Advertisement

FOTOPERIODISME, Telah umum diketahui bahwa tumbuhan tertentu hanya dapat berbunga dengan normal pada masa tertentu selama setahun. Misalnya pada daerah subtropik belahan bumi utara, kastuba (Euphorbia pulcberrima) akan berbunga pada bulan Desember dan di beberapa negara bunga ini merupakan bunga tradisional untuk Natal. Pada tahun 1920 dua orang ahli fisiologi Amerika, W.W. Garner dan H. A. Allard menemukan bahwa masa pembungaan terutama diatur oleh panjang relatif siang dan malam hari. Di daerah khatulistiwa panjang hari kurang-lebih 12 jam sepanjang tahun, akan tetapi di daerah garis lintang iklim sedang-pertengahan, panjang hari bervariasi antara delapan sampai 16 jam, sesuai pergantian waktu dalam setahun. Panjang periode cahaya harian disebut fotoperiode, dan reaksi tumbuhan terhadap fotoperiode yang berbeda panjangnya disebut fotoperiodisme.

Berdasarkan persyaratan panjang hari untuk pembungaan, sebagian besar tumbuhan dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama:

Advertisement
  1. Tumbuhan bari pendek yang hanya akan berbunga jika panjang hari kurang dari periode kritis tertentu, misalnya kastuba (Euphorbia pulcherrima), ubi jalar (Ipomoea batatas), nanas (Ananas comosus), dan padi (Oryza sativa).
  2. Tumbuhan hari panjang yang hanya akan berbunga jika panjang hari lebih dari periode kritis tertentu, misalnya tanaman jarak (Ricinus communis) dan kentang (Solanum tuberosum).
  3. Tumbuhan hari netral yang berbunganya tidak bergantung pada panjang hari, dapat menghasilkan bunga kapan saja dalam setahun, biasanya jika tumbuhan telah mencapai ukuran tertentu, misalnya jagung (Zea mays) dan banyak lagi tanaman kebun. tropik, termasuk Zinnia spp. Pembagian tumbuhan ke dalam tiga kelompok ini tidak ada

hubungannya dengan klasifikasi taksonomi ke dalam margadan suku. Persyaratan panjang hari untuk pembungaan merupakan ciri khan untuk tumbuhan tertentu, tetapi nilai kritis untuk tumbuhan hari pendek dan hari panjang sangat bervariasi, dari satu jenis ke jenis yang lain dan bahkan antarvarietas dalam satu jenis. Secara umum panjang hari yang kritis bagi tumbuhan hari pendek berkisar antara 11 sampai 15 jam (yaitu panjang hari harus kurang dari 11 —15 jam agar pembungaan terjadi) dan untuk tumbuhan hari panjang antara 12 sampai 14 jam (yaitu panjang hari harus lebih dari 12-14 jam agar pembungaan terjadi). Jadi ada pertumpang-tindihan yang besar dalam persyaratan panjang hari antara tumbuhan hari pendek dan tumbuhan hari panjang, sehingga sebuah fotoperiode yang lama katakanlah 13 jam, akan merangsang pembungaan, baik pada tumbuhan hari pendek yang mempunyai fotoperiode kritis tinggi maupun tumbuhan hari panjang dengan fotoperiode kritis rendah (Gambar 22.8). Perlu ditekankan bahwa konsep tumbuhan hari pendek dan hari panjang bukan menunjuk pada panjang hari absolut, tetapi kepada apakah pembungaan terjadi pada panjang hari yang lebih pendek atau lebih panjang daripada nilai kritis tertentu. Misalnya banyak tumbuhan hari pendek yang dapat berbunga pada waktu siang hari jauh lebih panjang daripada malam hari, berlawanan dengan apa yang tersirat dalam istilah tumbuhan hari pendek.

Dalam keadaan alami pergantian terang dan gelap berpangkal pada daur 24 jam, sehingga variasi dalam periode terang mau tidak mau harus diikuti oleh variasi pada periode

