UNSUR /MINERAL YANG DIBUTUHKAN OLEH TUMBUHAN DAN PERANANNYA BAGI TUMBUHAN

No	Unsur Makro	Kebutuhan		Peranan/Fungsi
		Lebih	Kurang
1.	C (karbon)	o   Tanaman akan tampak terlalu subur, ukuran daun akan menjadi lebih besar. o   Batang menjadi lunak dan berair (sekulensi) sehingga mudah rebah dan mudah diserang penyakit. o   Penundaan pembentukan bunga,bahkan mudah lebih mudah rontok dan pemasakan buah cenderung terlambat.	o   Warna daun yang hijau agak kekuningan selanjutnya berubah menjadi kuning. o   Daun menjadi kering dan berwarna merah kecoklatan. o   Pertumbuhan terhambat sehingga pembuahan tidak sempurna	Penting sebagai pembangun bahan organik karena sebagian besar bahan kering tanaman terdiri dari bahan organik, diambil tanaman berupa C02.
2.	H (Hidrogen)	Menyebabkan tanaman mati karena kadar asam yang tinggi pada tubuh tumbuhan	Tanaman juga kurang baik responnya karena tanah terlalu basa.	Merupakan elemen pokok pembangunan bahan organik, sumbernya dari air dan jumlahnya tidak terbatas.
3.	O (Oksigen)	Menyebabkan tanaman mati karena kadar asam yang tinggi pada tubuh tumbuhan.	Terjadinya hambatan pengangkutan hormone sitokinin dari akar muda ke batang, sehingga menghambat pertumbuhan tanaman.	Terdapat dalam bahan organik sebagai atom dan termasuk pembangunan bahan organik,  respirasi, dan pembakar energy. diambil dari tanaman berupa C02, sumbernya tidak terbatas dan diperlukan untuk bernafas.
4.	N (Nitrogen)	Warna daun terlalu hijau , tanaman rimbun dengan daun. Proses pembuangan menjadi lama. Adenium bakal bersifat sekulen karena mengandung banyak air. Hal itu menyebebkan rentan serangan cendawan dan penyakit , dan mudah roboh. Produksi bunga menurun.	Tanaman yang kekurangan nitrogen dikenali dari daun bagian bawah. Daun itu menguning karena kekurangan klorofil. Lebih lanjut mengering dan rontok. Tulang-tulang di bawah permukaan daun muda tampak pucat. Pertumbuhan tanaman lambat , kerdil dan lemah. Produksi bunga dan biji rendah.	a.       Merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan. b.      Diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar. c.       Berperan penting dalam hal pembentukan hijau daun yang berguna sekali dalam proses fotosintesis. d.      Membentuk protein, lemak dan berbagai persenyawaan organik. e.      Meningkatkan mutu tanaman penghasil daun-daunan. f.        Merupakan bagian dari sel ( organ ) tanaman itu sendiri. g.       Meningkatkan perkembangbiakan mikro-organisme di dalam tanah.
5.	S (Belerang) = Sulfur	Pada umumnya belerang dibutuhkan tanaman dalam pembentukan asam-asam amino sistin, sistein dan metionin. Disamping itu S juga merupakan bagian dari biotin, tiamin, ko-enzim A dan glutationin . Diperkirakan 90% S dalam tanaman ditemukan dalam bentuk asam amino, yang salah satu fungsi utamanya adalah penyusun protein yaitu dalam pembentukan ikatan disulfida antara rantai-rantai peptida. Belerang merupakan bagian (constituent) dari hasil metabolisme senyawa-senyawa kompleks. Belerang juga berfungsi sebagai aktivator, kofaktor atau regulator enzim danberperan dalam proses fisiologi tanaman.	jumlah S yang dibutuhkan oleh tanaman sama dengan jumlah fosfor (P). Kekahatan S menghambat sintesis protein dan hal inilah yang dapat menyebabkan terjadinya klorosis seperti tanaman kekurangan nitrogen. Kahat S lebih menekan pertumbuhan tunas dari pada pertumbuhan akar. Gejala kahat S lebih nampak pada daun muda dengan warna daun yang menguning sebagai mobilitasnya sangat rendah di dalam tanaman (Haneklaus dan Penurunan kandungan klorofil secara drastis pada daun merupakan gejala khas pada tanaman yang mengalami kahat S . Kahat S menyebabkan terhambatnya sintesis protein yang berkorelasi dengan akumulasi N dan nitrat organik terlarut.	a.       Berperan dalam pembentukan  asam amino dan pertumbuhan tunas serta membantu pembentukan bintil akar tanaman. b.      Merupakan unsur yang penting dalam beberapa jenis protein dalam bentuk cystein, methionin serta thiamine. c.       Membantu pertumbuhan anakan produktif dan berperan dalan pembentukan klorofil serta meningkatkan ketahan terhadap jamur. d.      Merupakan bagian penting pada tanaman-tanaman penghasil minyak, sayuran seperti cabai, kubis dan lain-lain. e.      Membantu pembentukan butir hijau daun. f.        Pada beberapa jenis lain tanaman berfungsi membentuk senyawa minyak yang menghasilkan aroma dan juga aktifator enzim membentuk papain.
