KONTROL FOTOPERIODISITAS TERHADAP PEMBUNGAAN

            Fotoperiodisitas digunakan untuk fenomena dimana fase perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh lama penyinaran yang diterima oleh tumbuhan tesebut. Beberapa jenis tumbuhan perkembangannya sangat dipengaruhi oleh lamanya penyinaran, terutama dengan kapan tumbuhan tersebut akan memasuki fase generatifnya,misalnya pembungaan (Indramawan, 2012).

            Dalam fotoperiodisme diketahui bahwa yang terpenting bukanlah intensitas cahaya melainkan lama ada cahaya (bukan sinar matahari). Fenomena ini dapat kita jumpai pada beberapa varietas tanaman (misalnya tanaman mangga)yang tempat tumbuhnya di pekarangan dan dekat sumber cahaya (lampu listrik)berbunga diluar musimnya.walaupun demikian, di alam banyak dijumpai tanaman yang tidak mau berbunga bila panjang hari kurang atau lebih dari apa yang seharusnya diutuhkan (Ansal, 2012).

            Pada dasarnya pengaruh radiasi terhadap pertumbuhan tanaman terdapat dalam proses-proses (Anonim, 2012) :

1.      Fotosintesa

2.      Fotostimulus, misalnya fotoperiodisme.

Fotosintesa memerlukan intensitas radiasi yang lebih besar dari fotoperiodisme, pada umumnya kecepatan fotosintesis tanaman bertambah tinggi dengan naiknya intensitas cahaya. Pada nilai-nilai intensitas cahaya tertentu, kecepatan fotosintesa tidak dipengaruhi oleh intensitas cahaya karena daun telah jenuh dengan cahaya.
            Beberapa tumbuhan akan memasuki fase generatif (membentuk organ reproduktif) hanya jika tumbuhan tersebut menerima penyinaran yang panjang (>14 jam) dalam setiap periode sehari semalam; sebaliknya ada pula tumbuhan yang hanya akan memasuki fase generatif jika menerima penyinaran singkat (<10 Jam) (Anonim, 2012) :

1.      Kelompok tumbuhan yang membutuhan lama penyinaran yang panjang disebut tumbuhan hari panjang (long-day plant), tumbuhan yang akan berbunga pada musim semi dan awal musim panas, yaitu pada saat matahari bersinar lebih dari 12 jam, biasanya antara 14-16 jam sehari.

2.      kelompok tumbuhan yang membutuhkan lama penyinaran yang sngkat disebut tumbuhan hari pendek (short-day plant), , tumbuhan yang akan berbunga di akhir musim panas atau musim gugur, yaitu pada saat matahari bersinar kurang dari 12 jam.

3.      kelompok tumbuhan yang fase perkembangan tidak dipengaruhi oleh lama penyinaran disebut sebagai tumbuhan hari netral (neutral-day plant)kelompok ini akan memasuki fase generatif baik jika menerima lama penyinaran yang panjang ataupun singkat.

Kejadian musiman sangat penting dalam siklus kehidupan sebagian besar tumbuhan. Perkecambahan biji, pembungaan, permulaan dan pengakhiran dormansi tunas merupakan contoh-contoh tahapan dalam perkembangan tumbuhan yang umumnya terjadi pada waktu spesifik dalam satu tahun. Stimulus lingkungan yang paling sering digunakan oleh tumbuhan untuk mendeteksi waktu dalam satu tahun adalah fotoperiode, yaitu suatu panjang relative malam dan siang. Respons fisologis terhadap fotoperiode, seperti pembungaan, disebut fotoperiodisme (photoperiodism) (Campbell, dkk., 1999).

Fotoperiodisme merupakan fenomena yang tersebar luas dialam. Dalam tulisannya, Garner dan Allard (1920) telah mengemukakan bahwa migrasi burung mungkin dikendalikan oleh fotoperiode, dan segera fotoperiodisme pada burung dibuktikan. Sejak itu, banyak respon hewan terhadap fotoperiode telah didokumentasikan, termasuk beberapa perubahan perkembangan pada serangga, perubahan bulu, serta peningkatan reproduksi pada serangga reptilian, burung dan mamalia. Pada dasarnya semua aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman dipengaruhi oleh fotoperiode (Salisbury dan Ross, 1995).

Ciri utama fotoperiodisme adalah pengukuran waktu musim dengan mendeteksi panjang siang dan malam. Menurut nalar, fotoperiodisme termasuk contoh pengukuran wqaktu biologis seperti iarama srikardian dan navigasi angkasa. Jika waktu diukur dengan rentan waktu yang dibutuhkan bagi beberapa metabolit untuk diubah menjadi bentuk lain, hal ini sejalan dengan gelas jam yang mengukur selang waktu yang diperlukan bagi pasir untuk jatuh dari atas ke bawah melalui celah yang sempit. Pada sistem seperti itu, hanya satu selang waktu yang diperlukan bagi pasir yang dapat diukur, dan beberapa pengaruh luar harus memulai kembali sistem itu (membalikkan gelas jam). Irama srikardian yang berfungsi selama selang waktu yang panjang pada kondisi terang, dengan suhu dan faktor lain yang konstan, tidak sama dengan gelas-jam, tetapi lebih mirip dengan bandul yang merupakan osilator (Dwidjoseputro, 1984).

