Fotosintesis adalah proses yang bergantung cahaya, berarti kecepatan fotosintetis yakni kecepatan menambat CO
2
dan energi matahari sangat tergantung pada intensitas sinar matahari. Dengan pertimbangan kecepatan fotosintesis netto
pada tumbuhan meningkat dengan peningkatan intensitas cahaya, maka suatu saat akan dapat terjadi peningkatan fotosintesis yang tidak diikuti oleh peningkatan
penambatan CO
2
netto. Kondisi ini terjadi kerana kecepatan hilangnya CO
2
dalam proses respirasi lebih besar dibanding dengan kecepatan penambatan CO
2
dalam proses fotosintesis. Bila intensitas cahaya terus meningkat, maka pada suatu saat
akan dapat tercapai keseimbangan antara hilangnya CO
2
pada respirasi dan CO
2
yang ditambat pada proses fotosintesis. Suhu yang menyebabkan kondisi ini
disebut titik kompensasi suhu. Peningkatan kembali intensitas cahaya akan
menurunkan kecepatan fotosintesis hingga tercapai titik di mana peningkatan intensitas cahaya tidak menghasilkan peningkatan penambatan CO
2
yang disebut
dengan titik saturasi suhu. Setiap jenis tumbuhan menunjukkan titik saturasi dan
titik kompensasi yang berbeda, tergantung toleransi tumbuhan tersebut terhadap variasi intensitas cahaya yang diterimanya.
Peningkatan suhu di atas suhu optimum menurunkan laju fotosintesis. Pada suhu 30
o
C banyak enzim yang rusak dan pada suhu yang lebih tinggi lagi enzim- enzim menjadi tidak berfungsi sehingga pertumbuhan menurun, namun respirasi
meningkat terus hingga suhu berkisar 50
o
C. Jika suhu ditingkatkan lagi akan terjadi kerusakan sel, kondisi ini terjadi pada suhu 55
o
C. Kematian jaringan tanaman, pada tanaman yang sedang aktif tumbuh dan
jaringan sukulen dapat terjadi akibat pembekuan yang cepat dan terbentuknya kristal es dalam protoplasma. Pada saat suhu menurun, air yang sangat vital akan
ditarik dari protoplasma yang menyebabkan denaturasi dan akhirnya menyebabkan kematian. Pada tanaman tropis kematian dapat terjadi pada suhu
berkisar 0 – 20
o
C.
3. Curah hujan
Seperti halnya suhu udara, curah hujan berbeda-beda menurut latitude dan altitude. Penyebaran curah hujan terhadap permukaan bumi tergantung hubungan
interelasi antara udara dan air. Pada gunung yang tinggi, maksimum curah hujan
mencapai beberapa tempat sepanjang lereng ketinggian. Udara yang ada menjadi menurun kelembabannya untuk memberi kesempatan terjadinya hujan di elevasi
yang lebih tinggi. Pola curah hujan dipengaruhi oleh udara yang ada dan barrier pegunungan. Di pantai pasifik, rata-rata curah hujan pada elevasi yang lebih
rendah akan meningkat tajam menurut elevasi yang bervariasi antara 13 hingga 17 mm100m. maksimum curah hujan terjadi pada ketinggian 900 – 1.500 meter dari
permukaan laut di California Utara, di atas elevasi ini curah hujan menurun menurut altitude.
4. Kelembaban
Air merupakan substansi anorganik yang paling dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar. Sumber air bagi tanaman berasal dari tanah, dan kelembaban
termasuk curah hujan. Curah hujan sangat penting karena ia mempengaruhi kelembaban dalam tanah. Kelembaban udara juga amat mempengaruhi laju
kehilangan air dari daun melalui transpirasi. Air di atmosfir berada dalam bentuk uap air. Berat aktual airunit volume
udara disebut kelembaban absolut, sedangkan persentase uap air relative hingga ke jumlah maksimum di mana udara dapat memegangnya disebut kelembaban
relatif.
Kapasitas memegang uap air oleh udara sangat dipengaruhi oleh suhu udara. Pada suhu 27
o
C, udara dapat memegang dua kali uap air yang dapat dipegang oleh udara pada suhu 16
o
C. Dengan kata lain kelembaban absolut pada suhu 27
o
C dua kali lebih besar daripada 16
o
C pada saat kelembaban relatif 100 pada ke dua
suhu tersebut. Kelembaban absolute dapat diukur oleh: tekanan uap yang
dinyatakan dalam mm mercury atau bar. Sebagai contoh: kejenuhan udara pada suhu 16
o
C akan meningkatkan kolom mercury sebesar 13 mm pada kondisi uap air yang bebas udara, sedangkan pada suhu 27
o
C dengan dua kali bobot air yang dapat ditahannya pada udara yang jenuh, peningkatan tersebut menjadi 26 mm
atau dua kali daripada suhu 16
o
C. Perbedaan antara tekanan uap aktual dan tekanan uap jenuh pada suhu yang sama disebut: vapor pressure gradient atau
vapor pressure deficit.
Gradient tekanan uap merupakan mekanisme udara yang mengendalikan pergerakan air dalam tubuh tanaman dan dari tanah ke akar tanaman. Defisit
tekanan uap secara meluas lebih dikenal dengan istilah potensial air dengan
satuan bar 1 atm = 1 bar. Dengan demikian defisit tekanan air akan bernilai negatif.
Menurut Sri dan Sudirman 1988 Dikenal tiga jenis potensial air tanah yang dianggap mempengaruhi pertumbuhan tanaman, yaitu:
Ø = + ヾ + z
Di mana: Ø = Potensial total air tanah = Potensoal matriks disebabkan penarikan air kapilerair yang
ditarik oleh matriks tanah ヾ = Potensial osmotik disebabkan zat terlarut dalam air tanah
z = Potensial gravitasi atau gaya berat
5. Angin