6.	P (Phospor)	Kelebihan P menyebabkan penyerapan unsur lain terutama unsur mikro seperti besi (Fe) , tembaga(Cu) , dan seng(Zn) terganggu. Namun gejalanya tidak terlihat secara fisik pada tanaman.  Pada tanah liat, phospor dapat berubah menjadi padat, sukar larut dan tidak tersedia, sehingga terbentuk fosfat alumunium dan fosfat besi.	Dimulai dari daun tua menjadi keunguan cenderung kelabu. Tepi daun cokelat , tulang daun muda berwarna hijau gelap. Hangus , pertumbuhan daun kecil , kerdil , dan akhirnya rontok. Fase pertumbuhan lambat dan tanaman kerdil.	a.       Merangsang pertumbuhan akar, khususnya akar benih/tanaman muda. b.      Mempercepat serta memperkuat pertumbuhan tanaman muda menjadi tanaman dewasa dan menaikkan prosentase bunga menjadi buah/biji. c.       Membantu asimilasi dan pernafasan sekaligus mempercepat pembungaan dan pemasakan buah, biji atau gabah. d.      Sebagai bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein tertentu. e.      Pengangkutan energi hasil metabolisme dalam tanaman. f.        Merangsang pembelahan sel tanaman dan memperbesar  jaringan sel.
7.	Ca (kalsium) = Zat Kapur	Kelebihan kalsium tidak berefek banyak , hanya mempengaruhi pH tanah.	Gejala kekurangan kalsium yaitu titik tumbuh lemah , terjadi perubahan bentuk daun , mengeriting , kecil , dan akhirnya rontok. Kalsium menyebabkan tanaman tinggi tetapi tidak kekar. Karena berefek langsung pada titik tumbuh maka kekurangan unsur ini menyebabkan produksi bunga terhambat. Bunga gugur juga efek kekurangan kalsium.	a.       Merangsang pembentukan bulu-bulu akar b.      Berperan dalam pembuatan protein atau bagian yang aktif dari tanaman c.       Memperkeras batang tanaman dan sekaligus merangsang pembentukan biji d.      Menetralisir asam-asam organik yang dihasilkan pada saat metabolisme e.      Kalsium yang terdapat dalam batang dan daun dapat menetralisirkan senyawa atau suasana keasaman tanah
8.	Mg (Magnesium) = Zat Besi	Kelebihan Mg tidak menimbulkan gejala ekstrim.	Muncul bercak-bercak kuning di permukaan daun tua. Hal ini terjadi karena Mg diangkut ke daun muda. Daun tua menjadi lemahd dan akhirnya mudah terserang penyakit terutama embun tepung (powdery mildew).	a.       Magnesium merupakan bagian tanaman dari klorofil b.      Merupakan salah satu bagian enzim yang disebut Organic pyrophosphatse dan Carboxy peptisida. c.       Berperan dalam pembentukan buah.
9.	K (Kalium)	Kelebihan K menyebabkan penyerapan Ca dan Mg terganggu. Pertumbuhan tanaman terhambat. sehingga tanaman mengalami defisiensi.	Kekurangan K terlihat dari daun paling bawah yang kering atau ada bercak hangus. Bunga mudah rontok. Tepi daun ‘hangus’ , daun menggulung ke bawah , dan rentan terhadap serangan penyakit.  Kalium akan cepat mengayu atau menggabus, hal ini disebabkan kadar lengasnya yang lebih rendah. Menurut penyelidikan mikro, Kalium berpengaruh baik pada pembentukan serat-serat seperti pada rosela, kapas dan rami.; dinding-dinding sel lebih baik keadaannya dan lebih baik kandungan airnya, sel-sel ini tumbuh lebih baik, lebih kuat dan lebih panjang.	a.       Kalium berperan sebagai pengatur proses fisiologi tanaman seperti fotosintetis , akumulasi , translokasi , transportasi karbohidrat , membuka menutupnya stomata , atau mengatur distribusi air dalam jaringan dan sel. b.      Meningkatkan daya tahan/kekebalan tanaman terhadap penyakit.

B.