Fotoperiodisitas (panjang hari) merupakan perbandingan antara lamanya waktu siang dan malam hari  Di daerah tropis panjang siang dan malam hampir sama. Makin jauh dari equator (garis lintang besar), perbedaan antara panjang siang dan malam hari juga makin besar, misalnya pada garis 60^o LU: Musim panas: siang hari hampir 19 jam, malam hari 5 jam Musim dingin: siang hari hanya 6 jam, malam hari 18 jam (Indramawan, 2012).

Sehubungan dengan fotoperiodisitas tersebut, pada daerah-daerah 4 musim, tanaman dapat dibedakan menjadi (Indramawan, 2012):

a.    Tanaman berhari pendek, yaitu tanaman yang pembungaannya kurang dari 12 jam. Contohnya padi Oryza sativa.

b.    Tanaman berhari panjang, yaitu tanaman yang pembungaannya lebih dari 12 jam. Contohnya bayam duri Amaranthus spinosus.

c.    Tanaman berhari netral, yaitu tanaman yang pembungaannya tidak dipengaruhi oleh lamanya penyinaran. Contohnya kapas Risinus communis.

Pada proses pembungaan yang merupakan periode kritis adalah panjang malam (periode gelapnya). Proses pembungaan tumbuhan tertentu dapat dirangsang dengan perlakuan temperatur rendah (vernalisasi). Pada dasarnya vernalisasi tidak hanya untuk pembungaan tetapi dapat pula diperlakukan pada biji-biji tumbuhan tertentu sebelum perkecambahan. Temperatur optimum untuk vernalisasi berkisar antara 0 – 5oC. Zat yang bertanggung jawab meneruskan rangsangan vernalisasi disebut vernalin, yaitu suatu hormon tumbuh. Hormon tumbuh yang berperan dalam proses pembungaan disebut florigen. Asam giberelin (GA) merupakan salah satu hormon tumbuh yang berperan dalam proses pembungaan, tetapi tidak semua GA efektif untuk merangsang pembungaan, misal GA6 dan GA8 (Anonim, 2012).

Semua kondisi fisik ekosistem bukan saja faktor-faktor pembatas tetapi juga oleh faktor-faktor pengatur. Misalnya siklus tahunan bertambah dengan naiknya garis lintang. Fotoperiodisitas dikenal sebagai biological clock dan organisme untuk membuat mekanisme waktu yang berubah-ubah. Biological Clock adalah mekanisme fisiologis untuk pengaturan waktu. Di antara tumbuhan tingkat tinggi, beberapa jenis tumbuhan berbunga dengan hari panjang (long day plants), yang lain berbunga dengan hari pendek (kurang dari 12 jam) dikenal sebagai short day plants (Ansal, 2012).

Pada kebanyakan kasus, rangsangan yang memulai proses pembuangan tampaknya berasal dari luar. Suhu seringkali berfungsi sebagai perangssang kritis. Hal ini terutama benar bagi spesies biennial, yakni tumbuhan yang memerlukan dua musim tumbuh agar dapat melengkapi daur hidupnya. Bit, wortel, bayam merupakan tiga tanaman biennial yang sering dijumpai. Pada musim tumbuh yang pertama, tumbuhan tersebut mengembangkan akar, batang yang pendek, dan sekelompok daun. Selama musim ini, makanan disimpan dalam sistem perakaran. Dengan datangnya cuaca yang dingi, maka pucuknya akan mati. Musim berikutnya bunga terbentuk pada pertumbuhan pucuk yang baru. Setelah proses reproduksi lengkap, seluruh tanaman mati. Akan tetapi, perbungaan tidak terjadi pada musim kedua, kecuali jika tanaman dibiarkan dalam cuaca dingin selam musim dingin. Masih ada faktor lain yang memicu proses pembungaan pada banyak spesies tumbuhan yaitu perubahan pada interval penyinaran sehari-hari terhadap tumbuhan (Kimball, 1992).

Bintil akar pengikat N dalam tanah pada tanaman polong dikontrol oleh fotopriodisitas yang bekerja melalui daun-daun, karena bakteri pengikat N pada bintil akar memerlukan energi makanan yang dihasilkan oleh daun-daun tanaman untuk melakukan kegiatan mereka. Koordinasi yang maksimum antara tanaman dan pola mikrobia lalu ditingkatkan oleh pengatur fotoperiodisitas (Ansal, 2012).

