GREEN HOUSE

Fungsi, Manfaat & Kegunaan Greenhouse

Dengan berkembangnya agribisnis & pendukung bidang pertanian lainnya peranan green house sangat di butuhkan. Hali ini dilakukan dalam rangka peningkatan produksi pertanian dan meningkatkan kualitas hasil panen. Saat ini banyak perusahaan kontruksi jasa pembuatan green house bermunculan yang menawarkan berbagai type dan keunggulanya.

Apa Itu Greenhouse?
Green house adalah sebuah bangunan kontruksi yang berfungsi untuk menghindari dan memanipulasi kondisi lingkungan agar tercipta kondisi lingkungan yang dikehendaki dalam pemeliharaan tanaman. Green House disebut juga "Rumah Kaca", karena kebanyakan green house di buat dari bahan yang tembus cahaya seperti kaca, achrilic, plastik dan sejenisnya.

Dengan greenhouse beberapa kondisi lingkungan berikut dapat dihindari, antara lain:
1. Perubahan suhu dan kelembaban yang fluktuatif
2. Akibat buruk yang di timbulkkan dari radiasi sinar matahari jenis sinar ultra violet dan sinar infra red
3. Kekurangan air pada musim kemarau dan kelebihan air pada musim penghujan.
4. Hama dan binatang pengganggu serta penyakit tanaman seperti jamur dan bakteri.
5. Tiupan angin kencang yang dapat merobohkan tanaman dan merusak daun
6. Tiupan angin dan serangga yang dapat menggagalkan proses penyerbukan bunga
7. Akibat buruk dari polusi udara

Kondisi lingkungan yang dapat di ciptakan dengan adanya greenhouse, antara lain:
1. Kondisi cuaca yang mendukung pertumbuhan tanaman
2. Suhu , kelembaban dan intensitas cahaya matahari dapat di atur sesuai kebutuhan
3. Penyiraman tanaman dapat diatur berkala
4. Kebersihan lingkungan dapat dijaga dengan baik sehingga terhindar dari penyakit tanaman.
5. Kenyamanan terhadapa aktivias produksi dan pengendalian mutu.
6. Udara yang bersih dari polutan
7. Insklusi (terlindung) terhadap gangguan binatang/hama dan serangga penggangu.

Manfaat dan Fungsi Greenhouse
Banyak manfaat & kegunaan dari greenhouse, antara lain:

1. Sebagai sarana pembibitan tanaman

2. Tempat karantina tanaman

Tanaman yang sedang sakit, terkena hama atau ketika dalam proses tranplantasi (pemindahan tanaman) perlu dirawat dan dipelihara secara intensif atau di karantina. Hal ini dapat dilakukan di dalam green house untuk mendapatkan perawatan khusus dan mengindari kontaminasi terhadap tanaman lain.

3. Sebagai wahana budidaya tanaman tertentu

Jenis tanaman tertentu menghendaki pemeliharaan khusus karena tanaman tersebut hanya dapat hidup dan berproduksi pada kondisi khusus. Misalnya beberapa jenis holtikultura (buah, sayur dan bunga), tanaman herbal dan tanaman hias. Dengan adanya green house kondisi lingkungan dapat di manipulasi sesuai dengan kebutuhan tanaman tersebut sehingga produksi dapat berjalan dengan baik, meminimalisir kegagalan produksi dan meningkatkan produktifitas.

4. Sebagai sarana Agro Wisata

Green house banyak di jadikan sebagai sarana agro wisata di perkotaan yang memadukan keindahan taman dan fauna seperti angsa, burung dan lainya. Kenyamanan pengunjung dapat di ciptakan dan binatang dapat terjaga dengan baik.

5. Sebagai Agromart/Agroshop

Penjualan tanaman seperti tanaman hias tidak mungkin dilakukan didalam gedung yang tertutup yang tidak ada cahaya matahari. Dengan adanya green house dapat diciptakan kondisi yang nyaman bagi para pengunjung dan pemeliharaan tanamanpun lebih mudah dilakukan.

Pengetahuan tentang GreenHouse

Apa itu Green House?

Secara umum green house dapat didefinisikan sebagai bangun kontruksi dengan atap tembus cahaya yang berfungsi memanipulasi kondisi lingkungan agar tanaman di dalamnya dapat berkembang optimal.

Manipulasi lingkungan ini dilakukan dalam dua hal, yaitu menghindari kondisi lingkungan yang tidak dikehendaki dan memunculkan kondisi lingkungan yang dikehendaki.