No.	Unsur Mikro	Kebutuhan		Peranan/Fungsi
		Lebih	Kurang
1.	Zn (Seng)	Kelebihan seng tidak menunjukkan dampak nyata.	Pertumbuhan lambat , jarak antar buku pendek , daun kerdil , mengkerut , atau menggulung di satu sisi lalu disusul dengan kerontokan. Bakal buah menguning , terbuka , dan akhirnya gugur. Buah pun akan lebih lemas dan sehingga buah yang seharusnya lurus membengkok.	a.       Dalam jumlah yang sangat sedikit dapat berperan dalam mendorong perkembangan pertumbuhan b.      Diperkirakan persenyawaan Zn berfungsi dalam pembentukan hormon tumbuh (auxin) dan penting bagi keseimbangan fisiologis c.       Berperan dalam pertumbuhan vegetatif dan pertumbuhan biji/buah
2.	Fe (Besi)	Pemberian pupuk dengan kandungan Fe tinggi menyebabkan nekrosis yang ditandai dengan munculnya bintik-bintik hitam pada daun.	Kekurangan besi ditunjukkan dengan gejala klorosis dan daun menguning atau nekrosa. Daun muda tampak putih karena kurang klorofil. Selain itu terjadi karena kerusakan akar. Jika adenium dikeluarkan dari potnya akan terlihat potongan-potongan akar yang mati.	a.         Zat besi penting bagi pembentukan hijau daun (klorofil) b.        Berperan penting dalam pembentukan karbohidrat, lemak dan protein c.         Zat besi terdapat dalam enzim Catalase, Peroksidase, Prinodic hidroginase dan Cytohrom oxidase. d.        Sebagai pelaksana pemindahan elektron dalam proses metabolisme.
3.	Mo (Molibdenum)	Kelebihan tidak menunjukkan gejala yang nyata pada adenium. Tanaman tumbuh kerdil , percabangan terbatas , pembentukan akar terhambat , akar menebal dan berwarna gelap.	Ditunjukkan dengan munculnya klorosis di daun tua , kemudian menjalar ke daun muda. Menghambat pertumbuhan tanaman, daun menjadi pucat dan mati dan pembentukan bunga terlambat.	a.       Berperan dalam mengikat (fiksasi) N oleh mikroba pada leguminosa. b.      Sebagai katalisator dalam mereduksi N. c.       Berguna bagi tanaman jeruk dan sayuran Molibdenum dalam tanah terdapat dalam bentuk Mo S2 d.      Kofaktor pada beberapa enzim penting untuk membangun asam amino.
4.	Mn (Mangan)	Mangan merupakan unsur mikro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang tidak terlalu banyak. Mangan sangat berperan dalam sintesa klorofil selain itu berperan sebagai koenzim, sebagai aktivator beberapa enzim respirasi, dalam reaksi metabolisme nitrogen dan fotosintesis. Mangan juga diperlukan untuk mengaktifkan nitrat reduktase sehingga tunbuhan yang mengalami kekurangan mangan memerlukan sumber N dalam bentuk NH4+. Peranan mangan dalam fotosintesis berkaitan dengan pelepasan elektron dari air dalam pemecahannyamenjadi hidrogen dan oksigen.	pada tanaman berdaun lebar, interveinal chlorosis pada daun muda mirip kekahatan Fe tapi lebih banyak menyebar sampai ke daun yang lebih tua, pada serealia bercak-bercak warna keabu-abuan sampai kecoklatan dan garis-garis pada bagian tengah dan pangkal daun muda, split seed pada tanaman lupin. Kekurangan mangan ditandai dengan menguningnya bagian daun diantara tulang-tulang daun. Sedangkan tulang daun itu sendiir tetap berwarna hijau.	a.       Diperlukan oleh tanaman untuk pembentukan protein dan vitamin terutama vit. C b.      Berperan penting dalam mempertahankan kondisi hijau daun pada daun yang tua c.       Berperan sebagai enzim feroksidase dan sebagai aktifator macam-macam enzim d.      Berperan sebagai komponen penting untuk lancarnya proses asimilasi. Mn diperlukan dalam kultur kotiledon selada untuk memacu pertumbuhan jumlah pucuk yang dihasilkan. Mn dalam level yang tinggi dapat mengsubstitusikan Mo dalam kultur akar tomat. Mn dapat menggantikan fungsi Mg dalam beberapa sistem enzym tertentu.
5.	Co (Cobalt)	kobalt jauh lebih tinggi untuk fiksasi nitrogen daripada amonium gizi. Tingkat kekurangan nitrogen dapat mengakibatkan gejala defisiensi.	Mengurangi pembentukan hemoglobin dan fiksasi nitrogen.	Untuk Fiksasi nitrogen dalam penyerapan unsur N (Nitrogen), Cobalt dapat digantikan perannya dengan Natrium (Na), dan Molibdenum (Mo).
6.	B (Boron)	Ujung daun kuning dan mengalami nekrosis	Daun berwarna lebih gelap dibanding daun normal , tebal , dan mengkerut. Pertumbuhan terhambat pada jaringan meritematik, mati pucuk, mobilitas rendah, buah sangat rentan, mudah terserang penyakit.	a.    Bertugas sebagai transportasi karbohidrat dalam tubuh tanaman b.    Meningkatkan mutu tanaman sayuran dan buah-buahan c.     Berperan dalam pembentukan/pembiakan sel terutama dalam titik tumbuh pucuk, juga dalam pembentukan tepung sari, bunga dan akar d.    Boron berhubungan erat dengan metabolisme Kalium (K) dan Kalsium (Ca) e.    Unsur hara Bo dapat memperbanyak cabang-cabang nodule untuk memberikan banyak bakteri dan mencegah bakteri parasit
7.	Cu (Tembaga)	Tanaman tumbuh kerdil , percabangan terbatas , pembentukan akar terhambat , akar menebal dan berwarna gelap.	Daun berwarna hijau kebiruan , tunas daun menguncup dan tumbuh kecil , pertumbuhan bunga terhambat. Kekurangan Cu yaitu daun muda akan menguning, pertumbuhannya akan tertekan kemudian berubah memutih, sementara itu daun-daun tua akan gugur.	a.       Diperlukan dalam pembentukan enzim seperti: Ascorbic acid oxydase, Lacosa, Butirid Coenzim A. Dehidrosenam b.      Berperan penting dalam pembentukan hijau daun (khlorofil)
8.	Cl (Klorida)	Terlibat dalam osmosis (pergerakan air atau zat terlarut dalam sel), keseimbangan ion yang diperlukan bagi tanaman untuk mengambil elemen mineral dan dalam fotosintesis.	Dapat menimbulkan gejala pertumbuhan daun yang kurang normal terutama pada tanaman sayur-sayuran, daun tampak kurang sehat dan berwarna tembaga.  Kadang-kadang pertumbuhan tanaman tomat, gandum dan kapas menunjukkan gejala seperti di atas.	a.       Memperbaiki dan meninggikan hasil kering dari tanaman seperti: tembakau, kapas, kentang dan tanaman sayuran b.      Banyak ditemukan dalam air sel semua bagian tanaman c.       Banyak terdapat pada tanaman yang mengandung serat seperti kapas

