PENGARUH SINAR MATAHARI TERHADAP PROSES

FOTOSINTESIS

Tanaman merupakan organisme autotrof, yaitu organisme yang dapat

menyediakan makanannya sendiri dengan cara melakukan fotosintesis. Menurut

(Rasyid, 2009), proses fotosintesis tumbuhan adalah suatu proses yang menjadi

dasar bagi terbentuknya berbagai zat – zat organik di alam. Sedangkan menurut

sumber lain fotosintesis adalah proses sintesis karbohidrat dari bahan – bahan

anorganik (CO2 dan H2O) pada tumbuhan berpigmen dengan bantuan energi

cahaya matahari sebagai suber energy pada proses fotosintesis (Ai, 2012).

Dalam proses fotosintesis, tanaman membutuhkan unsur hara, air, cahaya

matahari dan CO2 sebagai bahan utama dalam prosesnya. Unsur hara yang

dipakai oleh tanaman diperoleh kebanyakan dari tanah dan hanya sebagian kecil

yang diperoleh dari udara. Penyerapan unsur hara dilakukan oleh akar tanaman

bersamaan dengan penyerapan air yang juga menjadi bahan penting bagi tanaman

untuk melakukan fotosintesis. Gas karbon dioksida adalah unsur yang diambil

dari udara oleh tanaman melalui stomata, gas ini merupakan unsur penting lain

dalam proses fotosintesis tanaman. Hasil dari fotosintesis yang dilakukan melalui

tahapan menyerap air dan CO2 dan dengan adanya bantuan klorofil serta energy

yang diperoleh dari sinar matahari akan menghasil karbohidrat dan O2 serta uap

air, Dalam prosesnya, tumbuhan menggunakan intensitas cahaya matahari secara

baik sehingga pembentukan karbohidrat meningkat yang digunakan untuk

pertumbuhan (Istiqomah, dkk, 2010).

Peranan sinar matahari sangatlah besar bagi seluruh mahluk hidup

khususnya bagi tumbuhan. Karena dalam pembentukan zat – zat organik didalam

daun yang biasa disebut fotosintesis atau asimilasi karbon sangat membutuhkan

sinar matahari (Praoya, 2000). Cahaya matahari yang diambil akan diubah oleh

tanaman menjadi energi kimia, sehingga dapat dipakai dalam proses fotosintesis

karena sinar matahari tidak bisa langsung dipakai.

Sinar matahari yang dipakai oleh tanaman tidaklah semuanya melainkan

hanya cahaya dengan panjang gelombang 360 hingga 720 µm yang dapat dipakai

dalam proses fotosintesis (Ashari, 1995). Di bawah atau di atas panjang

gelombang tersebut tidak bisa dipakai oleh tanaman dan akan memantul kembali

ke udara. Sedangkan cahaya yang didapat oleh tanaman tidak semua dari cahaya

matahari, melainkan melalui beberapa penyaringan di atmosfer, oleh karena itu

intensitas maksimum cahaya matahari yang cerah untuk berbagai tujuan seperti

proses fotosintesis bergantung pada konstanta matahari, kerapatan pengaliran

radiasi sinar pada batas luar atmosfer bumi (Fitter dan Hay, 1992).

Setiap cahaya yang dipancarkan dari matahari memiliki panjang

gelombang dan warna yang berbeda sehingga tanaman juga akan berbeda

pengaruh pada masing – masing panjang gelombang. Pigmen klorofil yang

dimiliki tanaman menyerap lebih banyak cahaya tampak berwna biru dengan

panjang gelombang 400 hingga 500 µm dan cahaya merah tampak dengan

panjang gelombang 650 hingga 700 µm dibandingkan dengan cahaya hijau yang

memiliki panjang gelombang 500 hingga 600 µm (Pertamawati, 2010)

Penyinaran yang cukup bagi tanaman akan membuat tanaman bisa

melakukan proses fotosintesis dengan maksimal sehingga produksi karbohidrat

akan sangat baik bagi pertumbuhan tanaman (Nurshati, 2011). Tanaman akan

tumbuh dengan optimal jika proses fotosintesisnya berjalan dengan optimal juga.

Tetapi sebaliknya, dengan adanya naungan yang menghalangi sinar matahari ke

tanaman akan mengakibatkan proses fotosintesis berkurang sehingga tanaman

menjadi lemah dan kecil karena tidak ada metabolisme yang terjadi dalam tubuh

tanaman (Tjitrosomo, 1990). Tidak adanya sinar matahari yang didapat oleh

tanaman akan menjadikan tanaman mengalami etiolasi dimana tanaman akan

tumbuh dengan cepat tetapi dengan ukuran batang yang kecil dalam rangka

penghematan energi oleh tanaman (Pertamawati, 2010).

Fotosintesis ( photo = cahaya, synthesis = pengolahan ) adalah proses

pembuatan makanan yang dilakukan oleh organisme autotrof yang berlangsung

dengan bantuan cahaya matahari dengan menggunakan unsur hara, air dan karbon

dioksida sebagai bahannya dan klorofil sebagai tempatnya.