Kondisi lingkungan yang tidak dikehendaki antara lain :

v 1 Ekses radiasi sinar matahari seperti sinar ultra violet dan sinar infra merah.

v 2 Suhu udara dan kelembaban yang tidak sesuai.

v 3 Kekurangan dan kelebihan curah hujan.

v 4 Gangguan hama dan penyakit.

v 5 Tiupan angin yang terlalu kuat sehingga dapat merobohkan tanaman.

v 6 Tiupan angin dan serangga yang menyebabkan kontaminasi penyerbukan.

v 7 Ekses polutan akibat polusi udara.

Sementara kondisi lingkungan yang dikehendaki antara lain :

v 1 Kondisi cuaca yang mendukung rentang waktu tanam lebih panjang.

v 2 Mikroklimat seperti suhu, kelembaban dan intensitas cahaya sesuai dengan kebutuhan pertumbuhan tanaman.

v 3 Suplai air dan pupuk dapat dilakukan secara berkala dan terukur.

v 4 Sanitasi lingkungan sehingga tidak kondusif bagi hama dan penyakit.

v 5 Kondisi nyaman bagi terlaksananya aktivitas produksi dan pengawasan mutu.

v 6 Bersih dari ekses lingkungan seperti polutan dan minimnya residu pestisida

v 7 Hilangnya gangguan fisik baik oleh angin maupun hewan.

Manfaat apa saja yang didapat jika menggunakan green house , hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Pengaturan jadwal produksi.

Dunia pertanian kita masih demikian tergantungnya pada keadaan cuaca, bila terjadi perubahan musim, apalagi bila tidak terprediksi akan menyebabkan sulitnya menentukan jenis tanaman yang akan diproduksi. Jika musim hujan terlalu panjang akan menyebabkan banyaknya penyakit termasuk pembusukan akar. Jika musim terlalu kering akan menyebabkan tanaman kekurangan air, hama juga akan menyerang yang dapat menimbulkan kerugian. Demikian pula pada saat tertentu suatu komoditas sulit ditemui mengakibatkan harganya demikian tinggi, sementara pada waktu lain kebanjiran produk menyebabkan harga anjlok, sehingga kerugian segera tiba.

2. Meningkatkan hasil produksi

Pada luasan areal yang sama tingkat produksi budidaya di dalam green house lebih tinggi dibandingkan di luar green house. Karena budidaya di dalam green house kondisi lingkungan dan pemberian hara dikendalikan sesuai kebutuhan tanaman. Gejala hilangnya hara yang biasa terjadi pada areal terbuka seperti pencucian dan fiksasi, di dalam green house diminimalisir. Budidaya tanaman seperti ini dikenal sebagai hidroponik. Kondisi areal yang beratap dan lebih tertata menyebabkan pengawasan dapat lebih intensif dilakukan. Bila terjadi gangguan terhadap tanaman baik karena hama, penyakit ataupun gangguan fisiologis, dapat dengan segera diketahui untuk diatasi .

3. Meningkatkan kualitas produksi

Ekses radiasi matahari seperti sinar UV, kelebihan temperatur, air hujan, debu, polutan dan residu pestisida akan mempengaruhi penampilan visual, ukuran dan kebersihan hasil produksi. Dengan kondisi lingkungan yang terlindungi dan pemberian nutrisi akurat dan tepat waktu, maka hasil produksi tanaman akan berkwalitas. Pemasakan berlangsung lebih serentak, sehingga pada saat panen diperoleh hasil yang lebih seragam, baik ukuran maupun bentuk visual produk.

4. Meminimalisasi pestisida

Green house yang baik selain dirancang untuk memberikan kondisi mikroklimat ideal bagi tanaman, juga memberikan perlindungan tanaman terhadap hama dan penyakit. Perlindungan yang umum dilakukan adalah dengan memasang insect screen pada dinding dan bukaan ventilasi di bagian atap. Insect screen yang baik tidak dapat dilewati oleh hama seperti kutu daun. Pada beberapa green house bagian pintu masuknya tidak berhubungan langsung dengan lingkungan luar. Ada ruang kecil, semacam teras transisi yang dibuat untuk menahan hama atau patogen yang terbawa oleh manusia. Pada lantai ruang ini juga terdapat bak berisi cairan pencuci hama dan patogen. Untuk pintu dapat ditambahkan lembaran PVC sheet.

5. Aset dan performance

Saat ini sangat biasa orang membangun green house dengan sistem knock down. Dengan cara ini gren house bukanlah aset mati, manakala karena suatu hal ada perubahan kebijakan, maka struktur green house tersebut dapat dipindahkan atau mungkin dijual ke pihak lain yang memerlukan dengan harga yang proporsional.
Dengan adanya green house maka kesan usaha akan terlihat lebih modern dan padat teknologi. Hal ini tentunya akan meningkatkan performance petani atau perusahaan yang menggunakannya.