2.  PENGARUH CAHAYA TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN DALAM HAL :

A.     DORMANSI

Biji bersifat light sensitive

Cahaya mempengaruhi perkecambahan dengan tiga cara, yaitu dengan intensitas (kuantitas) cahaya, kualitas cahaya (panjang gelombang) dan fotoperiodisitas (panjang hari).

Kuantitas cahaya

Cahaya dengan intensitas tinggi dapat meningkatkan perkecambahan pada biji-biji yangpositively photoblastic (perkecambahannya dipercepat oleh cahaya); jika penyinaran intensitas tinggi ini diberikan dalam durasi waktu yang pendek. Hal ini tidak berlaku pada biji yang bersifatnegatively photoblastic (perkecambahannya dihambat oleh cahaya).

Biji positively photoblastic yang disimpan dalam kondisi imbibisi dalam gelap untuk jangka waktu lama akan berubah menjadi tidak responsif terhadap cahaya, dan hal ini disebut skotodormant. Sebaliknya, biji yang bersifat negatively photoblastic menjadi photodormant jika dikenai cahaya. Kedua dormansi ini dapat dipatahkan dengan temperatur rendah.

Kualitas cahaya

Yang menyebabkan terjadinya perkecambahan adalah daerah merah dari spektrum (red; 650 nm), sedangkan sinar infra merah (far red; 730 nm) menghambat perkecambahan. Efek dari kedua daerah di spektrum ini adalah mutually antagonistic (sama sekali bertentangan): jika diberikan bergantian, maka efek yang terjadi kemudian dipengaruhi oleh spektrum yang terakhir kali diberikan. Dalam hal ini, biji mempunyai 2 pigmen yang photoreversible (dapat berada dalam 2 kondisi alternatif):

§ P650 : mengabsorbir di daerah merah

§ P730 : mengabsorbir di daerah infra merah

Jika biji dikenai sinar merah (red; 650 nm), maka pigmen P650 diubah menjadi P730. P730 inilah yang menghasilkan sederetan aksi-aksi yang menyebabkan terjadinya perkecambahan. Sebaliknya jika P730 dikenai sinar infra merah (far-red; 730 nm), maka pigmen berubah kembali menjadi P650 dan terhambatlah proses perkecambahan.