gai gelap. Tetapi pada percobaan-percobaan dapat dibuat variasi periode terang sedangkan periode gelap diusahakan tetap, atau sebaliknya. Dengan mengubah-ubah lamanya periode terang dan gelap, ada kemungkinan untuk menilai kepentingan relatif periode terang dan gelap itu dalam merangsang pembungaan. Ternyata bahwa faktor yang penting bukanlah panjangnya periode terang (juga bukan nisbah antara terang dan gelap), melainkan panjangnya periode galap; tumbuhan hari pendek akan berbunga pada siang hari panjang jika mengalami malam yang panjang pula, dan tumbuhan hari panjang akan berbunga pada siang hari yang pendek dengan malam pendek (Gambar 22.9). J adi walaupun istilah hari pendek dan hari panjang digunakan untuk melukiskan persyaratan fotoperiode tum¬buhan untuk dapat berbunga, akan lebih tepat jika disebutkan tumbuhan hari pendek sebagai tumbuhan malam panjang, dan tumbuhan hari panjang sebagai tumbuhan malam pendek. Istilah fotoperiodisme, walaupun sangat tidak tepat, tetap dipertahankan sebab istilah ini telah mantap sekali. Tumbuhan hari pendek akan berbunga sebab periode gelap melebihi suatu panjang tertentu, bukan karena periode terang yang pendek; periode gelap minimum harus diberikan tanpa mengingat lamanya periode terang di antaranya. Karena pemberian periode terang untuk jangka waktu tertentu penting untuk fotosintesis, maka tumbuhan hari pendek memerlukan periode gelap dan terang yang berselang-seling, supaya bunga terbentuk. Pada kedelai varietas Biloxi (Glycine max var. Biloxi), misalnya, periode gelap selama sekurang-kurangnya 10 jam (walaupun dapat lebih lama) harus berseling dengan periode terang yang berkisar antara 4 sampai 18 jam (tetapi optimumnya antara 10 sampai 12 jam) jika ingin dihasilkan bunga. Sebaliknya, tumbuhan hari panjang tidak akan berbunga jika periode gelap melebihi panjang kritis tertentu, tetapi akan berbunga pada periode gelap yang pendek, bahkan dalam kondisi cahaya yang menerus. Tumbuhan hari panjang tidak memerlukan periode gelap untuk pembungaannya, sehingga kemampuan berbunga dalam cahaya sinambung memberi kriteria yang berguna untuk membedakan tumbuhan hari panjang dari tumbuhan hari pendek. Misalnya Xanthium pennsylvanicum (sejenis tumbuhan yang telah banyak digunakan dalam penelitian fotoperiode), akan berbunga pada panjang hari 15.5 jam, karena itu dapat dianggap sebagai tumbuhan hari panjang, walaupun sebenarnya tumbuhan hari pendek, sebab tumbuhan ini gagal berbunga pada penyinaran sinambung. Pada tumbuhan ini periode gelap diperlukan untuk pembungaan, walaupun hanya selama 8.5 jam.

Untuk merangsang pembungaan, tumbuhan tidak perlu dikenai fotoperiode terus-menerus sepanjang masa pertum¬buhannya. Misalnya, jika kedelai biloxi hari pendek yang tumbuh dalam keadaan hari panjang dikenai cahaya hari pendek selama dua hari berturut-turut, kemudian kembali ke hari panjang, maka pembungaan akan tetap berlangsung. ‘Pemicuan’ pembungaan semacam ini dikenal dengan istilah induksi fotoperiode, dan telah diperagakan pada sejumlah tumbuhan hari pendek dan tumbuhan hari panjang. Suatu hal yang ekstrem mengenai induksi ini dijumpai pada Xanthium pennsylvanicum, yaitu tumbuhan hari pendek yang sudah disebutkan tadi. Jika diberi cahaya sinambung, tumbuhan ini akan tetap berada dalam keadaan vegetatif, tetapi setelah satu kali saja dikenai periode gelap yang tidak kurang dari 8.5 jam, tumbuhan ini akan berbunga 14 hari kemudian. Sekali potensi pembungaan diinduksi, tumbuhan akan tetap berbunga walaupun terus dipelihara dalam penyinaran sinambung. Kedelai Biloxi dan Xanthium pennsylvanium merupakan contoh tumbuhan yang bereaksi sangat cepat terhadap rezim cahaya yang cocok untuk pembungaan, tetapi tumbuhan lain memerlukan fotoperiode yang sesuai selama beberapa hari atau beberapa minggu sebelum induksi fotoperiode itu terjadi.

Manfaat periode gelap bagi induksi pembungaan juga diperlihatkan oleh basil percobaan yang periode gelapnya disela oleh penyinaran pendek. Jika tumbuhan hari pendek disimpan dalam daur hari pendek, misalnya delapan jam penyinaran, disela oleh 16 jam penggelapan, tumbuhan itu akan berbunga. Sebaliknya, jika pada suatu titik yang terletak hampir di tengahnya periode gelap itu diganggu oleh periode pendek dengan penyinaran yang intensitasnya relatif rendah, pembungaan sama sekali tidak akan terjadi dan seolah-olah

tambuhan disimpan dalam keadaan daur hari panjang Gambar 22.10). Penyinaran sela dengan- bola lampu 25 Watt .ialam jangka waktu hanya satu menit sudah cukup untuk rnencegah pembungaan pada beberapa tumbuhan hari pendek. Jika suatu tumbuhan hari panjang disimpan dalam daur hari pendek dengan cara yang sama seperti tadi, sela periode gelap menimbulkan efek sebaliknya dan akan merangsang pem¬bungaan. Baik pada turnbuhan hari pendek maupun tumbuhan hari panjang perlakuan itu akan berlawanan dengan reaksi fotoperiode yang biasa. Hal ini menunjukkan bahwa dalam kedua hal di atas tumbuhan tampaknya dapat mengukur lamanya periode gelap. J adi tampaknya mekanisme pengukur¬an waktu yang sama berlaku baik pada tumbuhan hari pendek maupun tumbuhan hari panjang, walaupun penyelaan terhadap periode gelap menimbulkan efek berbeda pada kedua tipe tumbuhan itu.

Advertisement