PENGARUH KUALITAS CAHAYA TERHADAP KECEPA

PENGARUH KUALITAS CAHAYA TERHADAP KECEPATAN
FOTOSINTESIS
LAPORAN PRAKTIKUM

Oleh :
Golongan C/Kelompok 5
1. Rizkiyanti Faradina

151510501312

2. Rosyid Rohmadani

151510501271

3. Nur Afwiyatur R.

151510501267

4. Fauziah Nurul L.

151510501278

5. Shofiyuddin Azhar

151510501281

6. Winda Ruliyanti

151510501289

7. Farida Puput K.

151510501297

8. Lutfi Amanda Wardani

151510501305

9. Rendi Tri Wibowo

151510501311

10. Muhammad. Rizal R.

151510501319

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2016

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Tumbuhan merupakan penyedia pangan bagi konsumen tingkat satu dan
seterusnya, oleh karena itu tumbuhan dikenal sebagai produsen yaitu penyedia
sumber pangan. Tumbuhan tergolong sebagai makhluk autrotrof yang mampu
mengubah zat anorganik menjadi zat organik, selain itu peranan penting lainnya
dari tumbuhan adalah tumbuhan sebagai penghasil oksigen. Tumbuhan menyerap
gas CO2 dan memanfaatkan gas tersebut memalui suatu reaksi yang dikenal
dengan reaksi fotosintesis. Fotosintesis merupakan proses biokimiawi yang
dilakukan oleh tumbuhan yang bertujuan menghasilkan energi dengan
memanfaatkan energi cahaya. Reaksi fotosintesis ini berlangsung pada organ
daun, hal ini dikarenakan pada daun terdapat organel yang mengandung klorofil.
Klorofil berperan dalam penyerapan energi cahaya sehingga dapat dimanfaatkan
oleh tanaman untuk menghasilkan energi (nutrisi). Fotosintesis ini memegang
peran penting yang tidak hanya berguna bagi tanaman tetapi juga untuk semua
makluk hidup di bumi, hal tersebut dikarenakan dalam proses fotosintesis
menghasilkan oksigen.
Reaksi fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti konsentrasi
CO2, unsur hara, dan intensitas cahaya. Intensitas cahaya ini berhubungan
langsung dengan kualitas cahaya yang ditangkap oleh tumbuhan, dimana cahaya
yang diserap memiliki panjang gelombang tertentu. Perbedaan kebutuhan akan
intensitas cahaya pada setiap tanaman akan mengakibatkan adanya perbedaan
hasil fotosintesis oleh tumbuhan tersebut, namun pada umumnya semua tanaman
memerlukan intensitas cahaya yang penuh dalam proses fotosintesis. Kekurangan
cahaya akan menganggu pertumbuhan, hal ini dikarenakan cahaya merupakan
salah satu faktor eksternal dari pertumbuhan tumbuhan. Gejala yang ditumbulkan
akibat kekurangan cahaya dikenal dengan etiolasi, dimana batang tanaman
tumbuh lebih cepat akan tetapi ukuran daunnya berukuran lebih kecil dengan
warna kuning atau pucat. Tumbuhan yang ditempatkan pada tempat gelap akan
mengalami pertumbuhan yang lambat, berbeda dengan tumbuhan pada tempat

dengan cahaya yang cukup akan mengalami pertumbuhan dengan baik serta daun
yang dihasilkan pun lebih lebar dan hijau, serta batangnya lebih kokoh.
Sinar matahari yang mencapai atrnosfir merupakan sebagian dari cahaya
yang dipancarkan oleh matahari, hal ini dikarenakan cahaya yang berbahaya telah
mengalami penyaringan oleh laposan ozon. Sepertiga dari total radiasi matahari
yang diterima akan direfleksikan kembali. Sinar matahari dengan panjang
gelombang lebih pendek (ultra violet) akan terabsopsi oleh lapisan ozon,
sedangkan sinar matahari dengan panjang gelombang berkisar 0.4-0.7 pm disebut
sebagai cahaya tampak yang sampai pada permukaan bumi. Cahaya matahari
bersifat polikromatik yang apabila dibiaskan akan menghasilkan cahaya
monokromatik. Cahaya tampak inilah yang akan dimanfaatkan oleh tumbuhan
berklorofil dalam proses fotosintesis pada reaksi terang yang kemudian akan
menghasilkan energi dan O2 sebagai hasil sampingannya.
1.2 Tujuan
Mengetahui kecepatan fotosintesis tanaman dan pengaruhnya terhadap
kualitas penyinaran yang berbeda dengan indikator produksi oksigen tiap satuan
waktu.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman dipengaruhi oleh faktor
internal dan eksternal. Faktor internal merupakan faktor yang berasal dari tanaman
itu sendiri, misal hormon, morfologi organ, dan gen, sedangkan faktor eksternal
merupakan faktor yang berasal dari lingkungan tempat tanaman tersebut tumbuh,
misal cahaya, air, kelembaban dan tanah (Sumenda, 2011). Tanaman tergolong
dalam organisme yang mampu menghasilkan energi dengan menafaatkan energi
cahaya yang dikenal dengan fototrof. Tanaman bersifat autotrof yan berarti
tanaman mampu mensintesis makanannya sendiri atau mampu mengubah zat
anorganik menjadi zat organik. Tanaman akan mengubah zat-zat anorganik H 2O
dan CO2 menjadi zat organik karbohidrat dengan bantuan cahaya yang diterima
oleh klorofil, oleh sebab itu maka proses fotosintesis hanya dapat dilakukan oleh
tumbuhan berklorofil. Proses tersebut dikenal sebagai fotosintesis yang mana
dalam