Photoperiodisitas

Respon dari biji photoblastic dipengaruhi oleh temperatur:

- Pemberian temperatur 10-20⁰C : biji berkecambah dalam gelap

- Pemberian temperatur 20-30⁰C : biji menghendaki cahaya untuk berkecambah

- Pemberian temperatur >35⁰C : perkecambahan biji dihambat dalam gelap atau terang

Kebutuhan akan cahaya untuk perkecambahan dapat diganti oleh temperatur yang diubah-ubah. Kebutuhan akan cahaya untuk pematahan dormansi juga dapat digantikan oleh zat kimia seperti KNO3, thiourea dan asam giberelin.

B.      PERTUMBUHAN BATANG

Fototropisme adalah suatu respon positif terhadap cahaya yang datang denganintensitas yang lebih besar dari satu arah yang dibandingkan dengan yang datang dari lain.Batang dan daun umumnya menghadap ke arah sumber cahaya , sedangkan akar adalah fototropik negatif, atau sama sekali tidak memberikan respon terhadap cahaya, bila batang menghadap langsung ke cahaya, maka daun-daun berorientasi sedemikian rupa sehinggadaunnya hampir terletak tegak lurus terhadap sumber cahaya. Fototropik disebabkan sebagai akibat ketidak seimbangan distribusi auksin ketika tumbuhan disinari dari satu arah, ada perpindahan auksun dari bagian yang diberi cahaya ke bagian yang tidak diberi cahaya ujung koleoptil. Perpindahan auksin ini merangsang pemanjangan sel dan pembengkokan kearah sisi yang diberi cahaya. Penyinaran yang kuat dan lama merusak auksi. Rusaknya auksindi bagian yang di sinari meningkatkan auksin di bagian yang tidak di sinari, sehingga pertumbuhan di bagian ini menjadi lebih cepat. Pengaruh lamanya penyinaran dan tingginyaintensitas cahaya penting dalam mempengaruhi gerakan fototropik.

C.      PERKEMBANGAN AKAR

Respon akar terhadap cahaya merupakan contoh dari fototropisme negatif, artinya akar akan selalu menjauhi sumber sinar. Oleh karena itu akar terus dapat melakukan proses pemanjangan sehingga menyebabkan daerah elongasinya lebih banyak dibanding batang. Hal ini dikarenakan keberadaan hormon auksin dapat bekerja dengan optimal untuk melakukan pemanjangan pada akar. Sehingga dengan begitu nutrisi untuk tumbuhan dapat terus terpenuhi karena akar terus melakukan pemanjangan untuk mencari sumber-sumber nutrisi lain di dalam tanah. Selain itu fototropisme negatif merupakan gerak yang terjadi pada tanaman yang tubuhnya berada di bagian bawah tanah, dengan karakter menjauhi sinar matahari.  Akar dapat bertambah panjang karena hormon auksin kerjanya dapat optimal apabila sedikit mendapat asupan sinar matahari. Namun apabila terlalu banyak mendapat paparan sinar matahari langsung hormon auksin akan terhambat prosesnya.

D.     PERBUNGAAN

Fotoperodisme adalah respon tumbuhan terhadap lamanya penyinaran (panjang pendeknya hari) yang dapat merangsang pembungaan. Istilah fotoperodisme 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. Menurut Lakitan (1994) 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.

(Mader, 1995)

Berdasarkan panjang hari, tumbuhan dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu:

·           Tumbuhan hari pendek, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kurang dari 12 jam sehari. Tumbuhan hari pendek contohnya krisan, jagung, kedelai, anggrek, dan bunga matahari.

·           Tumbuhan hari panjang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran lebih dari 12 jam (14 – 16 jam) sehari. Tumbuhan hari panjang, contohnya kembang sepatu, bit gula, selada, dan tembakau.

·           Tumbuhan hari sedang, tumbuhan yang berbunga jika terkena penyinaran kira-kira 12 jam sehari. Tumbuhan hari sedang contohnya kacang dan tebu.

·           Tumbuhan hari netral, tumbuhan yang tidak responsif terhadap panjang hari untuk pembungaannya. Tumbuhan hari netral contohnya mentimun, padi, wortel liar, dan kapas.

