Pengaruh Cahaya Terhadap Proses Fotosint

Pengaruh Kualitas Cahaya Terhadap Kecepatan Fotosintesis
LAPORAN PRAKTIKUM

Oleh :
Kelompok 2
1. Yoko Simbolon

(131510501090)

2. FitriDwi L.

(101510501122)

3. ElmyMahmudiyah

(131510501058)

4. MerisRonauliManik

(131510501065)

5. EdyaPutri

(131510501074)

6. Baruna Rachmat W.

(131510501076)

7. ErawatiPutri

(131510501084)

8. HenidiyahAyu

(131510501097)

9. Rima Silvina

(131510501207)

10. HamzahArif

(131510501093)

11. NovantaraSunuPamungkas

(131510501094)

12. NgabdulRo’is

(131510501159)

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2014

BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

Tumbuhan merupakan salah satu bagian yang terpenting dalam proses
kehidupan manusia. Didalam tanaman terdapat proses-proses yang terjadi secara
fisiologi untuk pembentukan metabolisme tanaman, yang akan mempengaruhi
suatu keadaan normal. Pada setiap proses yang terjadi akan mengalami perubahan
senyawa-senyawa baik yang ada dalam tanaman maupun diluar tanaman.
Terjadinya proses fotosintesis yang mengubah energi cahaya menjadi
energi kimia dan nantinya akan menghasilkan O2 sebagai produk sudah jelas
bahwa cahaya merupakan bahan utama dalam proses fotosintesis tersebut. Adapun
pengaruh lain yang juga mempengaruhi seperti kualitas penyinaran, intensitas
penyinaran, dan lama penyinaran. Sehingga secara selektif cahaya merupakan
salah

satu faktor

yang akan berpengaruh

terhadap

pertumbuhan

dan

perkembangan suatu tanaman.
Sifat tanaman yang memiliki karakteristik yang berbeda-beda seperti
tanaman C3, C4, ataupun CAM dalam melakukan penyerapan cahaya maupun
memantulkan cahaya kembali mencirikan suatu jenis tanaman terdapat kandungan
klorofil yang berbeda-beda pula pada daun. Karena dalam proses fotosintesis yang
paling utama terjadi pada kloroplas yakni pada kandungan klorofil dan mesofil.
Oleh sebab itu perlu diberi indikasi bahwa hubungan antara cahaya dan tanaman
memiliki suatu sifat yang saling berhubungan dan berpengaruh.
Perbedaan dari setiap sifat tanaman yang dipengaruhi oleh proses
fotosintesis, baik yang terjadi pada fase terang maupun pada fase gelap akan
mengalami hasil energi yang berbeda pula meskipun dalam kondisi bahan utama
yang sama. Oleh sebab itu perlu diketahui bagaimana cara ataupun proses tersebut
terjadi pada tanaman sehingga dalam penerapan nya bisa dilakukan dengan baik.
Namun, dalam pelaksanaan untuk mengetahui seberapa pentingnya cahaya bagi
tanaman perlunya beberapa cara atau metode yang akan diindikasi untuk
perlakuan yang lebih valid kedepannya. Karena pada percobaan ini dilakukan

dengan beberapa bantuan cahaya yang dapat diukur intesitasnya akan berbeda

dengan cahaya langsung yang dipancarkan oleh matahari bagi tanaman.
1.2 Tujuan
1. Untuk mengetahui pengaruh kualitas cahaya terhadap kecepatan fotosintesis
tanaman.
2. Untuk mengetahui pengaruh berbagai jenis cahaya dalam proses fotosintesis
3. Untuk mengatahui faktor-faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Fotosintesis adalah proses sintesis karbohidrat yang akan mengalami
perubahan dari bahan-bahan anorganik seperti CO2 dan H20 yang terdapat pada
tumbuhan yang mempunyai pigmen dan dibantu dengan adanya energi cahaya
matahari (Ai, 2012). Pertamawati (2010), juga menyatakan bahwa proses
fotosintesis paling utama terdapat pada bagian organ daun tanaman, dimana
tumbuhan akan menangkap cahaya menggunakan pigmen yakni klorofil. Daun
merupakan bagian dari tumbuhan yang paling utama melakukan proses
fotosintesis (Tjitrosoempomo, 2009). Terdapat dua fase proses fotosintesis yakni
pada fase terang (reaksi Hill) yakni reaksi yang membutuhkan cahaya dan akan
diubah menjadi energi kimia dengan mereduksi NADPH menjadi ATP.
Sedangkan pada reaksi gelap terjadi di stroma, reaksi gelap tidak memerlukan
cahaya, namun memerlukan adanya ATP dan NADPH2.

