Radiasi dan Pengaruhnya pada Pertumbuhan Tanaman

Radiasi memiliki dampak signifikan pada pertumbuhan tanaman, memengaruhi mereka melalui panjang gelombang, energi, dan durasi paparan. Dari perspektif fisiologi tanaman, perhatian utama terfokus pada bagian spektrum elektromagnetik yang terlihat, termasuk cahaya dan UV–B.

Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi dampak radiasi pada tanaman dan bagaimana hal tersebut memengaruhi berbagai aspek pertumbuhan mereka.



Peran Cahaya dalam Fisiologi Tanaman

Cahaya, terutama dalam rentang 400–700 nm (radiasi aktif fotosintesis – PAR), memainkan peran penting dalam pembentukan klorofil, fungsi stomata, fotosintesis, pertumbuhan, dan fenologi tanaman. 

PAR (Radiasi Aktif Fotosintesis)
Gambar: https://www.horti-growlight.com/


Pada vegetasi campuran seperti hutan dan padang rumput, cahaya juga memengaruhi stratifikasi spesies, ukuran, dan struktur daun. Variasi harian intensitas PAR dan pembagian antara radiasi langsung dan difus juga memainkan peran penting dalam ekosistem tanaman.



Dampak Radiasi UV–B pada Fotosintesis dan Fitoplankton

Radiasi UV–B, terutama pada panjang gelombang 280–315 nm, dapat berdampak negatif pada fotosintesis dengan mengurangi ukuran tanaman dan merusak enzim serta DNA tanaman. 

Dampaknya juga dapat dirasakan di laut, memengaruhi produktivitas fitoplankton yang berperan dalam penyimpanan karbon. 



Peran Radiasi Inframerah dalam Suhu Daun

Radiasi inframerah (IR), dengan panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm, memainkan peran dalam fenomena panas, terutama dalam konteks suhu daun. Sifat-sifat termal ini membuka peluang untuk menyelidiki struktur molekuler tanaman melalui analisis spektrum emisi dan absorpsi IR.



Pengaruh Suhu pada Proses Fisiologis dan Biokimia Tanaman

Seluruh proses fisiologis dan biokimia yang vital untuk pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh suhu. Meskipun fotosintesis memanfaatkan sebagian besar radiasi, hanya setengah dari energi yang diterima oleh tanaman yang digunakan untuk melakukan proses ini. 

Hanya 5% dari energi yang diterima oleh daun yang akhirnya dikonversi menjadi biomassa, dengan sebagian besar energi hilang pada panjang gelombang yang tidak terserap, pantulan, transmisi, disipasi panas, dan metabolisme.



Metabolisme Tanaman: C₃, C₄, dan CAM

Bergantung pada cara karbon dioksida difiksasi selama fotosintesis, tanaman dapat diklasifikasikan menjadi tanaman C₃, C₄, dan tanaman dengan metabolisme asam Crassulacean (CAM). Tanaman CAM, misalnya, mengadaptasi metabolisme asam crassulacean untuk bertahan di kondisi kering.



Keseimbangan Energi Tanaman dengan Lingkungannya

Tanaman selalu berada dalam keseimbangan energi dengan lingkungannya, dengan asumsi umum bahwa radiasi bersih yang diterima oleh tanaman seimbang dengan energi yang dipertukarkan dengan lingkungan.



Proses Evapotranspirasi dan Pengaruhnya pada Tanaman

Aliran panas laten dari permukaan daun (LEI) berkaitan dengan intensitas evapotranspirasi (EI). Kedua parameter ini saling terkait melalui koefisien panas laten penguapan (L), yang bergantung pada suhu cairan yang menguap. 

Proses evapotranspirasi melibatkan penguapan dari permukaan tanah dan daun, serta transpirasi melalui stomata tanaman.



Transpirasi dan Fotosintesis: Keterkaitan Penting

Parameterisasi umum dari transpirasi didasarkan pada hukum difusi Fick dan representasi resistansi vegetasi, menggunakan analogi hukum Ohm. Koefisien transpirasi menyajikan hubungan dekat antara transpirasi dan tingkat fotosintesis. Kelembaban udara dan resistansi transpirasi memainkan peran penting dalam memahami aliran uap air.



Aliran Panas Sensible dan Keseimbangan Energi

Aliran panas sensible dari permukaan daun (H) terjadi karena perbedaan suhu antara daun dan lingkungan sekitarnya. Proses ini dapat dijelaskan dengan hukum Fick dan representasi resistansi pada transfer panas sensible.



Fotoperioda dan Pengaruhnya pada Tanaman

Durasi radiasi terkait dengan fotoperioda, yang mencakup durasi harian ketika tanaman terpapar cahaya. Fotoperioda memengaruhi tahap perkembangan tanaman, memprogram adaptasi terhadap kondisi lingkungan pada periode tertentu dalam setahun. 

Sensitivitas fotoperiodik membedakan tanaman menjadi tanaman hari pendek (SDPs), tanaman hari panjang (LDPs), dan tanaman netral hari (DNPs).


Kesimpulan

Dalam penelusuran dampak radiasi pada pertumbuhan tanaman, kita menyoroti peran kritis cahaya, UV–B, IR, dan fotoperioda dalam berbagai aspek fisiologi tanaman. 

Memahami keseimbangan energi, evapotranspirasi, dan interaksi suhu dengan proses pertumbuhan juga esensial. Semoga artikel ini membantu memperluas pemahaman tentang kompleksitas hubungan antara radiasi dan pertumbuhan tanaman.



Sumber:
Disadur dan diterjemahkan secara bebas dari:
Lalic, Branislava & Eitzinger, Josef & Dalla Marta, Anna & Orlandini, Simone & Firanj Sremac, Ana & Pacher, Bernhard. (2018). Agricultural Meteorology and Climatology. 10.36253/978-88-6453-795-5.