6. Sarana agrowisata

Green house banyak juga digunakan sebagai ruang koleksi berbagai jenis tanaman bernilai tinggi. Di dalam green house pengunjung dapat melihat berbagai jenis tanaman yang menarik, bahkan langka, sehingga dapat menjadi daya tarik. Ada yang khusus mengkoleksi kaktus, anggrek atau berbagai jenis tanaman dengan suasana dibuat seperti di alam bebas. Di Indonesia green house seperti ini banyak ditemukan di berbagai kebun raya dan tempat agrowisata.

KONSEP UNTUK GREEN HOUSE

Green house merupakan tempat atau sebuah bangunan dimana tanaman di budidayakan. Pada sebuah rumah kaca, atap terbuat dari plastik. Agar tanaman yang berada di dalamnya dapat menyerap sinar matahari, aliran udara pada jendela dan pintu akan mempengarui suhu yang ada di dalam ruangan green house. Jadi, ketika siang hari, alangkah baiknya jika jendela pada green house dibuka, agar suhu dapat stabil. Karena pada siang hari suhu dalam green house sangat panas.

Budidaya tanaman di dalam green house memiliki keunggulan berupa lingkungan mikro yang lebih terkontrol dan keseragaman hasil produksi pada tiap tanaman. Rancangan green house berpengaruh besar terhadap lingkungan mikro di dalamnya. Salah satu parameter lingkungan mikro tanaman adalah suhu. Suhu yang tinggi dapat mempercepat evapotranspirasi tanaman yang akan mempercepat kehilangan air dan energi. Salah satu cara untuk mengendalikan lingkungan mikro tanaman di dalam greenhouse khususnya suhu adalah dengan ventilasi alamiah. Keuntungan pemakaian ventilasi alamiah adalah biaya yang relatif murah dan tidak diperlukan perawatan. Kerugian yang perlu diperhatikan pada penggunaan cara ini adalah ketergantungan lingkungan mikro pada alam yang sulit dikendalikan. Penempatan dan luas bukaan ventilasi sangat menentukan pergerakan udara di dalam greenhouse yang akan membantu penurunan suhu. Letak ventilasi dan bentuk greenhouse akan mempengaruhi pergerakan udara di dalamnya. Pergerakan udara tersebut dimanfaatkan untuk memindahkan udara panas dari dalam greenhouse. Semakin banyak udara panas yang dikeluarkan akan membantu menurunkan suhu udara.

Green house memiliki fungsi pertama menghindari terpaan air hujan yang dapat merusak tanaman. Karena air hujan dapat menyebabkan tumbuhan tersebut rusak atau mati. Karena suhu diluar ruangan yang berbeda-beda. Kedua, Menghindarkan lahan dari kondisi yang becek, jika lahan becek, maka struktur tanah akan berubah yang dapat menyebabkan pertumbuhan suatu tumbuhan dapat terganggu. Ketiga, Mencegah masuknya air hujan ke dalam media tumbuh (karena dapat mengencerkan larutan hara). Keempat, Mengurangi intensitas cahaya yang masuk sehingga daun tidak terbakar pada saat terik. Ada dua fungsi atap plastik pada green house, pertama, menghindari panas terik, dan ketika matahari menyentuh atap green house maka panas akan diserap dan akan dihasilkan pencahayaan yang di butuhkan oleh tumbuhan yang ada di dalamnya. Dalam hal ini, green house biologi juga sudah memenuhi kriteria. Hanya saja atap green house yang kurang bening sehingga kurang maksimal untuk menerima cahaya.

Kelima, Mengurangi tingkat serangan OPT. OPT sendiri merupakan organisme pengganggu tanaman seperti kutu dan lain-lain. Dan terakhir, Fotosintesis dapat berlangsung secara sempurna. Jadi, kualitas atap pada green house berpengaruh pada proses fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan yang ada di dalam green house tersebut.

Faktor lingkungan fisik tanaman pada green house antara lain adalah cahaya, suhu udara, kelembaban relatif (RH) udara, kadar CO2 dalam udara, kecepatan angin, polutan dan lingkungan akar. Cahaya yang paling penting bagi tanaman merupakan cahaya tampak yang mempunyai panjang gelombang 390 – 700 nm. Aspek penting dari cahaya adalah intensitas, durasi, dan distribusi spektral cahaya. Suhu udara di sekitar tanaman dipengaruhi oleh radiasi matahari, pindah panas konveksi, laju evaporasi, intensitas cahaya, kecepatan dan arah angin serta suhu lingkungan secara umum. Perubahan suhu udara akan berpengaruh pada proses fisiologi dalam tanaman. Secara praktik, bagi tanaman dalam greenhouse disarankan perbedaan suhu antara siang dan malam berkisar antara 5 – 10 derajat. Aspek penting dalam pergerakan udara dalam budidaya tanaman adalah kecepatannya, bukan arahnya. Angin berpengaruh pada laju transpirasi, laju evaporasi, serta ketersediaan CO2 dalam udara. Menurut ASAE (American Society of Agricultural Engineering) menyatakan kecepatan udara melewati tanaman sebaiknya tidak lebih dari 1,0 m/s.