prosesnya

menghasilkan

oksigen

sebagai

produk

sampingan

(Puspitaningrum dkk., 2012).
Laju fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu faktor internal dan
faktor eksternal. Faktor eksternal tersebut meliputi kadar CO 2, suhu, cahaya, air,
dan kadar O2. Cahaya yang diserap oleh tanaman bergantung memiliki intensitas
cahaya tertentu yang berkaitan langsung dengan kualitas cahaya tersebut (Darwati
dkk., 2013). Kualitas cahaya tersebut berperan dalam perkembangan tanaman
mulai dari perkecambahan, induksi bunga dan perkembangan buah. Tanaman
menerjemahkan suatu set yang kompleks kualitas sinyal cahayanya menjadi sinyal
biokimia melalui sejumlah diskrit fotoreseptor, seperti ultraviolet (UV) reseptor
A/cahaya biru, cryptochrome dan phototropin, dan fitokrom (Xiaoying et al.,
2012). Tanaman yang kekurangan cahaya akan menunjukkan gejala etiolasi,
dimana batang tanaman tumbuh lebih cepat akan tetapi batang tersebut lemah,
daun berukuran lebih kecil dengan jarak antar daun berjauhan serta warna kuning
atau pucat (Sudarmono, 1997).
Intensitas cahaya matahari memegang peranan penting pada pertumbuhan
tanaman, hal ini dikarenakan cahaya menentukan laju reaksi fotosintesis pada

tanaman. Matahari memancarkan cahaya dalam bentuk gelombang panjang dan
gelombang pendek dengan panjang gelombang sekitar 400-700 nm. Integrasi,
kualitas, durasi dan intensitas dari cahaya merah, jauh-merah, biru, UV-A (320500 nm) dan UV-B (280-320 nm) memiliki pengaruh yang besar terhadap
tanaman dengan memacu reaksi fisiologis khususnya fotosintesis (Li et al., 2012).
Gelombang cahaya akan diserap oleh klorofil guna memecah molekul air menjadi
hidrogen dan oksigen, gas hidrogen ini diikat oleh tanaman bersama dengan gas
karbondioksida kemudian menjadi zat gula atau glukosa (Nasoetion dan Amini,
1983).
Cahaya matahari memiliki spektrum warna tampak mulai dari merah hingga
ungu, namun hanya beberapa spektrum warna dari cahaya tampak tertentu saja
yang akan diabsorpsi oleh klorofil. Panjang gelombang biru dan ungu serta jingga
dan merah diabsorbsi sangat kuat oleh klorofil a dan klorofil b, namun berbanding
terbalik dengan panjang gelombang hijau dan kuning hijau yang sangat kurang
diabsorpsi (Ai, 2012). Panjang gelombang cahaya tampak yang diserap oleh
klorofil adalah warna biru dengan panjang gelombang 400-450 nanometer, merah
650-700 nanometer, warna hijau 500-600 nanometer ini terabsorpsi dalam jumlah
lebih sedikit dibanding cahaya tampak lainnya. Warna hijau tersebut dipantulkan
kembali kemudian akan ditangkap oleh kedua mata kita sehingga akan
menyebabkan sensasi warna hijau pada tanaman (Yerina et al., 2012).

BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Pelaksanaan praktikum Pengaruh Kualitas Cahaya terhadap Kecepatan
Fotosintesis dilaksanakan pada hari Sabtu tanggal 29 Oktober 2016 pada jam
06.00 WIB sampai selesai bertempat di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan
Gedung Jurusan Agronomi, Fakultas Pertanian Universitas Jember.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
1.

Beaker glass

2.

