Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Fotosintesis

Arsip Cofa No. C 137

Pengaruh Bentuk Daun Terhadap Fotosintesis Pada Tumbuhan Air

Nielsen dan Sand-Jensen (1993) mengamati profil fotosintesis tiga bentuk daun (filamen udara, lembaran terapung dan filamen tenggelam) dari makrofita amfibi penghuni sungai, Batrachium peltatum (Schrank) Presl, sehubungan dengan perbedaan morfologi/anatomi dan komposisi kimia daun. Batrachium peltatum tumbuh melimpah di sungai-sungai dataran rendah Denmark, yang dicirikan oleh perairan yang lewat-jenuh dengan CO₂. Fotosintesis ketiga bentuk daun ini sangat serupa pada kondisi sekeliling di lingkungannya masng-masing. Pembentukan daun yang muncul ke udara dan daun terapung, dengan demikian, berperanan penting dalam belanja karbon selama pertumbuhan aktif di musim panas, yang memungkinkan tumbuhan terus berfotosintesis ketika terbuka terhadap udara. Daun yang tenggelam, sebaliknya, berfotosintesis lebih baik di perairan pada saat karbon dioksida terbatas, dengan memanfaatkan HCO₃^-, suatu kemampuan yang tidak dimiliki oleh daun yang muncul di udara dan daun terapung.

Semua tipe daun dirangsang oleh konsentrasi karbon dioksida di atas konsentrasi normal sampai tingkat jenuh yakni 30 – 40 mikromol/liter di udara (700 – 940 ppm) dan 500 – 1200 mikromol/liter di air. Kemiringan grafik fotosintesis vs konsentrasi CO₂ adalah beberapa kali lipat lebih tingi di udara daripada di air karena lebih kecilnya hambatan difusi di udara, terutama untuk daun berbentuk lembaran terapung. Perbedaan fotosintesis yang dijumpai lebih berhubungan dengan bentuk morfologi daun daripada dengan komposisi kimia (klorofil, nitrogen, ribulosa-1,5-bifosfat karboksilase) ketiga macam daun tersebut (Nielsen dan Sand-Jensen, 1993).

Baca juga :
Faktor Penyebab dan Dampak Ledakan Populasi Alga

Variasi Laju Fotosintesis Antar Jenis Tumbuhan Air

Madsen et al. (1993) menentukan laju fotosintesis, kapasitas ekstraksi karbon dan aktivitas ribulose-1,5-biphosphate carboxylase/oxygenase (RUBISCO) pada 35 spesies makrofita air-tenggelam yang berbeda-beda dalam hal taksonomi, bentuk pertumbuhan dan habitat. Laju fotosintesis per unit klorofil dan berat kering pada konsentrasi CO₂ sekelilingnya (sekitar 15 mikro M) maupun kapasitas ekstraksi karbon meningkat pada kelompok-kelompok tumbuhan dengan urutan : isoetidae, spesies amfibi, elodeidae tanpa penggunaan HCO₃^- yang jelas, elodeidae yang menggunakan HCO₃^-, angiosperma laut dan makroalga laut. Laju fotosintesis pada konsentrasi karbon dioksida yang makin meningkat (300 – 350 mikro M) menunjukkan pola yang sama seperti di atas tetapi perbedaannya lebih kecil di antara kelompok-kelompok ini. Hanya untuk makroalga laut fotosintesis pada CO₂ sekeliling hampir sama dengan fotosintesis pada CO₂ yang meningkat. Spesies dengan kapasitas ekstraksi karbon tinggi, diduga karena menggunakan HCO₃^- aktif, biasanya memiliki RUBISCO rendah. Pola yang berlawanan ditemukan pada spesies-spesies yang kapasitas ekstraksi karbonnya rendah.

Baca juga :
Pengendalian Tumbuhan Air Secara Biologis dan Kimiawi

Pengaruh Luas Danau Terhadap Fotosintesis Fitoplankton

Fee et al. (1992) mengukur fotosintesis fitoplankton selama 6 tahun di tujuh danau Canadian Shield yang terpencil yang mengalami stratifikasi sempurna selama musim panas dan memiliki waktu pembaharuan air (water renewal time) lebih dari 5 tahun tetapi luasnya bervariasi dari 29 sampai 34.700 hektar. Konsentrasi klorofil dan laju fotosintesis pada cahaya optimum adalah rendah di danau tersempit dan terluas, dan nilainya bertambah secara sistematis sampai hampir lima kali lipat di danau-danau yang berukuran sedang (sekitar 1.000 hektar). Nilai harian fotosintesis per meter persegi permukaan danau dan nilai tahunan fotosintesis per meter kubik lapisan air campuran juga bervariasi seperti itu, tetapi nilai tahunan fotosintesis per meter persegi adalah tinggi di danau yang luas (walaupun densitasnya rendah) karena musim pertumbuhannya lama.

Ad (klik gambar untuk informasi lebih detil) :

Pengaruh Volume Sel Mikroalga Terhadap Laju Fotosintesis

Stel’makh (1992) membandingkan laju fotosintesis mikroalga yang berukuran kecil dan besar. Pada tiga musim dalam setahun, laju fotosintesis rata-rata fraksi fitoplankton berukuran 0,45 – 2,5 mikrometer di teluk Sevastopol (Ukraina) adalah berkisar dari 8,4 sampai 12,6 mg karbon per mg klorofil-a per jam, yang berarti 1,5 – 2,5 lebih besar daripada fraksi yang berukuran 2,5 – 150 mikrometer. Pada musim panas, laju pertumbuhan spesifik fraksi 0,45 – 2,5 mikron adalah 2 – 2,3 per hari; nilai ini kira-kira dua kali nilai untuk alga berukuran besar. Hasil-hasil penelitian ini mendukung teori bahwa laju proses-proses fungsional dalam mikroalga meningkat dengan berkurangnya volume sel.