Jadi, suhu berpengaruh dalam pertumbuhan tanaman yang ada dalam green house, untuk menyeimbangkan suhu yang terdapat pada green house kita, kita harus jeli mengatur suhu. sebagai contoh, ketika siang hari yang amat panas, suhu pada green house akan tinggi, maka untuk menguranginya, dibuka jendela atau fentilasi yang ada pada green house agar suhu dalam ruangan stabil. Dan ketika malam hari, maka fentilasi harus ditutup, karena suhu pada malam hari sangat dingin. Untuk merawat green house, kita harus telaten dan penuh kesabaran, karena kita harus mengecek keadaan dari green house setiap saat. Green house juga mengajarkan kepada kita untuk selalu menyayangi tumbuhan.

Bahan Utama Untuk Membuat Green House

Bahan Utama Untuk Membuat Green House - Ketika akan membuat green house terkadang kita di hadapkan pada beberapa pilihan bahan . Bahan utama yang diperlukan untuk membuat green house tentunya tergantung pada desain, kondisi lingkungan dan biaya yang kita punyai.

Greenhouse atau yang lebih dikenal dengan istilah kumbung di Indonesia ditinjau dari bentuknya, bahan bangunan dan sistem kontrolnya sangat beragam. kenyataannya pembangunan greenhouse belum sepenuhnya disesuaikan dengan iklim di tempat di bangunnya greenhouse. Sehingga harapan terpenuhinya kuantitas, kualitas dan kontinyuitas produksi belum optimal. Fungsi dan type green house.

Namun pada dasarnya bahan bahan yang dapat di gunakan untuk membuat green house itu adalah sebagai berikut :

1. Kerangka Green House

Kerangka green house dapat di buat dari berbagai material, seperti :

- Bambu

Bambu banyak di temui di sekitar kita harganyapun terbilang murah. Tapi dari segi kekutan bambu sangatlah kurang. Kecuali itu mudah lapuk dan keropos oleh rayap. Bambu cocok untuk green house yang bersifat temporary.

- Kayu

Kayu lebih kuat dari pada bambu walaupun kayu tertentu justru lebih mudah lapuk dan keropos. Kayu yang baik untuk kerangka green house antara lain kayu jati dan kayu ulin, namun kedua kayu ini mahal harganya dan susah di dapat. Jika menggunakan kayu yang mudah keropos di sarankan terlebih dahulu di olesi / disemprot dengan larutan pestisida anti rayap.

- Besi/baja ringan tahan karat

Green house yang di bangun untuk keperluan jangka panjang sebaiknya menggunakan kerangka dari bahan pipa besi atau baja ringan anti karat (BRC). Dengan bahan besi ini di jamin lebih kuat terhadap terpaan angin dan perubahan cuaca.

2. Penutup Green House

Pada dasarnya material penutup green hause adalah dari bahan yang tembus cahaya matahari, mengingat semua jenis tanaman tidak dapat hidup tanpa cahaya mathari. Cahaya yang di butuhkan tanman rata-rata dengan panjang gelombang sekitar 400 – 700 nanometer (Photosynthetically Active Radiation)

Material penutup green house yang tembus cahaya tersebut dapat berbahan dari kaca maupun plastik. Namun untuk penggunaan kaca tidak banyak dipakai karena sifatnya yang mudah pecah dan pemasangannya perlu biaya yang tinggi.

Beberapa tipe plastik yang biasa digunakan sebagai penutup green house antara lain :

a. Acrylic

Acrylic sangat tahan terhadap perubahan cuaca , tahan pecah serta sangat transparan. Penyerapan sinar ultra violet yang berasal dari matahari lebih tinggi dibandingkan dengan bahan yang terbuat dari kaca. Penggunaan acrylic sebanyak dua lapis mampu menghantarkan sekitar 83 % cahaya dan mengurangi kehilangan panas sekitar 20-40% dibandingkan penggunaan 1 lapis. Bahan ini tidak akan menguning walaupun digunakan dalam waktu yang lama. Namun kekurangan dari bahan acrylic adalah : mudah terbakar,sangat mahal, dan sangat mudah tergores/tidak tahan gores.