Stopwatch

3.

Hand counter

4.

Erlemenyer

5.

Lampu dengan 4 warna yaitu merah, kuning dan biru serta transparan

6.

Pinset

7.

Gunting

8.

Cutter

9.

Kamera

3.2.2 Bahan
1.

Tanaman Hydrilla

2.

Aquadest

3.3 Cara Kerja
1.

Menyiapkan dan memotong bahan Hydrilla sp. didalam wadah berisi air.

2.

Memasukkan potongan Hydrilla sp. ke dalam dasar beaker glass yang telah
berisi aquadest.

3.

Menghidupkan lampu dengan warna-warna yang berbeda selama 10 menit,
kemudian beaker glass berisi bahan diperlakukan di bawah cahaya lamp
tersebut dengan interval 15 menit.

4.

Menghitung jumlah oksigen yang muncul di permukaan air menggunakan
hand counter.

5.

Membandingkan dan menganalisa pengaruh dari warna cahaya terhadap
volume oksigen yang dihasilkan.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil

Menit ke-5

Menit ke10

Menit ke15

Rata-rata
gelembung
setiap 5
menit

Merah

288

799

1192

760

Biru

94

169

181

148

Kuning

84

436

708

409

Hijau

18

21

31

23

Polikromatik

361

544

689

531

Jumlah Gelembung
Perlakuan

4.2 Pembahasan
Praktikum pengaruh kualitas cahaya terhadap kecepatan fotosintesis ini
menggunakan Hidrilla sebagai tanaman yang hidup di air dengan tujuan dapat
teramatinya gelembung oksigen yang dihasilkan dalam satuan waktu tertentu.
Menurut Puspitaningrum dkk. (2012), Tanaman melakukan proses fotosintesis,
dimana tanaman mampu mengubah zat-zat anorganik H 2O dan CO2 menjadi zat organik
glukosa serta O2 sebagai produk sampingannya dengan bantuan cahaya yang diabsorpsi
oleh klorofil. Perbedaan cahaya menyebabkan perbedaan laju fotosintesis yang ditandai
dengan perbedaan jumlah gelembung yang dihasilkan. Menurut Darwati dkk. (2013)

Laju fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya yaitu cahaya.
Cahaya yang diserap oleh tanaman bergantung memiliki intensitas cahaya tertentu
yang berkaitan langsung dengan kualitas cahaya tersebut. Berdasarkan rata-rata
gelembung yang dihasilkan setiap 5 menit, tanaman Hidrilla yang diletakkan dibawah
lampu dengan cahaya merah menunjukkan hasil paling tinggi yaitu sejumlah 760
gelembung dan hasil terendah terjadi pada tanaman yang diletakkan dibawah lampu hijau
yaitu sejumlah 23 gelembung. Menurut Ai (2012), Cahaya matahari memiliki

spektrum warna tampak mulai dari merah hingga ungu, namun hanya beberapa
spektrum warna dari cahaya tampak tertentu saja yang akan diabsorpsi oleh
klorofil. Panjang gelombang merah hingga jingga serta biru diabsorbsi sangat kuat

oleh klorofil a dan klorofil b, namun berbanding terbalik dengan panjang
gelombang hijau yang sangat kurang diabsorpsi (Ai, 2012).
Fotosintesis memerlukan cahaya guna memecah molekul air menjadi
hidrogen dan oksigen, gas hidrogen ini diikat oleh tanaman bersama dengan gas
karbondioksida kemudian menjadi zat gula atau glukosa (Nasoetion dan Amini,
1983). Laju fotosintesis sendiri dipengaruhi oleh intensitas cahaya tertentu yang
berkaitan langsung dengan kualitas cahaya tersebut (Darwati dkk., 2013). Cahaya
matahari memiliki spektrum warna tampak mulai dari merah hingga ungu, namun
hanya beberapa spektrum warna dari cahaya tampak tertentu saja yang akan
diabsorpsi oleh klorofil. Panjang gelombang biru dan ungu serta jingga dan merah
diabsorbsi sangat kuat oleh klorofil a dan klorofil b, namun berbanding terbalik
dengan panjang gelombang hijau yang sangat kurang diabsorpsi (Ai, 2012). Hal
tersebut terbukti dalam hasil praktikum dimana cahaya merah memiliki laju
fotosintesis tercepat dibanding cahaya lain dimana cahaya merah memiliki
panjang gelombang 650-700 nm yang nantinya akan menuju pada fotosistem I,
bebeda dengan cahaya hijau dengan panjang gelombang 500-600 nm yang harus
melalui fotosistem II terlebih dahulu (Yerina et al., 2012).
Efek emerson menjelaskan mengenai sifat gelombang cahaya terhadap laju
fotosintesis, dimana spektrum cahaya gelombang pendek akan dapat memacu laju
fotosintesis lebih cepat jika dipadukan dengan cahaya gelombang panjang.
Cahaya matahari sebagai cahaya polikromatik yang terdiri atas berbagai macam
cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda, nyatanya tidak semua
gelombang cahaya tersebut efektif dalam proses fotosintesis. Gelombang cahaya
yang

