Pengaruh intensitas cahaya terhadap produksi dan

TDIJAUAN PUSTAKA
Pengaruh Cahaya terhadap Pertumbuhan Tanaman
Cahaya matahari mempunyai peranan penting bagi tanaman dalain proses
fotosintesis dan pembungaan. Intensitas cahaya yang diterima tanarnan selama
fotosintesis akan dimanfaatkan sebagai sumber energi, sedangkan lama penyinaran
mengendalikan pembungaan sebagian besar jenis tanaman. Gejala ini dikenal dengan
nama fotoperiodisme. Ditinjau dari fotoperiodisme, dikenal beberapa kelompok
tanaman yaitu tanarnan netral (day-nezrlral plant), tanarnan hari panjang (long-day
plant), dan tanaman hari pendek (short day plant) (Fisher 1999). Tanaman netral
adaIah tanaman yang pembungaannya tidalc dipengaruhi oleh perubahan panjang hari
misalnya Arachis pintor' dan Centrosema pasczlorunz. Tanaman hari pendek akan
berbunga bila periode penyinaran yang terjadi pendek contohnya adalah kalopo,
siratro dan puero, sedangkan tanaman hari panjang adalah tanaman yang akan
berbunga jika periode penyinaran yang terjadi lebih panjang daripada periode kritis
spesifik tanaman tersebut, termasuk kedalam kelompok ini adalah Stylosanthes
guianensis var Intermedia dan TrifoEii wr?zipilosurzz(de Andrade 1999).
Cahaya yang xnempengaruhi tumbuhan dibagi dalam tiga komponen penting,
yaitu :kualitas, lama penyinaran dan intensitas. Kualitas cahaya berhubungan dengan
panjang gelombang, dimana panjang gelombang yang mempunyai laju pertumbuhan
baik pada fase vegetatif inairpun generatif adalah cahaya tampak dengan panjang
gelombang 360 nm sampai 760 nm. Panjang gelombang pada kisaran tersebut
merupakan radiasi aktif untuk proses fotosintesis. Intensitas cahaya merupakan safah
sattl faktor yang sangat penting daIam pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan yang
refatif lambat pada hampir selnua spesies rumput adalah akibat kurangnya cahaya.
Namun demikian banyak spesies rumput yang dapat tumbuh baik pada intensitas
cahaya yang kurang dari cahaya penuh. Secara langsung intensitas cahaya
rnempengaruhi pertumbuhan melaiui sintesis kforofil, fase reaksi cahaya fotosintesis,
sintesis hormon dan pembukaan stomata (SaIisbuly dan Ross 1995).
Lamanya penyinaran atau panjang hari berhubungan dengan inisiasi bunga
pada berbagai spesies tanaman. Perpindahan dari fase vegetatif ke fase reproduktif
dapat terjadi hanya pada panjang hari tertentu. Hal ini ditunjukkan pada penetitian
dengan menggunakan Dolichlos lablab, yaitu mengurangi panjang hari alainiah
dengan cara menutup tanaman sebelum matahari terbenam dan diperpanjang dengan
cahaya listrik setelah matahari terbenam. HasiInya adalah tanaman yang dipelihara
dengan 11 jam cahaya per hari berbunga dalam 56 hari, 12 jam per hari berbunga
selama 83 hari dan 13jam per hari belum berbunga daIam 100 hari (Mugnisjah dan
Asep 1990). Walaupun respon panjang hari ini biasanya antar asesi pada spesies
yang sama bervariasi (Gonzalez et al. 1993).
Spesies tanarnan di daerah beriklim sedang cenderung berbunga dalam hari
panjang di musim panas, sedangkan spesies tanaman tropik biasanya memerIukan
hari yang lebih pendek. Keperluan akan panjang hari untuk perkembangan
buahlbenih tidak selalu sama dengan pembungaan. Dalarn kedelai dan buncis
misalnya, perkembangan buah memerlukan hari yang lebih pendek, dan pada
kultivar-kultivar tertentu, jika ditanam pada kondisi dengan panjang hari memendek,
akan berbunga beberapa minggu sebelum ada buah yang berkernbang (Mugnisjah
dan Asep 1990).