b. Polycarbonate

Polycarbonate memiliki ciri-ciri : lebih tahan, lebih fleksibel, lebih tipis, serta lebih murah dibandingkan acrylic. Penggunaan dua lapis polycarbonate mampu menghantarkan cahaya sekitar 75-80 % dan mengurangi kehilangan panas sekitar 40% dibandingkan satu lapis. Namun bahan ini sangat mudah tergores, mudah memuai, gampang menguning, dan akan membuat lapisan kurang transparan dalam waktu satu tahun (meskipun kini hadir jenis baru yang tidak cepat menguning).

c. Fiberglass Reinforced Polyester

  Bahan ini memiliki sifat-sifat : lebih tahan lama, penampilannya menarik, harganya terjangkau dibandingkan kaca, serta FRP ini lebih tahan pengaruh perubahan cuaca. Bahan plastik ini mudah sekali dibentuk menjadi bentuk bergelombang maupun berupa lempengan. Meskipun demikian kekurangannya adalah bahan ini mudah memuai.

d.  Polyethylene film

  Bahan ini sangat murah dibandingkan dengan bahan lainnya namun sifatnya hanya sementara (kurang tahan lama), bentuknya kurang menarik, serta membutuhkan penanganan maupun perawatan yang lebih intensif . Selain itu, bahan ini juga mudah sekali rusak oleh sengatan cahaya matahari, walaupun mampu bertahan minimal 1 – 2 tahun dengan perawatan lebih intensif. Dikarenakan bahan ini berupa lembaran lebar sehingga tidak membutuhkan kerangka yang lebih banyak dan bisa menghantarkan cahaya paling besar.

e.   Polyvinyl cholride film

Bahan ini mempunyai sifat penghantar emisi yang sangat besar untuk cahaya dengan panjang gelombang yang besar, dimana bahan ini mampu menciptakan temperatur udara yang cukup tinggi pada malam hari dan bisa berfungsi sebagai penghalang sinar ultra violet. Bahan ini lebih mahal dibandingkan polyethylene film dan cenderung mudah kotor, yang mana harus terus dilakukan pembersihan agar didapatkan penghantaran cahaya yang lebih baik.

3. Bahan/peralatan Pendukung lainnya

Selain bahan utama dalam pembangunan green house, di perlukan juga peralatan pendukung seperti :

a. Alat pengukur suhu

Thermohygrometer

Alat pengukur suhu seperti thermometer di gunakan untuk mengukur dan memonitor suhu ruangan green house, agar dapat di capai suhu yang dinginkan.

b. Alat pengukur Kelembaban

Alat pengukur kelembaban baisa di gunakan higrometer diperlukan untu mengetahui kelembaban udara di dalam green house, apakah sudah sesuai seperti yang dikehendaki tanaman yang ada di dalamya.

c. Alat pengukur cahaya matahari

Alat pengukur cahaya matahari

Beberapa tanaman menghendaki intensitas cahaya matahari yang sedikit atau tanaman setengah teduh sehingga alat pengukur caahaya matahari di perlukan untuk mengetahui efektifitas penutup green house menyaring kebutuhan sinar matahari.

d. Alat untuk penyiraman

Sprinkle

Alat penyiraman tanaman seperti gembor, selang, springkle, pipa PVC dan pompa air listrik digunakan untuk penyiraman tanaman secara parsial atua masal guna memenuhi kebutuhan air bagi tanaman.

e. Alat penyemprot pestisida

Penyemprot hama

Walupun kondisi tanaman telah terlindung di dalam green house, tetapi kemungkinan serangan hama bisa saja terjadi. Untuk itu peralatan penyemprotan hama perlu disiapkan agar jika ada serangan hama sewaktu waktu dapat diatasi dengan cepat.

Pemilihan bahan dan peralatan yang dibutuhkan dalam pembuatan green house dapat disesuakan dengan kondisi lingkungan sekitar, biaya yang tersedia dan kondisi lingkungan yang dikehendaki di dalam greenhouse.

Proses Fotosintesis pada tumbuhan Hijau

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya.
fotosintesis adalah fungsi utama dari daun. Proses fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi karena hampir semua makhluk hidup tergantung pada proses ini. Proses Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi.

Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.

Fotosintesis pada tumbuhan

Tumbuhan hijau daun bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat memasak atau mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menyerap karbondioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:

6H₂O + 6CO₂ + cahaya → C₆H₁₂O₆ (glukosa) + 6O₂

Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler adalah kebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan energi kimia.

Tumbuhan menyerap cahaya karena mempunyai pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplast. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Sebagian besar energi fotosintesis dihasilkan di daun tetapi juga dapat terjadi pada organ tumbuhan yang berwarna hijau. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.