Fase cahaya yang terdapat pada proses fotosintesis yakni yang biasanya
disebut dengan reaksi Hill dimana NADPH akan bertindak untuk mereaksi cahaya
yang akan mengubah energi cahaya menjadi ADP dan selanjutnya akan diubah
kembali menjadi ATP (adenin triposphat). Sedangkan pada reaksi gelap atau
blackman akan mengubah ADP ke ATP dan selanjutnya mereduksi NADP
menjadi NADPH2 (Harjadi, 1979).
Adapun faktor-faktor yang akan mempengaruhi proses fotosintesis
seperti intensitas cahaya, suhu, kapasitas air, CO2, jenis tanaman dan kadar
fotosintat yang memiliki karakteristik berbeda-beda(Smith and Dukes, 2012).
Menurut Alamsjah dkk (2010), cahaya merupakan salah satu peranan penting
pada proses fotosintesis karena akan mempengaruhi penjang gelombang dan
intensitas penyinaran. Hal tersebut juga dinyatakan oleh Fachrurrozie (2012),
bahwa intensitas cahaya yang sedikit akan mampu menghambat pertumbuhan
tanaman dan proses fotosintesis. Namun faktor suhu juga akan mempengaruhi,
bahwa dalam proses fotosintesis suhu dan jumlah sel merupakan bagian yang
paling dipengaruhi karena jika suhu semakin tinggi maka laju reaksi fotosintesis
juga akan cemakin cepat (Purba dkk, 2012). Suhu yang tinggi akan mendatangkan

tanaman mengalami cekaman sehingga pada proses fotosintesis kondisi suhu
tanaman sebaiknya tetap stabil, oleh sebab itu perlunya penjagaan kondisi

ketetapan suhu optimum (Vahdati and Leslie, 2013).
Didalam kondisi cahaya yang tidak normal biasanya fotosintesis terjadi
pada tanaman dan melakukan penyerapan cahaya matahari hingga maksimal
untuk fotosintesis yang selanjutnya akan mengubah dalam pemisahan reaksi
(Wadhawa et al, 2010). Sevik et al (2012), menyatakan bahwa sebagian besar
daun mendapatkan sinar matahari dan hanya melakukan penyerapan pada cahaya
tanpak, hal tersebut memiliki perbedaan baik faktor internal maupun eksternal dari
struktur tanaman. Oleh sebab itu jaringan yang tersedia bagi tanaman akan
tumbuh lebih cepat apabila melakukan penyerapan cahaya dalam kondisi yang
luas. Perbedaan proses fotosintesis pada setiap jenis tanaman C3 akan mewakili
kira-kira 85% dari seluruh jenis spesies, sedangkan C 4 hanya mendapati 4%, dan
sisanya terdapat dijenis tanaman CAM yakni 10% dari keseluruh jenis tanaman
tersebut yakni CAM merupakan jenis tanaman yang terdapat didaerah kering
sehingga perbedaan dalam faktor cahaya dan air berbanding dengan C 4 bahkan
C3(Yamori et al, 2013).

BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Pelaksanaan pratikum Fisiologi Tumbuhan pada acara “Pengaruh
Kecepatan Cahaya Terhadap Kecepatan Fotosintesis” dilaksanakan pada hari

kamis tanggal 2 Oktober 2014 bertempat di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan
pada pukul 15.15 sampai selesai.
3.2 Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
1. Tanaman Hydrilla sp
2. Aquadest
3.2.2 Alat
1. 1 set apparatus fotosintesis
2. Stopwatch
3. Pisau cutter
4. Penggaris
5. Hand counter
6. Erlenmeyer
7. Pinset
8. Gunting
3.3 Cara Kerja
1. Menyiapkan dan memotong bahan Hydrilla sp 100 gram.
2. Memasukkan Hydrilla sp kedalam dasar bejana fotosintesa dan menahan
dengan gelas penahan tanaman.
3. Memasang corong pengumpul dalam posisi kran udara terbuka.

4. Pada tahap berikutnya, bejana fotosintesis diisi dengan air aquadest sehingga
tinggi air dalam bejana dalam pipa ukur sama dengan tinggi permukaan air
dalam bejana fotosintesis, kemudian menutup kran udara.