 Tumbuhan hari panjang (long day plant) ini umumnya berbunga pada akhir musim semi atau awal musim panas. Bayam, misalnya, memerlukan panjang siang hari 14 jam ata lebih lama. Lobak, selada, iris, dan banyak varietas sereal lain merupakan tumbuhan hari panjang. Perbungaan pada kelompok ke tiga, yaitu tumbuhan hari netral, tidak dipengaruhi oleh fotoperiode. Tomat, padi, dan dandelion adalah contoh tumbuhan hari netral (day neutral plant) yang berbunga ketika mereka mencapai tahapan pematangan tertentu, tanpa memperdulikan panjang siang hari pada waktu itu (Haryanto, 2010). Yang dimaksud dengan panjang hari disini bukan panjang hari secara mutlak, tetapi panjang hari kritis. Tumbuhan hari panjang (LDP) mungkin memiliki panjang hari kritis lebih pendek dari tumbuhan hari pendek (SDP). Dinyatakan bahwa tumbuhan hari panjang akan berbunga apabila memperoleh induksi penyinaran yang sama atau lebih dari panjang harin kritisnya dan sebaliknya tumbuhan hari pendek akan berbunga, apabila memperoleh penyinaran sama atau lebih pendek dari panjang hari kritisnya. 

Sebelumnya diduga bahwa tumbuhan dirangsang perbungaannya oleh lamanya panjang hari (day length). Pada tahun 1940-an peneliti menemukan bahwa sesungguhnya panjang malam atau panjang kegelapan tanpa selingan cahaya atau niktoperiode, dan bukan panjang siang hari, yang mengotrol perbungaan dan respons lainnya terhadap fotoperiode. Banyak peneliti  bekerja dengan cocklebur, yaitu suatu tumbuhan hari pendek yang berbunga hanya ketika panjang siang hari 16 jam ata lebih pendek (dan panjangnya malam paling tidak 8 jam). Jika siang hari fotoperiode diselang dengan pemberian kegelapan yang singkat, tidak ada pengaruh pada perbungaan. Namun, jika bagian malam atau periode gelap dari fotoperiode disela dengan beberapa menit penerangan cahaya redup, tumbuhan tersebut tidak akan berbunga. Coklebur memerlukan paling tidak 8 jam kegelapan secar terus menerus supaya dapat berbunga. Tumbuhan hari pendek sesungguhnya adalah tumbuhan malam panjang, tetapi istilah yang lebih kuno tersebut tertanam kuat dalam jargon fisiologi tumbuhan. Tumbuhan hari panjang sesungguhnya tumbuhan malam pendek, apabila ditanam pada fotoperiode malam panjang yang biasanya tidak menginduksi perbungaan, tumbuhan hari panjang akan berbunga jika periode kegelapan terus menerus diperpendek selama beberapa menit dengan pemberian cahaya.

Dengan demikian, respon fotoperiode tergantung pada suatu panjang malam kritis. Tumbuhan hari pendek akan berbunga jika durasi malam hari lebih lama di banding dengan panjang kritis (8 jam untuk cocklebur), tumbuhan hari panjang akan berbunga ketika malam hari lebih pendek dibanding dengan panjang malam kritis. Industri penanaman bunga telah menerapkan pengatahuan ini untuk menghasilkan bunga diluar musimnya. Chrythemum misalnya adalah tumbuhan hari pendek yang biasanya berbunga pada musim gugur, tetapi perbungaannya dapat ditunda sampai hari ibu (amerika serikat, red) pada bulan mei dengan cara menyelang setiap malam panjang dengan seberkas cahaya, yang mengubah satu malam panjang menjadi malam pendek.

Pada banyak spesies tumbuhan hari pendek atau tumbuhan hari panjang, perbungaan cukup diinduksi dengan memaparkan sebuah daun tunggal terhadap fotoperiode yang tepat. Meskipun hanya satu daun dibiarkan bertaut pada tumbuhan, fotoperiode akan tetap terdeteksi dan tunas bunga akan diinduksi. Namun, jika semua daun dibuang, tumbuhan akan buta terhadap fotoperiode. Transmisi meristem dari pertumbuhan vegetatif  sampai ke perbungaan. Apapun kombinasi petunjuk lingkungan (seperti fotoperiode) dan sinyal internal (seperti hormon) yang diperlukan untuk perbungaan, hasilnya adalah transmisi meristem tunas dari keadaan vegetatif menjadi satu keadaan perbungaan. Transmisi ini memerlukan perubahan ekspresi gen-gen yang mengatur pembentukan pola. Gen identitas meristem yang menentukan bahwa tunas akan membentuk bunga terlebih dahulu dan bukan membentuk tunas vegetatif, harus diaktifkan (di-on-kan) terlebih dahulu. Kemudian gen identitas organ-organ bunga kelopak bunga, mahkota bunga, benang sari dan putik diaktifkan pada daerah meristem yang tepat. Penelitian mengenai perkembangan bunga sedang berkembang pesat, yang bertujuan untuk mengidentifikasi jalur transduksi sinyal yang menghubungkan petunjuk-petunjuk seperti fotoperiode dan perubahan hormonal dengan ekspresi gen yang diperlukan untuk perbungaan. Induksi fotoperiodisme sangat penting dalam perbungaan atau lebih tepat disebut induksi panjang malam kritisnya. Respon tumbuhan terhadap induksi fotoperioda sangat bervariasi, ada tumbuhan untuk perbungaannya cukup memperoleh induksi dari fotoperioda satu kali saja, tetapi tumbuhan lain memerlukan induksi lebih dari satu kali.Xanthium strumarium untuk perbungaannya memerlukan 8 x induksi fotoperioda yang harus berjalan terus menerus. Apabila tanaman ini sebelum memperoleh induksi lengkap, mendapat gangguan atau terputus induksi fotoperiodanya, maka tanaman itu tidak akan berbunga. Kekurangan induksi fotoperioda tidak dapat ditambahkan demikian saja, karena efek fotoperioda yang telah diterima sebelumnya akan menjadi hilang. Untuk memperoleh induksi lengkap, tanaman tersebut harus mengulangnya dari awal kembali.