Reaksi- Reaksi pada proses fotosintesis
Proses fotosintesis masih terus diselidiki karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri. Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplast berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu. Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Reaksi terang
Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi. Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.
Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen. Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.
Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.
Reaksi gelap
ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).

Faktor yang menentukan kecepatan fotosintesis
Beberapa faktor yang menentukan kecepatan fotosintesis:

Cahaya
Komponen-komponen cahaya yang mempengaruhi kecepatan laju fotosintesis adalah intensitas, kualitas dan lama penyinaran. Intensitas adalah banyaknya cahaya matahari yang diterima sedangkan kualitas adalah panjang gelombang cahaya yang efektif untuk terjadinya fotosintesis.
Konsentrasi karbondioksida
Semakin banyak karbondioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.

Penemuan tentang fotosintesis

Meskipun masih ada langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami, persamaan umum fotosintesis telah diketahui sejak tahun 1800-an. Pada awal tahun 1600-an, seorang dokter dan ahli kimia, Jan van Helmont, seorang Flandria (sekarang bagian dari Belgia), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Tapi pada tahun 1720, ahli botani Inggris, Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor lain selain air yang berperan. Ia berpendapat faktor itu adalah udara. Joseph Priestley, seorang ahli kimia dan pendeta, menemukan bahwa ketika ia menutup sebuah lilin menyala dengan sebuah toples terbalik, nyalanya akan mati sebelum lilinnya habis terbakar. Ia kemudian menemukan bila ia meletakkan tikus dalam toples terbalik bersama lilin, tikus itu akan mati lemas. Dari kedua percobaan itu, Priestley menyimpulkan bahwa nyala lilin telah “merusak” udara dalam toples itu dan menyebabkan matinya tikus. Ia kemudian menunjukkan bahwa udara yang telah “dirusak” oleh lilin tersebut dapat “dipulihkan” oleh tumbuhan. Ia juga menunjukkan bahwa tikus dapat tetap hidup dalam toples tertutup asalkan di dalamnya juga terdapat tumbuhan. Pada tahun 1778, Jan Ingenhousz, dokter kerajaan Austria, mengulangi eksperimen Priestley. Ia menemukan bahwa cahaya matahari berpengaruh pada tumbuhan sehingga dapat “memulihkan” udara yang “rusak”. Akhirnya di tahun 1796, Jean Senebier, seorang pastor Perancis, menunjukkan bahwa udara yang “dipulihkan” dan “merusak” itu adalah karbon dioksida yang diserap oleh tumbuhan dalam fotosintesis. Tidak lama kemudian, Theodore de Saussure berhasil menunjukkan hubungan antara hipotesis Stephen Hale dengan percobaan-percobaan “pemulihan” udara. Ia menemukan bahwa peningkatan massa tumbuhan bukan hanya karena penyerapan karbon dioksida, tetapi juga oleh pemberian air. Melalui serangkaian eksperimen inilah akhirnya para ahli berhasil menggambarkan persamaan umum dari fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa)

GREEN HOUSE EFFECT

Dalam dunia Biologi dan pertanian dikenal istilah greenhouse (rumah hijau) yang berarti sebuah rumah yang dinding dan atapnya dibuat dari kaca atau plastik. Dari sinilah mucul istilah dalam bahasa Indonesia yaitu rumah kaca. Padahal greenhouse tidak harus dibuat dari kaca. Bahkan ada versi paling murah yang digunakan di sekolah-sekolah di Indonesia menggunakan rangka pipa aluminium, plastik untuk atapnya, dan kasa anti nyamuk untuk dindingnya.
Greenhouse digunakan untuk pengembangbiakan tumbuhan baik untuk tujuan riset ataupun intensifikasi pertanian. Di negara-negara yang lahan pertaniannya terbatas, seperti Jepang, greenhouse ini benar-benar digunakan untuk menyuplai kebutuhan pangan di negara itu. Karena meski lahan sangat terbatas, secara kuantitas hasil panen greenhouse bisa melebih hasil panen kebun konvensional dengan luas lahan yang sama. Umumnya, budidaya tanaman di dalam greenhouse menggunakan metode hydroponics dan aeroponics, tidak lagi menggunakan media tanah untuk menanam.
Sebuah greenhouse yang canggih memiliki fasilitas rekayasa cuaca. Di dalamnya, berbagai besaran-besaran fisis cuaca bisa diatur, di antaranya: suhu udara, kelembaban, intensitas cahaya matahari, durasi penyinaran, sirkulasi udara, kecepatan dan arah angin, dan sebagainya. Sehingga greenhouse tersebut tahan cuaca, artinya tidak bergantung pada cuaca lingkungannya. Bahkan sekarang ini ilmuwan sudah bisa “menghidupkan” serangga-serangga tertentu di dalam greenhouse. Terutama serangga yang berperan dalam reproduksi tumbuhan seperti: semut, lebah, dan kupu-kupu.

