mengatur bukaan stomata, gerakan daun dan bunga (misal epinasti)

Ø  Pemacu respirasi

Ø  Mengatur keluar masuknya zat terlarut ke dan dari sel

Ø  Mendukung tegaknya tanaman, terutama pada tanaman herbaceus

Ø  Agensia penyebaran benih tanaman

Ø  Mempertahankan suhu tanaman tetap konstan pada saat cahaya penuh

Ø Fungsi air bagi tumbuhan

Berikut ini adalah beberapa fungsi penting air bagi tumbuhan :

1. Penyusun utama protoplasma. Molekul - molekul makro dalam protoplasma seperti protein, karbohidrat, pektin dan lain - lain membentuk struktur yang unik berasosiasi dengan  molekul air dalam bentuk koloid. 

2. Menjadi pelarut bagi zat hara yang diperlukan tumbuhan. 

3. Menjadi alat transpor untuk memindahkan zat hara. Bahan yang diangkut dapat berupa bahan mineral dari dalam tanah, bahan - bahan organik hasil fotosintesa, dan olahan sel lainya. 

4. Menjadi medium berlangsungnya reaksi-reaksi biokimia. Kita tahu terkadang proses reaksi terjadi dalam bentuk larutan dan air adalah pelarut yang sangat baik.

5. Menjadi bahan dasar untuk reaksi - reaksi biokimia. Seperti pada fotosintesis, tanpa adanya air yang berperan sebagai donor elektron, fotosintesis tidak dapat berlangsung. 

6. Sebagai sistem hidrolik. Air dapat memberikan tekanan hidrolik pada sel seliingga menimbulkan turgor  pada dinding sel tumbuhan. memberikan kekuatan mekanik pada jaringan-jaringan yang tidak memiliki sokongan struktur (zat kayu) pada dinding selnya, misalnya pada parenkim. Sistem hidrolik juga dapat di jumpai pada membuka dan menutupnya stomata. 

7. Stabilisasi dan pemindahan panas. Tingginya panas jenis yang dimiliki air, telah memungkinkan air berperan sebagai penyangga (buffer) dalam pengaturan panas tubuh tumbuhan. Penyerapan sejumlah besar panas (radiasi) oleh tumbuhan, hanya akan mengubah suhu tubuh sedikit saja. Sebab sebagian besar panas (radiasi) tersebut dikembalikan lagi ke lingkungannya dengan cara penguapan air dari permukaan tubuhnya. 

8. Sebagai alat gerak misalnya pada pulvinus tangkai daun pada gerak nasti. Air di dalam sel berada dalam bentuk bebas dan terikat. Keterikatan air itu dapat dengan ion atau molekul polar, terkait dengan ikatan H pada molekul lain, terikat pada koloid atau terikat secara kapiler. Air bebas terdapat pada vacuola sebagai cairan encer. Apabila tumbuhan kekurangan air, air bebaslah yang hilang lebih dulu.  Sebagai larutan air dalam sel mempunyai potensial air lebih kecil dari nol. Besamya potensial air larutan cairan sel dipengaruhi oleh temperatur, adanya bahan pelarut lain, adanya imbibiban yaitu zat yang mampu mengadakan imbibisi. dan adanya tekanan atau tegangan (tekanan hidrostatik).

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Tumbuhan membutuhkan CO2 untuk pertumbuhannya. Tumbuh-tumbuhan mengurangi kadar karbon dioksida di atomosfer dengan melakukan fotosintesis, disebut juga sebagai asimilasi  karbon, yang menggunakan energi cahaya untuk memproduksi materi organik dengan mengkombinasi karbon dioksida dengan air. Oksigen berfungsi dalam reaksi metabolisme tumbuhan karena oksigen penting dalam respirsi yang menghasilkan energi. Jika kekurangan oksigen, respirsi terganggu dan energi berkurang sehingga pertumbuhan terganggu. Cahaya merupakan faktor penting terhadap berlangsungnya fotosintesis, sementara fotosintesis merupakan proses yang menjadi kunci dapat berlangsungnya proses metabolisme yang lain di dalam tanaman. Sedangkan air merupakan sumber kehidupan, tanpa air tidak ada makhluk yang dapat hidup.

Saran

Dalam mengoptimalkan pertumbuhan pohon itu perlu adanya pengaruh CO2, O2, sinar matahari dan air yang cukup untuk mendukung petumbuhan pohon. Jika faktor ini tidak tidak tidak tersedia maka pertumbuhan pohon akan hidup merana dan hingga akhirnya akan mengalami kematian. Jadi kita sebagai manusia marilah bersama-sama menjaga alam ini agar bisa tetap terjadi keseimbangan,  antar makhluk hidup maupun dengan lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

http://itsnainialbanjari.blogspot.com/2010/01/fungsi-oksigen-bagi-tumbuhan_16.html. Diaskes pada tanggal 20 februari 2014 pukul 19.00 wita.

http://smakita.net/pengaruh-faktor-luar-eksternal-terhadap-pertumbuhan-tumbuhan/. Diaskes pada tanggal 20 februari 2014 pukul 19.30 wita.

http://sustainablemovement.wordpress.com/2012/03/08/pengaruh-cahaya-terhadap-pertumbuhan-tanaman/. Diaskes pada tanggal 20 februari 2014 pukul 18.00 wita.

http://www.bimbie.com/perkembangan-pada-tumbuhan.htm. Diaskes pada tanggal 20 februari 2014 pukul 12.00 wita.

http://prezi.com/hvuxwsrnuykn/pengaruh-cahaya-terhadap-pertumbuhan-tanaman/. Diaskes pada tanggal 20 februari 2014 pukul 22.00 wita.

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2012/11/fotosintesis-tanaman-c3-c4-cam.html. Diaskes pada tanggal 20 februari 2014 pukul 22.10 wita.

http://ag1992.blogspot.com/2011/03/berdasarkan-tipe-fotosintesis-tumbuhan.html. Diaskes pada tanggal 20 februari 2014 pukul 21.16 wita.