Di dalam menerima rangsangan fotoperioda ini, organ daun diketahui sebagai organ penerima rangsangan. Ada 4 tahap yang terjadi dalam resepon perbungaan terhadap rangsangan fotoperioda, pertama menerima rangsangan, kedua transformasidari organ penerima rangsangan menjadi beberapa polametabolisme baru yang berkaitan dengan penyediaan bahan untuk perbungaan, ketiga pengangkuatan hasil metabolisme dan keempat terjadinya respon pada titik tumbuh untuk menghasilkan perbungaan.

Beberapa percobaan dalam hubungan dengan rangsangan ini, menunjukkan bahwa apabila daun dibuang segera setelah induksi selesai, tidak akan terjadi perbungaan , sedangkan apabila daun dibuang setelah beberapa jam sehabis selesai induksi, tumbuhan tersebut dapat berbunga. Rangsangan yang diterima oleh satu tumbuhan dapat diteruskan pada tumbuhan lain yang tidak memperoleh induksi, melalui cara tempelan (grafting) sehingga tumbuhan tersebut dapat berbunga.

Ø  Mekanisme Pembungaan

·         Efek Cahaya

Mengingat ketergantungan tumbuhan hijau terhadap cahaya, tidaklah mengherankan jika cahaya merupakan perangsang luar yang paling utama dalam hidup tumbuhan. Beberapa respon tumbuhan terhadap cahaya telah disebutkan. Misalnya, respon phototropic yang efeknya timbul melalui auksin. Respon ini akan membawa organ- organ fotosintetik dalam posisi optimum relative terhadap datangnya cahaya. Respon terhadap cahaya yang lain, misalnya membuka dan menutupnya sel pelindung dan respon cahaya dalam sintesa klorofil dari tumbuhan berbunga. Kebanyakan respon tumbuhan terhadap cahaya, adalah merupakan respon perkembangan dan tidak mempunyai arti penting dalam metabolisme. Intensitas cahaya, qualitas cahaya, dan panjangnya penyinaran, juga dapat menimbulkan respon perkembangan pada tumbuhan.

·         Intensitas Cahaya

Beberapa respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya yang berbeda-beda adalah dilakukan melalui auksin, dan efeknya timbul karena berkurangnya efektivitas auksin pada keadaan cahaya yang terik. Sebagai contoh, tumbuhan yang tumbuh dalam gelap atau cahaya yang lemah akan mempunyai batang yang panjang dengan ruas yang lebih panjang dan lebih besar dari tumbuhan yang mendapat cahaya terang. Demikian juga, dalam suatu tanaman dauan yang terluar yang mendapat cahaya matahari penuh tinggal lebih kecil dari pada daun sebelah dalam yang terlindung. Tumbuhan tembakau kadang- kadang dilindungi dari cahaya terik dengan jaring untuk mendapatkan daun yang lebar.

Bila tumbuhan berada lama dalam cahaya yang lemah, tumbuhan akan mengalami etiolasi, yakni batangnya menjadi sangat panjang tanpa jaringan serabut penyongkong yang cukup. Jika intensitas cahaya tidak naik kemtian akan terjadi. Sebaliknya, penyinaran yang berlebihan akan menimbulkan tumbuhan yang kerdil dengan perkembangan yang abnormal yang akhirnya berakhir dengan kematian.