1. Greenhouse

2. Greenhouse Effect

Matahari meradiasikan cahaya dengan berbagai panjang gelombang, yang disebut sebagai spektrum matahari (solar spectrum), ke bumi, yaitu: cahaya tampak (Me-Ji-Ku-Hi-Bi-Ni-U), cahaya infra merah, cahaya ultra violet, sinar X, dan sinar γ (gamma). Seperti kita ketahui, cahaya infra merah adalah perwujudan dari kalor (panas) yang dipindahkan secara radiasi.
Ketika cahaya matahari mencapai atmosfer, sinar X dan sinar γ dipantulkan kembali ke angkasa oleh awan dan partikel atmosfer yang terluar. Selanjutnya lapisan ozone (ketinggian 19 – 48 km) menyerap sebagian besar cahaya ultra voilet. Hanya sedikit ultra violet yang lewat dan cukup untuk photosynthesis serta pembentukan vitamin D pada kulit manusia. Sebagian yang berupa cahaya tampak dan cahaya infra merah diserap oleh bumi dan segala makhluk di atasnya. Sedangkan sisa radiasi infra merah dipantulkan kembali ke atmosfer.
Cahaya infra merah yang dipantulkan bumi ke atmosfer diserap oleh gas-gas rumah kaca yang secara alamiah sudah ada di sana, yaitu: karbon dioksida (CO2), metana (CH4), nitrogen oksida (NOx), dan uap air. Lapisan gas rumah kaca ini menciptakan kesetimbangan energi antara permukaan bumi, atmosfer, dan ruang angkasa. Kesetimbangan ini penting untuk mempertahankan kestabilan iklim bumi secara global.
Sekarang, bayangkan kita berada di dalam sebuah rumah kaca yang tertutup rapat. Cahaya matahari yang menembus kaca kemudian terpisahkan menjadi beberapa panjang gelombang (dispersi), di antaranya infra merah. Cahaya-cahaya tadi kemudian berinteraksi dengan semua benda atau materi yang dilaluinya. Sebagian diserap sementara sebagian lainnya dipantulkan kembali ke dinding kaca. Sayangnya, cahaya infra merah yang masih tersisa ini tidak memiliki cukup energi (karena panjang gelombangnya besar, frekuensinya kecil) untuk menembus dinding kaca. Akibatnya, ia terperangkap di dalam rumah kaca tersebut dan mengakibatkan suhu di dalamnya meningkat.
Greenhouse effect (efek rumah kaca, Indonesia) prinsipnya sama seperti uraian tadi. Hanya saja sekarang yang menjadi “kaca” adalah gas-gas yang dijuluki sebagai gas rumah kaca tadi. Gas-gas ini (yang secara alamiah sudah ada) semakin terakumulasi di atmosfer pada ketinggian lebih dari 100 km di atas bumi akibat produksi gas-gas rumah kaca yang berlebihan. Dampaknya, panas yang terperangkap ini menyebabkan suhu di permukaan bumi meningkat. Fenomena ini dikenal sebagai global warming (pemanasan global) yang bertanggung jawab atas: perubahan cuaca, mencairnya es dan glacier di kutub, naiknya permukaan air laut, gangguan siklus hewan dan tumbuhan, serta munculnya berbagai penyakit pada manusia.

3. Photosynthesis serta Hubungan Harmonis antara Tumbuhan, Manusia, dan Hewan

Photosynthesis adalah proses yang dilakukan oleh tumbuhan hijau (dan organisme tertentu lainnya) untuk mengubah gas karbondioksida (CO2) dan air menjadi gula sederhana (glukosa, C6H12O6) dengan bantuan cahaya ultraviolet dari matahari. Gula itu menjadi zat (dan cadangan) makanan bagi tumbuhan.
Subhanallah, sesungguhnya ALLAH telah menata segala sesuatunya dengan sangat sempurna sesuai kadarnya.
Di siang hari, manusia dan hewan beraktivitas membutuhkan banyak suplai gas oksigen (O2) untuk mengubah zat makanan menjadi energi. Proses metabolisme manusia dan hewan itu menghasilkan produk sampingan berupa gas CO2. Sementara itu gas CO2 dibutuhkan oleh tumbuhan untuk photosynthesis. Sedangkan photosynthesis sendiri, selain menghasilkan glukosa juga melepaskan produk sampingan berupa gas O2. Indah sekali bukan? Jadi, gas CO2 dari manusia dan hewan dibutuhkan tumbuhan. Gas O2 dari tumbuhan dibutuhkan manusia dan hewan.
ALLAH menutupi siang dengan malam agar manusia dan hewan beristirahat, sehingga tidak banyak membutuhkan gas O2. Karena pada malam hari tumbuhan tidak ber-photosynthesis. Sebaliknya pada malam hari tumbuhan melakukan respirasi yang juga menyerap gas O2.
Jika hubungan harmonis ini dapat berjalan secara seimbang, maka bumi ini akan baik-baik saja. Seimbang dalam pengertian kuantitas artinya, jika jumlah manusia dan hewan semakin banyak, maka (logikanya) jumlah tumbuhannya juga harus semakin banyak agar tetap seimbang.