Pengaruh Naungan terhadap Tanaman
Naungan dibuat untuk mengurangi intensitas cahaya yang sampai pada
tanaman dan berfungsi untuk menghindari terpaan air hujan secara langsung pada
tanaman saat musim hujan. Naungan yang diberikan secara fisik pada tanaman, tidak
hanya menurunkan intensitas radiasi matahari, tetapi juga mempengaruhi unsurunsur mikro lainnya. Naungan juga akan mempengaruhi proses-proses yang ada di
dalam tanaman, menurunkan respirasi gelap, titik jenuh dan titik kompensasi cahaya,
kerapatan stomata, bobot kering tanaman dan bobot lcering gabah giling (Sirait
2005).
Sebenarnya tidak ada definisi yang tepat tintuk tanaman yang toleran
terhadap naungan, narnun secara agronomi tanaman tahan naungan adaIah tanarnan
yang penampilannya relatif baik pada naungan jika dibandingkan dengan tanaman
yang rnendapatkan cahaya penuh dan dipengaruhi oleh pernotongan secara teratur,
termasuk lcedalamnya adalah produksi bahan kering dan presistensinya (Wong
1991).
Wang et al. (1 985) menyatakan bahwa naungan berpengaruh terhadap
pertumbuhan dan morfoIogi tanaman, yaitu menurunkan produksi anakan, daun,
batang, bulu akar dan produksi akar, daun menjadi tipis dengan kandungan air yang
tinggi dan daun bel-tambah luas. Selain itu rendahnya intensitas cahaya dapat
meningkatkan bagian bahan kering pada komponen daun dan pada akar, biasanya
ditunjukkan dengan tingginya perbandingan antara batang dan akar, damhatang,
berat daun dan area daun, terutarna pada rumput dan legum yang tahan naungan.
Sedangkan Alvarenga (2004) menyatakan bahwa tanaman yang ditanam pada
kondisi tanpa naungan cenderung memiliki produksi berat akar lebih tinggi
dibanding tmmm yang dinaungi. SeTmjutnya dilaporkan terjadinya peningkatan
Iuas dam dengan meningkatnya taraf naungan.
Taiz dan Zeiger (1 99 1) melaporkan bahwa daun yang tumbuh pada intensitas
cahaya rendah, biasanya mengalami kerusakan, peristiwa ini disebut photoinhibiton
yang dapat merendahkan laju fotosintesis, serta kurang befingsinya transfer
elektron dm fotofosforilisasi. Selain itu distribusi sprektrum cahaya matahari yang
diterima oleh daun di permukaan tajuk lebih besar dibanding dengan daun di bawah
naungan, sehingga cahaya yang dapat dirnanfaatkan untuk proses fotosintesis sangat
sedikit. Sedangkan Sopandie et al. (2003) menyatakan bahwa kondisi kekurangan
cahaya pada tanaman padi mengakibatkan terganggunya metabolisme, sehingga
menyebabkan menurunnya laju fotosintesis dan sintesis karbohidrat. Cruz (1997)
menyatkm bahwa naungan dapat mengurangi enzim fotosintetik yang berkngsi
sebagai katalisator dalam fiksasi C 0 2 dan menurunkan titik kompensasi cahaya.
Sebagian besar tanaman tropis, terutama rumput mengalami penurunan
produksi sejalan dengan menurunnya intensitas sinar, narnun spesies yang tahan
naungan sering menunjukkan penuman produksi yang relatif kecil atau masih
meningkat pada naungan sedang. Pengaruh naungan terhadap pembungaan belum
jelas, narnun naungan mengurangi rata-rata penanpiIan bunga dan rnenurunkan
durasi berbunga dan jumlah florets per bunga (Argel dan Humphreys 1983). Wong
dm Wilson (19801, melaporkan bahwa naungan sampai 40% tidak mengurangi
kesuburan anakm, walaupun mengurangi persentase pengisiaan spikelet. Namun
demikian terjadinya bunga yang gugur dan sedikitnya struktur bunga yang
diproduksi belum jelas.
Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Produksi Benih
Cahaya yang dapat dipergunakan untuk fotosintesis adalah cahaya yang
mempunyai panjang gelombang antara 400 - 700 nm. Cahaya itu kemudian disebut
sebagai radiasi aktif untuk fotosintesis (Photosynthetic Active XadiationlPAR) (Taiz
dan Zieger 1998). Tanaman yang memperoleh pencahayaan dibawah optimum hasil
biji menjadi rendah baik pada tanaman C4 seperti jagung maupun tanaman C3
seperti kedetai. Hasil biji rendah berhubungan dengan biomassa yang juga rendah
meskipun faktor pertumbuhan lain optimum. Ini karena jumlah cabang juga turun
bila cahaya dibawah optimum (Foroutan-pour e t al. 2001) yang berakibat pada
karakteristik daun antara lain indeks Iuas daun OLD).
Menurunnya produksi benih akibat berkurangnya intensitas cahaya dilaporkan
oleh beberapa peneliti. de Oliveira dan Humphreys (1986) mengatakan jika naungan
dilakukan pada taraf 25%, maka produksi biji pada rumput Paniczrnz r?~aximzlmcv
Gatton akan berkurang, karena berlcurangnya jumlah anakan yang subur clan
komponen-komponen lain yang berhubungan dengan produksi biji. Purnomo (2005)
mengungkapkan bahwa terjadi penurunan hasiI biji tanaman jagung pada semua
varietas karena adanya naungan, tanaman jagung varietas Kodok dan Kretek yang
ternaungi sampai dengan 20% belum menurunlcan hasil. Penurunan hasil karena
naungan terjadi pada varietas Pioneer I I namun potensi hasil lebih tinggi, sehingga
pada naungan 60% hasil biji masih lebih tinggi daripada varietas Kodok dan Kretek
tanpa naungan.
Pengaruh intensitas cahaya rendah terhadap hasil biji/benih pada berbagai
komoditas juga banyak dilaporkan. Naungan 50% pada padi genotipe peka
menyebabkan jumlah gabahfmalai kecil serta persentase gabah hampa yang tinggi,
sehingga produksi biji rendah, intensitas cahaya rendah pada saat pembungaan padi
dapat
menurunkan
karbohidrat
yang
terbentuk,
sehingga
~nenyebabkan
meningkatnya gabah hampa (Sopandie et al. 2003).. Intensitas cahaya rendah
menurunkan hasil kedelai (Asadi et al. 1997) padi gogo (Supriyono ef al. 2000), ubi
jalar (Nurhayati st al. 1985), dan talas (Djukri dan Bambang 2003).
Kalopo, Puero dan Siratro
Kalopo adalah tanaman yang tumbuh pada m u s h panas dibawah kondisi
basah dan berbenih setiap tahun. Sahu untuk turnbuh sesuai dengan suhu di daerah
tropis basah. Tumbuh baik pada ketinggian 2000 m dpl, tetapi lebih banyak tumbuh
pada ketinggian 300 - 1500 rn {Mannetje and Jones 1992). Curah hujan yang baik
adalah 1125 rnm tahun-' atau lebih. Tanaman ini bisa beradaptasi pada berbagai
tekstur tanah dan tumbuh baik pada pH 4.5 - 5.0.
Menurut Crowder (1 960) kaIopo merupakan hijauan yang kuat karena dapat
tumbuh cepat untuk menekan gulma dan menjadi penutup tanah terus menerus
selama 4 -5 bulan, bahkan bisa sampai 20 bulan. Kalopo menjadi tanaman penting
sebagai tanaman penutup tanah di perkebunan karena tanaman ini merupakan
tanaman yang toleran terhadap cahaya, Skerman (1977) rnengatakan bahwa kalopo
dapat tumbuh bersama dengan rumput yang tinggi dalam keadaan kurang cahaya,
sedangkan Stur dan Shelton (199 1) melaporkan bahwa kalopo toleran terhadap
cahaya dengan taraf sedang.
Penelitian mengenai produksi hijauan kalopo di naungan rnenmjukkan
perbedaan antar peneliti. Watson dm Whiteman (19 81) mengungkapkan bahwa
kalopo tumbuh baik pada padang penggembalaan sedang dengan nazlngan 40%.
