Advertisement

Prinsip Blackman tentang Faktor Pembatas, Agar dapat mengerti bagaimana berbagai faktor berpengaruh terhadap kecepatan fotosintesis, perlu dipelajari suatu pengetahuan tentang apa yang disebut oleh F.F. Blackman sebagai ‘prinsip faktor pembatas’. Peneliti-peneliti terdahulu yang menyelidiki kecepatan fotosintesis mempelajari tiap faktor secara terpisah, tanpa menghiraukan pengaruh faktor-faktor lain. Karena itu tidak mengherankan bahwa para peneliti yang secara terpisah menyelidiki efek suatu faktor tertentu yang sama, kadang-kadang memperoleh hasil sangat berlainan. Keadaan yang kacau ini tidak terpecahkan sampai tahun 1905, ketika F.F. Blackman mengajukan prinsip faktor pembatas sebagai berikut: “Jika kecepatan suatu proses dipengaruhi oleh sejumlah faktor terpisah, kecepatan proses itu dibatasi oleh langkah faktor yang paling lambat.”

Prinsip Blackman dapat diulas dengan mengambil sebagai contoh teoretis suatu tumbuhan yang berfotosintesis pada berbagai tingkat konsentrasi karbon dioksida pada keadaan intensitas cahaya rendah tetapi konstan dan suhu cocok. Jika konsentrasi karbon dioksida dinaikkan dari nol, kecepatan fotosintesis meningkat sampai dicapai konsentrasi tertentu, di atas konsentrasi itu tidak akan terjadi peningkatan kecepatan fotosintesis seberapa pun konsentrasi karbon dioksida itu ditingkatkan. Ini tidak berarti bahwa karbon dioksida tidak berpengaruh lagi, tetapi karena semua energi cahaya yang tersedia telah terpakai seluruhnya. Pada konsentrasi ini proses dapat dikatakan jenuh karbon dioksida. Karena tidak ada

Advertisement

energi cahaya untuk mempercepat fotosintesis, peningkatan konsentrasi karbon dioksida tidak dapat menaikkan kecepatan fotosintesis, tetapi jika energi cahaya dinaikkan, kecepatan fotosintesis itu akan terus meningkat sampai cahaya itu sekali lagi menjadi faktor pembatas, ketika itu kecepatannya berhenti mendadak dan kecepatan itu akan menjadi konstan. Urutan kejadian itu ditunjukkan secara grafik pada   17.5a.

Peneliti-peneliti selanjutnya, dengan menggunakan teknik yang diperbarui yang belum diperoleh oleh Blackman, menunjukkan bahwa prinsip Blackman terlalu disederhanakan. Jika kurva-kurva yang menghubungkan kecepatan fotosintesis dengan peningkatan konsentrasi karbon dioksida pada berbagai intensitas cahaya ditennikan secara percobaan, maka kurva-kurva ini berbeda dengan kurva teoretis dalam dua hal: (1) Kurva untuk intensitas cahaya tertentu mana pun tidak memperlihatkan pemisahan tegas yang ada pada konsep Blackman, tetapi melengkung perlahan-lahan (  17.5b). Ini menunjukkan bahwa karbon dioksida tidak diganti tiba-tiba oleh cahaya sebagai faktor pembatas, tetapi bahwa di daerah tempat melengkungnya kurva karbon dioksida dan intensitas cahaya keduanya secara simultan mempengaruhi kecepatan fotosintesis. (2) Kurva-kurva untuk berbagai intensitas cahaya berbeda satu sama lain selama proses berlangsung, walaupun kurva-kurva ini berkumpul pada waktu konsentrasi karbon dioksida mendekati nol. Hal ini menunjukkan bahwa karbon dioksida dan cahaya berinteraksi bukan hanya pada jarak terbatas konsentrasi karbon dioksida, melainkan juga pada seluruh jarak dari konsentrasi nol sampai konsentrasi jenuh karbon dioksida. Akan jelas bahwa karena ada interaksi faktor-faktor, maka faktor tertentu hanya dapat dianggap sebagai pembatas kecepatan jika peningkatan selanjutnya pada faktor lain yang berpengaruh tidak berpengaruh pada kecepatan fotosintesis.

Prinsip Blackman telah diulas dengan mengingat hubungan antara konsentrasi karbon dioksida dengan kecepatan fotosintesis, tetapi akan sama baiknya jika diulas dengan cara meng kan kecepatan fotosintesis itu sebagai fungsi intensitas cahaya pada berbagai konsentrasi karbon dioksida. Di sini keadaannya akan terjadi sebaliknya. Fotosintesis akan jenuh cahaya jika karbon dioksida menjadi faktor pembatas.  Walaupun sekarang diketahui bahwa prinsip Blackman sangat disederhanakan, prinsip ini pada dasarnya tetap penting, karena merupakan alat dalam memformulasi tipe teknik yang menjadi praktek baku dalam fisiolgi eksprimental. Prinsipnya menjelaskan untuk pertama kalinya, bahwa untuk mempelajari efek suatu faktor, maka intensitas faktor lain yang terkontrol harus cukup besar agar efeknya tidak menjadi faktor pembatas.

Advertisement