berperan

aktif

dalam

proses

fotosintesis

disebut

dengan

PAR

(Photosytethically Active Radiation) (Juansyah dkk., 2013). Berdasarkan teori
emerson maka cahaya hijau dengan kecepatan fotosintesis yang relatif lambat
dapat meningkat jika dikombinasikan dengan cahaya merah, berdasarkan hasil
praktikum diketahui cahaya merah memiliki kecepatan tertinggi dibanding cahaya
lainnya.

BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
 Berdasakan hasil praktikum diketahui bahwa cahaya merah merupakan
cahaya yang paling efektif dalam proses fotosintesis, sedangkan cahaya hijau
merupakan cahaya paling lemah jika dibanding dengan cahaya lainnya.
 Kualitas cahaya mempengaruhi laju fotosintesis. Klorofil a dan b lebih kuat
dalam mengabsorpsi gelombang cahaya biru dan ungu serta jingga dan
merah, namun berbanding terbalik dengan panjang gelombang hijau yang
sangat kurang diabsorpsi.
 Efek emerson menjelaskan tentang efektivitas cahaya, dimana spektrum
cahaya gelombang pendek akan dapat memacu laju fotosintesis lebih cepat
jika dipadukan dengan cahaya gelombang panjang.
5.2 Saran
Praktikum sebaiknya mendengarkan asisten dengan seksama agar tidak
terjadi kesalahan ketika melakukan langkah kerja praktikum supaya data yang
diperoleh lebih akurat serta akan lebih baik jika peralatan laboratorium dibuat agar
lebih memadai untuk semua praktikan.

DAFTAR PUSTAKA
Ai, N. S. 2012. Evolusi Fotosintesis pada Tumbuhan. Ilmiah Sains, 12(1) : 2834.
Darwati, I., Rosita S.M., Setiawan dan H. Nurhayati. 2013. Identifikasi Karakter
Morfo-Fisiologi Penentu Produktivitas Jambu Mete (Anacardium
occidentale). Littri, 19(4): 186-193.
Juansyah, J., R.K Ariyati, dan Akhiruddin. 2013. Potensi Metode Optik untuk
Pendugaan Kandungan Antosianin pada Buah Black Mulberry dan Stroberi.
Biofisika, 9(1):22-30.
Li, H., C. Tang., Z. Xu., X. Liu, and X. Han. 2012. Effects of Different Light
Sources on the Growth of Non-Heading Chinese Cabbage (Brassica
Campestris L.). Agricultural Science, 4(4): 262 – 263.
Nasoetion, A. H. dan A. Nasoetion. 1983. Matahri, Manusia dan Makanan.
Jakarta : Balai Pustaka.
Puspitaningrum M., M. Izzati. dan S. Haryanti. 2012. Produksi dan Konsumsi
Oksigen Terlarut oleh Beberapa Tumbuhan Air. Anatomi dan Fisiologi,
10(1): 47-55.
Sudarmono, A. S. 1997. Mengenal dan Menrawat Tanaman Hias Ruangan.
Yogyakarta:Kanisius.
Sumenda, L., H. L. Rampe, F. R. Mantiri. 2011. Analisis Kandungan Klorofil
Daun Mangga (Mangifera indica L.) pada Tingkat Perkembangan Daun
yang Berbeda. BIOSLOGOS, 1(1) : 20-24.
Xiaoying, L., G. Shirong, C. Taotao1, X. Zhigang and T. Tezuka. 2012.
Regulation of the Growth and Photosynthesis of Cherry Tomato Seedlings
by Different Light Irradiations of Light Emitting Diodes (LED).
Biotechnology, 11(22):6169-6177.
Yerima, J. B., M. A. Esther, J. S. Madugu, N. S. Muwa and S. A. Timothy. 2012.
The effect of Light Color (wavelength) and Intensity on Vegetable Roselle
(Hibiscus Sabdariffa) growth. SJSRE, 1(2):19-29.


Dokumen baru

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

76 1891 16

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

28 497 43

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

28 438 23

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

9 265 24

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

19 381 23

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

31 582 14

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

25 511 50

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

10 323 17

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

15 502 30

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

26 594 23