5. Menaikkan corong pengumpul oksigen ke atas dengan menarik pipa ukur ke
atas lalu mengantungkan pada batang penggantung hingga panjang kolom
udara dapat terlihat.
6. Menghidupkan lampu dengan warna-warna yang berbeda. Interval yang
digunakan untuk setiap satu jenis warna adalah 15 menit.
7. Volume oksigen yang dihasilkan oleh tanaman dapat diamati dengan cahaya
perubahan kolom udara.
8. Selanjutnya membandingkan dan menganalisa pengaruh dari warna cahaya
terhadap volume oksigen yang dihasilkan.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Perlakuan (jenis warna
cahaya)
Polikromatik (putih)
Merah

Biru
Hijau
kuning

Jumlah Gelombang
5 menit pertama
5 menit kedua
304
21
67
134
665

325
24
71
167
1133

Data

Tabel 2. Pengaruh pemberian intensitas cahaya (%) yang berbeda pada laju
pertumbuhan tanaman krisan.

Sumber : Widiastuti dkk (2004)
Tabel 3. Hasil pengujian rata-rata pertumbuhan G. Verucossa dengan lamanya
penyinaran yang berbeda-beda.

Sumber: Alamsjah dkk (2010)
Tabel 4. Nilai Konstanta laju fotosintesis Mikroalga Tetraselmis Chuii dengan
perlakuan suhu dan konsentrasi CO2 yang berbeda.

Sumber: Purba dan Khairunisa (2012)
4.2 Pembahasan
Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan pada percobaan kali
ini bahwa hasil dari setiap perlakuan dengan menggunakan beberapa macam
cahaya buatan dengan warna yang berbeda-beda menunjukkan jumlah gelombang
yang berbeda pula. Dari hasil analisis data pada tabel 1 dengan perlakuan cahaya
kuning, mendapatkan jumlah gelombang terbanyak yakni 665 gelombang pada 5
menit pertama dan 1133 pada menit kedua. Sedangkan, hasil analisis dengan
perlakuan cahaya merah, hanya mendapatkan jumlah gelombang 21 pada 5 menit
pertama dan 24 gelombang pada 5 menit kedua.
Berdasarkan dari keempat tabel yang memiliki perbedaan-perbedaan
setiap perlakuan dan parameter yang diamati. Pada tabel 2 hasil penelitian yang
dilakukan Widiastuti dkk (2004), yang menerapkan intensitas cahaya 55%, 75%,
dan 100% dengan tanaman Krisan. Bahwa, dalam penerapan intensitas cahaya
yang optimal yakni pada 75% dengan naungan 25% merupakan kondisi yang
optimum untuk pertumbuhan tanaman karena seluruh bagian tanaman mengalami
perkembangan baik dari daun, cabang, dan bunga. Hal ini juga berpengaruh
terhadap lamanya penyinaraan pada tanaman sehingga pada kondisi tertentu
tanaman akan dapat melakukan fotosintesis secara lancar. Hasil penelitian
Alamsjah dkk (2010), pada tabel 3 juga telah menyatakan dengan meneliti laju
fotosintesis G verrucosa (jenis rumput laut) pada kondisi lama penyinaran yang

berbeda-beda yakni dengan interval 24 jam, 16 jam, 12 jam, dan 8 jam yang
diletakkan ditempat gelap dan terang pada masing-masing interval. Sehingga,
didapat pada kondisi yang terbaik dalam lamanya penyinaran terhadap