Baca juga :
Pengaruh Pengadukan Terhadap Produktivitas Primer Perairan

Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Fotosintesis Dunaliella

Dellarossa dan Silva Cifuentes (1991) mengukur laju fotosintesis in vitro pada berbagai intensitas cahaya pada 3 spesies Dunaliella : D. salina¸ D. pseudosalina dan D. lateralis, dan juga pada 3 galur asli Dunaliella salina. Setiap spesies menunjukkan respon fotosintetik yang khas dalam kisaran intensitas cahaya 35 sampai 600 mikroE/m²/detik. Laju produksi Dunaliella lateralis dan D. pseudosalina sangat terhambat pada intensitas cahaya tertinggi. D. pseudosalina adalah spesies yang paling efisien.

Pengaruh Cahaya dan Suhu Terhadap Laju Fotosintesis Alga Perifiton

St. Jonsson (1992) melaporkan bahwa komunitas alga epilitik (penempel batu) di Danau Thingvallavatn (Iceland) memiliki beberapa pola yang bersifat spesifik-spesies dan spesifik-kedalaman. Nilai dugaan laju fotosintesis spesifik (P max) adalah relatif rendah, dan berkurang sejalan dengan bertambahnya kedalaman dari 1,56 menjadi 0,85 mg oksigen/mg klorofil-a/jam. Juga terlihat adanya penurunan yang serupa dalam hal laju respirasi gelap. Dalam percobaan laboratorium terhadap komunitas alga epilitik alami, 68 sampai 79 % variasi laju fotosintesis (mg O₂/m²/jam) disebabkan oleh cahaya, 0,4 sampai 8 % oleh suhu dan 2 sampai 5 % oleh biomas. Meskipun laju fotosintesis spesifik (Pmax)-nya rendah, produksi neto alga perifiton ini adalah tinggi, 146 – 315 gram O₂/m²/tahun (55 – 118 gram karbon).

Baca juga :
Fotosintesis Fitoplankton dan Pengaruh Faktor Fisika-Kimia

Nitrat Mengurangi Efek Negatif Radiasi Ultra Violet Terhadap Fotosintesis

Barufi et al. (2012) meneliti perlindungan terhadap radiasi ultra violet (ultraviolet radiation; UVR) pada alga merah agarofit Gracilaria tenuistipitata. Alga ini selama 1 minggu dikenai “photosynthetically active radiation” (PAR, 260 mikromol foton/m²/detik) atau PAR + UVR (UV-A, 8,13 W/m² dan UV-B, 0,42 W/m²) pada berbagai konsentrasi nitrogen : 0, 0,1 dan 0,5 mM NO₃^-. Pigmen-pigmen fotosintesis berkurang selama periode percobaan terutama pada kondisi pasokan nitrogen sedikit dan UVR. Perlakuan alga dengan pasokan nitrogen banyak (0,5 mM) menghasilkan laju fotosintesis yang tetap tinggi selama periode percobaan. Sebaliknya, “mycosporine-like amino acids” (MAA; asam-asam amino mirip-mikosporin) meningkat sampai delapan kali lipat pada kondisi ada UVR dan 0,5 mM NO₃^-. Pada kondisi PAR + UVR, hasil quantum maksimal berkorelasi positif dengan kelimpahan MAA, sedangkan pada kondisi PAR tidak ada korelasi seperti ini.

Barufi et al. (2012) menambahkan bahwa hasil fotosintesis alga yang dikultur selama tujuh hari pada kondisi PAR + UVR kurang terpengaruh oleh pemaparan selama 30 menit terhadap UVR yang tinggi (16 W/m²) dan pulih dengan sempurna setelah dpindahkan ke radiasi PAR yang rendah, sedangkan alga yang dipelihara pada kondisi PAR lebih terpengaruh oleh UV dan tidak dapat pulih dengan sempurna. Laju pertumbuhan menurun setelah tiga hari pada kondisi UVR dan pasokan nitrat yang sedikit. Bagaimanapun, laju ini adalah sama bila dibandingkan dengan perlakuan PAR dan PAR + UVR setelah tujuh hari, dengan kekecualian sampel pada perlakuan konsentrasi NO₃^- 0 mM, yang menunjukkan bahwa aklimasi setelah pemaparan selama satu minggu adalah berkaitan dengan pasokan nitrat. Sebagai kesimpulan, UVR menimbulkan efek negatif terkecil terhadap fotosintesis dan laju pertumbuhan pada alga yang diberi banyak pasokan nitrogen bila terjadi perangsangan mekanisme perlindungan-cahaya, seperti penimbunan MAA. Perangsangan cahaya terhadap penimbunan MAA oleh UVR pada kondisi pasokan nitrogen yang banyak terlihat pada Gracilaria tenuistipitata bahkan setelah 20 tahun dalam kultur tanpa perangsangan sinyal cahaya fotomorfogenik ini.

REFERENSI :
ARTIKEL TERKAIT

loading...