Fotosintesis memiliki fungsi sebagai penghasil zat makana yang berupa

glukosa. Glukosa glukosa merupakan bahan utama bagi tebentuknya zat makanan

lain yang berupa lipid dan protein yang merupakan bahan pembentuk sel tubuh

tumbuhan itu sendiri. Selain menghasilkan zat makanan, tumbuhan juga

membersihkan udar dengan mengolah karbon dioksida menjadi oksigen yang

digunakan oleh mahluk hidup untuk bernafas.

Proses fotosintesis secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut :

6H2O + 6CO2 C6H12O6 (glukosa) + 6O2

namun, pada aslinya proses fotosintesis terjadi melalui dua tahapan yaitu reksi

terang dan reaksi gelap. Pada reaksi terang, tempat terjadinya adalah di dalam

membran tilakoid di grana. Grana adalah sebuah struktur yang dibentuk oleh

membran tilakoid yang terbentuk dalam stroma, yaitu salah satu ruangan yeng

berada dalam kloroplas. Didalam grana terdapat pigmen yang berperan dalam

proses fotosintesis yaitu klorofil. Pada reaksi terang terjadi proses penyerapan

energi dari cahaya matahari yang kemudian diubah menjadi energi kimia serta

terjadi juga penguraian molekul air menjadi oksigen dan hidrogen.

Proses selanjutnya yaitu reaksi gelap, reaksi ini terjadi didalam stroma.

Pada proses ini terbentuk gula dari baha dasa CO2 yang diambil tanaman dari

udara dan mendapatkan energi dari reaksi terang. Reaksi ini tidak membutuhkan

cahaya matahri namun tidak akan berjalan tanpa adanya reaksi terang. Pada reaksi

ini teedapat dua macam siklus, yaitu siklus Calin-Benson dan siklus hatch-Slack.

Pada siklus Calin-Benson, tanaman menghasilkan senyawa yang memiliki jumlah

atom karbon tiga, yaitu senyawa 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim

rubisco. Pada siklus hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa yang memiliki

jumlah atom karbon empat. Enzim yang berperan dalam siklus ini adalah

phosphoenolpyruvate carboxylase. Hasil akhir dari siklus gelap adalah glukosa

yang dipakai tanaman untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan

makanan dalam bentuk buah, umbi dan sebagainya.

Beberapa faktor yang mempengaruhi fotosintesis adalah cahaya,

konsentrasi CO2, suhu, air, dan klorofil. Pertama, cahaya merupakan sumber

energi untuk tanaman melakukan fotosintesis. Energi cahaya yang diserap oleh

tumbuhan tergantung pada intensitas cahaya, panjang gelombang cahaya, dan

lama penyinaran.semakin banyak cahaya matahari maka energi yang didapat juga

semakin banyak sehingga laju fotosintesis menjadi semakin cepat. Namun jika

intensitas cahaya terlalu tinggi maka akan merusak klorofil dari tanaman.

Kedua, konsentrasi karbon dioksida merupakan bahan yang akan diolah

oleh tanaman untuk bisa menghasilkan zat makanan yang berupa glukosa.

Semakin tinggi konsentrasinya jika cahaya juga tinggi maka laju fotosintesis juga

akan meningkat. Yang ketiga adalah suhu, suhu mempengaruhi kerja dari enzim

yang membantu fotosintesis. Pada suhu tertentu, enzim yang membantu proses

fotosintesis bisa meningkat hingga 2 kali lipat. Namun, suhu juga bisa mearusak

enzim apabila terlalu tinggi.

Faktor selanjutnya adalah air, air akan dipecah oleh tanaman menjadi

oksigen dan hidrogen yang membantu dalam proses fotosintesis pada sreaksi

terang. Yang terakhir adalah kandungan klorofil yang dimiliki oleh tanaman.

Semakin banyak klorofil yang dimiliki maka kecepatan fotosintesis juga semakin

menimgkat, begitu juga sebaliknya jika klofilnya sedikit maka fotosintesis juga

lambat.

Setiap cahaya yang dipancarkan dari matahari memiliki panjang

gelombang dan warna yang berbeda sehingga tanaman juga akan berbeda

pengaruh jika mendapat cahaya yang berbeda. Pigmen klorofil yang dimiliki

tanaman menyerap lebih banyak cahaya tampak berwna biru dengan panjang

gelombang 400 hingga 500 µm dan cahaya merah tampak dengan panjang

gelombang 650 hingga 700 µm dibandingkan dengan cahaya hijau yang memiliki

panjang gelombang 500 hingga 600 µm. sehingga dapat disimpulkan bahwa

warna cahay tampak yang bagus untuk fotosintesis adalah merah dan nila.

Faktor – faktor yang mempengaruhi fotosintesis adalah cahaya,

konsentrasi CO2, suhu, air dan klorofil. Cahaya yang diterima oleh tanaman

memiliki panjang gelombang yang berbeda sehingga respon dari tanaman juga

berbeda – beda.