G

verrucosa adalah 16 jam ditempat terang dan 8 jam ditempat gelap yang
meningkatkan pertumbuhan G verrucosa sebesar 0,62% perhari. Sedangkan pada
tabel 4 penelitian yang dilakukan Purba dan Khairunisa (2012), dengan
menerapkan perbedaan konsentrasi CO2 dan Suhu yang berbeda-beda pada
Tetraselmis Chuii (jenis mikroalga) dengan penetapan konsentrasi CO 2 yang
berbagai macam yakni 4%, 9%, dan 14%. Sedangkan suhu yang ditetapkan yakni
28oC, 30oC, dan 35oC. Sehingga hasil yang diperoleh ialah pada suhu 28-30oC dan
konsentrasi CO2 9% pada kondisi tersebut Tetraselmis Chuii dapat melakukan
proses fotosintesis yang optimum.
Dari ketiga hasil penelitian yang terdapat pada tabel 2,3, dan 4 bahwa,
jika dibandingakan dengan hasil praktikum yang telah dilakukan dan pengetahuan
tentang cahaya. Intensitas cahaya, lama penyinaran, dan konsentrasi CO2 maupun
suhu akan mempengaruhi kandungan O2 yang dihasilkan oleh tanaman melalui
proses fotosintesis. Pengukuran kadar O2 yang dilakukan dengan menghitung
jumlah banyaknya gelombang yang keluar dari batang Hydrilla Verticillata di
indikasi bahwa setiap perlakuan jenis cahaya dengan warna yang berbeda-beda
menggambarkan disetiap cahaya yang dipantulkan kepada tanaman tersebut
memiliki panjang gelombang atau spektrum cahaya yang bervariasi.
Pengaruh utama dari proses fotosintesis yang paling utama adalah
cahaya. Cahaya merupakan energi yang berbentuk gelombang elektromagnetik
yang meliputi seluruh warna dari spektrum cahaya dan panjang gelombang.
Spektrum cahaya merupakan spektrum atau panjang gelombang elektromagnetik
yang secara kasat tanpak oleh mata. Panjang gelombang merupakan jarak antara
puncak gelombang elektromagnetik dengan radiasi elektromagnetik.

Gambar 1. Jenis-jenis spektrum cahaya dan pembagiannya.
Dari gambar 1 dapat dideskripsikan bahwa spektrum yang terdapat pada
cahaya memiliki banyak bagian dan jenisnya. Urutan dari panjang gelombang
terbesar hingga terkecil yang terdapat pada gambar yakni gelombang radio,
mickrogelombang, inframerah, tampak, ultraviolet, sinar-X, dan sinar gamma.
Jenis gelombang cahaya yang berpengaruh terhadap proses fotosintesis yakni
gelombang atau cahaya tampak dengan panjang gelombang 0.5 x 10-6. Berikut
adalah gambar dan panjang gelombang yang terdapat pada cahaya tampak.

Gambar 2. Macam-macam panjang gelombang yang terdapat pada cahaya tampak.
Sehingga pada cahaya tampak yang meliputi cahaya ungu, nila, biru,
kuning, jingga, dan merah memiliki urutan panjang gelombang yang berbeda
(mµ). Hal tersebut juga terpengaruh oleh sifat cahaya yang dipancarkan ke
tanaman yang nantinya dipantulkan kembali oleh tanaman. Namun, tidak semua
jenis cahaya yang akan diabsorbsi oleh tanaman terutama pigmen fotosintesis.
Berdasarkan reaksi kimia klorofil a dan klorofil b merupakan jenis pigmen yang
paling banyak menyerap gelombang cahaya. Pada gambar 3 dapat disimpulkan
bahwa klorofil b (garis hijau) merupakan bagian yang paling tinggi dalam
menyerap gelombang cahaya. Sehingga cahaya yang efektif yang dapat digunakan
yaitu cahaya merah dan biru karena memiliki panjang gelombang yang cocok

dalam pembentukan pigmen tanaman. Berikut contoh jenis cahaya yang
berpengaruh terhadap fotosintesis.

Gambar 3. Jenis cahaya dengan panjang gelombang tertentu.
Dalam proses fotosintesis berbagai faktor yang akan mempengaruhi
seperti cahaya (intensitas cahaya atau lama penyinaran), konsentrasi CO2, suhu,
dan jenis tanaman. Faktor cahaya, ketika terjadinya penurunan cahaya, akan
mengakibatkan terjadinya perputaran kandungan gas pada proses fotosintesis yang
akan mengecil dibandingkan dengan proses respirasi. Ketika suatu keadaan
mencapai titik kompensasi yakni konsentrasi CO 2 yang ditangkap maka, respirasi
akan seimbang dengan laju fotosintesis. Cahaya juga mempengaruhi terhadap
respon perkecambahan, pembentukan umbi, dan perkembangan. Sehingga
intensistas cahaya akan mempengaruhi setiap reaksi pada proses fotosintesis.
Konsentrasi CO2 yang akan mempengaruhi kecepatan dalam proese fotosintesis.
Jika kenaikan konsentrasi 1 % maka konsentrasi laju fotosintesis akan mencapai
titik maksimum dengan konsentrasi CO2. Faktor suhu, proses laju fotosintesis akan
lebih maksimal jika pada kondisi suhu 5oC – 35oC dengan keadaan suatu tempat
yang memiliki temperatur yang tertentu. Sehingga jika suhu telah mencapai lebih
dari apa yang telah ditetapkan maka tanaman tidak akan mengalami penurunan
proses laju fotosintesis oleh sebab itu ketika suhu meningkat, intensitas cahaya
meningkat, maka proses laju fotosintesis juga akan cepat. Sedangkan faktor jenis
tanaman yaitu, pada tanaman C3, C4, dan CAM yang berbeda-beda respon
terhadap cahaya sehingga pada keempat faktor tersebut jelas bahwa berbagai jenis