Aplikasi hari-pendek dengan penyinaran selama 8 jam akan meningkatkan inisiasi bunga pada Rhododendron. Pengaruh hari-pendek direncanakan untuk diaplikasikan pada spesies pohon temperate, mengingat bahwa inisiasi bunga secara normal terjadi pada musim gugur seiring dengan berkurangnya panjang hari. Namun demikian, pembentukan kuncup bunga pada apel lebih berhasil dilakukan pada 14 jam penyinaran dibandingkan dengan 8 jam, yang mengindikasikan bahwa pada tanaman ini panjang hari di musim panas memberikan hasil yang berbeda nyata (Indramawan, 2012).

Beberapa tumbuhan akan memasuki fase generatif (membentuk organ reproduktif) hanya jika tumbuhan tersebut menerima penyinaran yang panjang (>14 jam) dalam setiap periode sehari semalam; sebaliknya ada pula tumbuhan yang hanya akan memasuki fase generatif jika menerima penyinaran singkat (<10 Jam). Kelompok tumbuhan yang membutuhan lama penyinaran yang panjang disebut tumbuhan hari panjang (long-day plant) dan kelompok tumbuhan yang membutuhkan lama penyinaran yang singkat disebut tumbuhan hari pendek (short-day plant, kelompok tumbuhan yang fase perkembangan tidak dipengaruhi oleh lama penyinaran disebut sebagai tumbuhan hari netral (neutral-day plant) kelompok ini akan memasuki fase generatif baik jika menerima lama penyinaran yang panjang ataupun singkat. Jadi dari hal tersebut di atas, dalam fotoperiodisme diketahui bahwa yang terpenting bukanlah intensitas cahaya melainkan lama ada cahaya (bukan sinar matahari). Fenomena ini dapat kita jumpai pada beberapa varietas tanaman (misalnya tanaman mangga) yang tempat tumbuhnya di pekarangan dan dekat sumber cahaya (lampu listrik) berbunga diluar musimnya.walaupun demikian, di alam banyak dijumpai tanaman yang tidak mau berbunga bila panjang hari kurang atau lebih dari apa yang seharusnya diutuhkan. Dalam kaitannya dengan pemenuhan kebutuhan tumbuhan akan lama penyinaran yang ideal, lama penyinaran ini dapat dimanipulasi (diperpanjang atau dipersingkat) (Sanusi, 2012).

Pada proses pembungaan yang merupakan periode kritis adalah panjang malam (periode gelapnya). Proses pembungaan tumbuhan tertentu dapat dirangsang dengan perlakuan temperatur rendah (vernalisasi). Pada dasarnya vernalisasi tidak hanya untuk pembungaan tetapi dapat pula diperlakukan pada biji-biji tumbuhan tertentu sebelum perkecambahan. Temperatur optimum untuk vernalisasi berkisar antara 0 – 5 ⁰C. Zat yang bertanggung jawab meneruskan rangsangan vernalisasi disebut vernalin, yaitu suatu hormon tumbuh. Hormon tumbuh yang berperan dalam proses pembungaan disebut florigen. Asam giberelin (GA) merupakan salah satu hormon tumbuh yang berperan dalam proses pembungaan, tetapi tidak semua GA efektif untuk merangsang pembungaan, misal GA6 dan GA8 (Sanusi, 2012).

Semua kondisi fisik ekosistem bukan saja faktor-faktor pembatas tetapi juga oleh faktor-faktor pengatur. Misalnya siklus tahunan bertambah dengan naiknya garis lintang. Fotoperiodisitas dikenal sebagai biological clock dan organisme untuk membuat mekanisme waktu yang berubah-ubah. Biological Clock adalah mekanisme fisiologis untuk pengaturan waktu. Di antara tumbuhan tingkat tinggi, beberapa jenis tumbuhan berbunga dengan hari panjang (long day plants), yang lain berbunga dengan hari pendek (kurang dari 12 jam) dikenal sebagai short day plants (Sanusi, 2012).

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2012. Pembungaan Tumbuhan. http://pustaka.ut.ac.id/.Diakses pada tanggal 14 Maret 2012, pukul 21:15 WITA.

Ansal, B., 2012. Faktor Pembatas dan Lingkungan Fisik. http://akuakulturunhas.blogspot.com. Diakses pada tanggal 14 Maret 2012. pukul 21:20 WITA.

Campbell, N. A, J. B. Reece dan L. E. Mitchell, 1999. Biologi. Erlangga: Jakarta.

Dwidjoseputro, D., 1984. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia: Jakarta.

Indramawan, S., 2012. Pembungaan Angiospermae. http://sony042. wordpress.com.  Diakses pada tanggal 14 Maret 2012, pukul 21:30 WITA.

Kimball, J.W., 1992. Biologi Jilid 2. Erlangga: Jakarta.

Salisbury. F. B. dan  Cleon W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. ITB Press: Bandung.

Sanusi, Ahmad, 2012. Respon Tanaman Terhadap Penyinaran, http://www.sanoesi.wordpess.com. Diakses pada tanggal 14 Maret 2012, pukul 20.23 WITA.