Tumbuhan memerlukan intensitas cahaya yang tertentu yang berbeda dari satu spesies dengan spesies tumbuhan yang lain, untuk tumbuh dengan baik. Tumbuhan tertentu seperti tomat, dan rumput- rumputan memerlukan cahaya matahari langsung dan terang untuk perkembangan yang optimal. Pada tumbuhan itu, sintesa dari zat- zat hidup meningkatnya berbanding lurus dengan meningkatnya intensitas cahaya(sampai suatu batas tertentu). Sebaliknya tumbuhan lain seperti bangsa perdu tumbuh secara optimal pada intensitas cahaya yang lebih rendah dan tumbuh kerdil jika terkena cahaya matahari langsung terus- menerus. Sedang tumbuhan lain seperti mawar tumbuh baik, baik pada cahaya terik maupun cahaya dengan intensitas yang lebih rendah walaupun pertumbuhan dan berbunganya bisa dihambat atau berhenti jika intensitas cahaya terlalu rendah.

·         Kualitas cahaya

Pada intensitas cahaya yang tertentu, panjang gelombang cahaya yang berbeda menimbulkan efek yang besar pada perkembangan tumbuhan. Sebagai contoh telah ditunjukkan bahwa penyinaran pendek dengan cahaya merah sering menghambat perpanjangan batang pada tumbuhan seperti kacang dan padi- padian. Tetapi penghambatan ini bisa dikembalikan ke normal dan pertumbuhan batang bisa dipacu dengan penyinaran “Farred” dari spectrum cahaya. Pada daun, penyinaran dengan cahaya merah dan far red menghasilkan efek yang berlawanan; cahaya infra merah menghambat perkembangan daun, sinar merah memperbaiki pengahambatan itu.

·         Panjangnya penyinaran

Respon perkembangan tumbuhan terhadap bermacam- macam lama penyinaran disebut photoperidositas. Perkembangan bunga tertutama sangat dipengaruhi oleh panjang hari yang berbeda atau photoperiode. Berdasarkan photoperiode yang diperlukan untuk berbunga, dapat dibedakan menjadi 3 jenis tumbuhan.

Dalam tumbuhan hari pendek (short day plant) bunga berkembang jika tumbuhan mendapatkan penyinaran kurang dari 12 jam perhari. Aster, strawberry, krisan, padi adalah diantara tumbuhan yang termasuk dalam jenis ini.

Pada tumbuhan hari panjang berkembang hanya jika photoperiode tiap hari adalah lebih dari 12 jam. Sebagai contohnya, termasuk gandum, clover, wortel, dan selada.

Group yang ketiga tidak dipengaruhi oleh lama penyinaran. Group yang termasuk dalam tumbuhan de minate menghasilkan bunga tanpa memandang lama penyinaran matahari setiap hari. Tumbuhan yang termasuk adalah tomat, mentimun, kapas, dan bunga matahari.

Tumbuhan hari pendek gagal berbunga atau berbunganya dihambat daan sangat berkurang jika mendapat lama penyinaran matahari yang panjang. Sebaliknya tumbuhan hari panjang lambat berbunga atau tidak berbunga sama sekali jika mendapat penyinaran yang pendek. Seringkali penyinaran yang singkat pada panjang penyinaran yang sesuai diperlukan untuk mendorong tumbuhan itu berbunga. Dalam hal ini spesies yang berbeda menunjukkan kebutuhan yang berbeda.

E.      DEFERENSIASI

Cahaya merupakan salah satu dari faktor lingkungan yang diperlukan dan sangat berperan untuk perkembangan dan pertumbuhan tanaman/pohon. Alasan utama tentu saja karena cahaya membantu dalam proses potosintesis. Lagi pula, cahaya mempengaruhi perkembangan fototrofisme. Cahaya yang dapat terlihat merupakan satu bagian kecil (kira-kira 400-700 nm) dari spektrum radiasi matahari penuh.

Secara fisiologis, cahaya mempunyai pengaruh langsung maupun tidak langsung terhadap pertumbuhan tanaman/pohon. Pengaruh secara langsung terjadi pada metabolisme melalui proses fotosintesis, sedangkan proses tidak langsung melalui pertumbuhan dan perkembangan tanaman, keduanya sebagai akibat respon metabolik yang langsung. Fotosintesis merupakan proses yang penting bagi tanaman dalam rangka suplai energi.

Energi radiasi yang tersedia untuk fotosintesis dibumi berasal dari matahari. Setiap energi yang digunakan, secara langsung maupun tidak langsung, berasal dari radiasi matahari untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman/pohon.

Banyak pengaruh-pengaruh stimulasi yang dipacu oleh cahaya terhadap perkembangan dan pertumbuhan tanaman/pohon, khususnya terhadap diferensiasi organ dan jaringan. Klorofil melalui kemampuannya untuk mengabsorbsi energi yang dipancarkan oleh matahari dan mengkonversinya menjadi energi kimia yang disimpan dalam molekul gula sederhana, menyajikan hubungan keterkaitan yang erat antara seluruh organisme tanaman dengan energi matahari.