Sementara itu Stw (1991) melaporkan bahwa kalopo merupalcan salah satu tanaman
dari 1I tanaman (hasil pengujiaan dari 84 spesies d m aksesi legum) yang produktif
pada naungan 80% dan 50%, demikian pula dengan Wong (1991) yang
mengindikasikan kalopo sebagai tanaman yang toleran terhadap naungan yang
sedang. Berbeda dengan Mannetje d m Jones (1992) yang menyebutkan bahwa
kalopo merupakan tanaman yang sangat rendah kernarnpuannya daIm berproduksi
pada naungan jika dibandingkan dengan tanaman yang toleran terhadap naungan.
Puero merupakan legum bemmw panjmg dm bisa hidup di daerah tropis
dengan kelembaban yang tinggi. Tanaman ini tumbuh menjalar dm memanjat bisa
rnembentuk hamparan setinggi 65
- 70 cm. Tahan terhadap tanah asam dan tanah
yang kekurangan kapur #an fosfor, tAan pada genangan, dan dapat hidup di tanahtanah yang berat dan berpasir. Puero memiliki sistem perakaran yang dalam (1- 6 m).
Tanaman ini di musim kemarau bisa bertahan d m di musim hujan daunnya akan
tumbuh menghijau. Puero berdaun lebar, bulat dan rneruncing dibagian ujungnya.
Karena tanaman ini sangat lebar dm lebat, maka sangat baik dipergunakan sebagai
penutup tanah.
Puero dapat digunakan sebagai pakan temak, selain itu tanaman ini tahan
ditanam di tempat yang teduh. Produksi benih per hektar antara 20- 135 kg pada taraf
penelitian dm 140- 420 kg pada penanaman secara komersial (Schultze-Krdt dan
Keller-Grein 1999), sedangkan kebutuhannya 2 - 3 kg ha". Produksi hijauan puero
telah dilaporkan oleh beberapa peneliti, Wong et al. (1985) melaporkan produksi
puero yang ditanam di Malaysia, pada naungan 30 - 70% sekita 2-3 ton ha-'.
Congdon dan Addison (2003) melaporkan bahwa puero merupakan salah satu
tanaman yang memiliki toleransi yang baik terhadap naungan, walaupun terdapat
kelemahan jika ditanam pada tanaman perkebunan yang masih muda, karena sifatnya
yang dapat memanjat sehingga diperlukan ekstra manajemen pemeliharaan yang
Iebih baik.
Siratro tumbuh baik pada daerah basah, sub tropis atau tropis. Curah hujan
yang sesuai adalah 800 - 1500 mm dan menyebar Iuas pada tanah yang memiliki
drainase sedang. Dapat tumbuh baik pada kondisi yang kering dan tekanan padang
penggembalaan yang sedang. Memiliki perakaran yang dalam dan sistem perakaran
yang baik. Siratro biasanya resisten terhadap tekanan padang penggembalaan yang
berat, dan dapat ditanain dari benih dengan menggunakan rhizobium. Kebutuhan
benih untuk lahan satu hektar adalah 1- 3 kg (English 1999).
Produksi siratro pada naungan telah dilaporkan oleh beberapa peneliti.
Congdon & Addison (2003) melaporkan bahwa Siratso memiliki produksi yang baik
pada naungan 84%. Skerman et al. (1988) mengatakan bahwa siratro merniriki
kemampuan yang baik dalam naungan, namun dianjurkan ditanam pada intensitas
cahaya yang penuh. Sementara itu Eriksen dan Whitney (1982) rnenemulcan bahwa
tanaman ini tilmbuh baik pada naungan yang sedang namun berproduksi buruk pada
naungan yang berat, tumbuh baik di perkebunan kelapa dan dapat: menekan gulma
Cassia tora. Sedangkan Wong ( 1 991) mengindikasikan bahwa siratro tergolong pada
tanaman yang merniliki produksi rendah jika tumbuh pada naungan. Stur (2991)
menyatakan bahwa siratro menduduki peringkat ke 20 untuk produksi hijauan dari 84
spesies legurn yang diteliti. Skerman et al. (1988) meuduga bahwa rendahnya
produksi ini diakibatkan bagian bawah tanaman menjadi berkayu karena merespon
naungan.