tanaman akan berbeda karena intensitas cahaya, suhu, konsentrasi CO2, pada
tanaman memiliki sifat fisiologis yang bervariatif.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat ditarik
kesimpulan bahwa :
1. Intensitas ataupun kualitas cahaya sangat berpengaruh terhadap produksi O2
yang dihasilkan oleh tanaman Hydrilla sp.
2. Spektrum cahaya yang paling optimum untuk proses fotosintesis bagi tanaman
yakni cahaya tampak dan gelombang yang mendukung yaitu merah dan biru.
3. Faktor intesitas cahaya, konsentrasi CO2, suhu, dan jenis tanaman merupakan
faktor yang sangat mempengaruhi proses fotosintesis baik tanaman C3, C4, dan
CAM.
5.2 Saran
Dalam pelaksanaan praktikum kali ini hampir berjalan dengan maksimal
namun beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu waktu dalam pengamatan,
terdapat perbedaan yang kurang berhubungan dengan data yang valid dalam
pengamatan jumlah gelombang, sehingga penentuan menjadi kurang bisa
diterima, oleh sebab itu perlunya bimbingan dalam perhitungan.

DAFTAR PUSTAKA
Ai, .N.S. 2012. Evolusi Fotosintesis pada Tumbuhan. Ilmiah Sains, 12(1):29-32
Alamsjah, .M.A., Ayuningtiaz .N.O., dan Subekti .S. 2010. Pengaruh lama
Penyinaran Terhadap Pertumbuhan dan Klorofil a Gracilaria verrucosa
pada Sistem Budidaya Indoor. Ilmiah Perikanan dan Kelautan, 2(1): 2124
Fachrurrozie, .A., Patria .M.P., dan Widiarti .R. 2012. Pengaruh Perbedaan
Intensitas Cahaya terhadap Kelimpahan Zooxanthella pada Karang
Bercabang (Acropora) di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu.
Akuatika, 3(2):115-120
Harjadi .S.S. 1979. Pengantar Agronomi. : Gramedia Jakarta. Jakarta
Pertamawati. 2010. Pengaruh Fotosintesis terhadap Pertumbuhan Tanaman
Kentang (Solanum tuberosum L.) dalam Lingkungan Fotoautotrof secara
invitro. Sains dan Teknologi Indonesia, 12(1):31-37
Purba, .E., dan Khairunisa .A.C. 2012. Kajian Awal Laju Reaksi Fotosintesis
untuk Penyerapan Gas CO2 Menggunakan Mikroalga (Tetraslmis Chuii).
Rekayasa Proses, 6(1): 25-30
Tjitrosoepomo .G. 2009. Morfologi Tumbuhan.: Gajah Mada University Press.
Yogyakarta
Sevik, .H., Guney .D., Karakas.,and Aktra .G. 2012. Change to Amount of
Clorophyll on leave depend on insolation in some landscape plants.
Environmental Sciences, 3(3): 967-971
Smith .N., and Dukes .J. 2012. Plant Respiration and Photosynthesis in globalscale Model: Incorporating Acclimation to temperature and CO2.Global
Change Biology, 1(11):146-150
Yamori .W., Hikosaka .K., and Way .D.A. 2013. Temperature Response of
Photosynthesis in C3,c4, and CAM Plants. Photosynth Res, 10(10):159168.
Vahdati .K, and Leslie .C. 2013. Abiotic Stress-Plant Responses and Application
in Agriculture, : InTech. Croatia
Widiastuti, .L., Tohari, dan Sulisyaningsih .E. 2004. Pengaruh Intensitas Cahaya
dan Kadar Daminosida Terhadap Iklim Mikro dan Pertumbuhan Tanaman
Krisan dalam Pot. Ilmu Pertanian, 11(2): 35-40