4. Ketidakseimbangan Alam dan Produksi Gas Rumah Kaca

Na’udzubillah min dzalik…
Pada kenyataannya, manusia sebagai makhluk yang diberi kepercayaan oleh ALLAH untuk merawat bumi ini tidak sanggup mempertahankan keseimbangan alam. Populasi manusia yang terus bertambah menyebabkan konsumsi pangan dan kebutuhan tempat tinggal meningkat. Hutan-hutan dibabat (deforestation) untuk dijadikan lahan-lahan pertanian dan perumahan, serta diambil kayunya untuk industri material dan kertas. Di sinilah mulai terjadi ketidakseimbangan. Jumlah manusia bertambah, sedangkan jumlah tumbuhan justru berkurang. Semakin banyak manusia berarti semakin banyak CO2 yang dilepaskan dan semakin banyak pula O2 yang dibutuhkan. Sementara itu di saat yang sama, populasi tumbuhan (hutan) malah berkurang. Akibatnya, penyerapan CO2 turut berkurang serta produksi O2 juga berkurang. Ketidakseimbangan populasi manusia, hewan, dan tumbuhan telah menyebabkan penumpukan CO2 dalam jumlah besar.
Ternyata ini saja masih belum cukup.
Dimulai sejak jaman revolusi industri, dimana tenaga manusia dan hewan digantikan oleh mesin-mesin yang awalnya digerakkan oleh uap yang diperoleh dari pembakaran batubara. Kemudian ditemukannya sumur-sumur minyak bumi baik di darat maupun di lautan. Dimulailah era bahan bakar fosil. Hingga saat ini, hampir seluruh kebutuhan energi manusia, mulai dari mesin-mesin industri, pembangkit energi listrik, dan transportasi, masih disuplai oleh bahan bakar fosil, yaitu: bensin, solar, avtur, minyak tanah, dan sebagainya.
Masalahnya adalah, sisa-sisa dari pembakaran bahan bakar fosil tersebut menyumbang begitu banyak gas-gas pencemar yang di antaranya adalah gas-gas rumah kaca (CO2 dan NOx). Jadi, ketidakseimbangan populasi makhluk hidup seperti yang dipaparkan sebelumnya, semakin diperparah dengan tambahan gas-gas rumah kaca dari hasil pembakaran bahan bakar fosil. Bisa bayangkan berapa banyak pabrik, kendaraan, dan pembangkit energi listrik di seluruh dunia???

5. The Ozone Layer Depletion

Ozone, dalam bahasa Yunani ozein yang artinya membau, adalah gas yang sangat beracun dan berbahaya serta berbau menyengat. Ozone adalah molekul triatomik yang terdiri dari tiga buah atom oksigen (O3). Di permukaan bumi, ozone dianggap sebagai polutan. Selain beracun dan berbahaya, ozone juga berbahaya bagi kesehatan di antaranya memicu asma dan bronkhitis. Secara kimia ozone sangat reaktif dan bisa merusak bahan-bahan karet dan plastik.
Ozone terbentuk dari oksigen diatomik biasa (O2) yang terekspos loncatan muatan listrik. Di alam, ozone terbentuk ketika terjadi petir. Jadi, bersyukurlah jika ada petir karena itu artinya ALLAH sedang memperbaiki lapisan ozone yang sudah kita rusak. Ozone juga berguna untuk memurnikan air, mensterilkan udara, dan memutihkan bahan-bahan makanan tertentu.
Namun di atmosfer, lapisan ozone berperan vital sebagai penyaring (filter) cahaya ultra violet yang diradiasikan matahari. Sehingga hanya sedikit saja (namun cukup) ultra violet yang mencapai permukaan bumi. Kerusakan lapisan ozone menyebabkan kadar ultra violet yang lolos ke bumi berlebihan. Ultra violet yang berlebihan terbukti dapat memicu kanker kulit dan katarak serta dapat membunuh jenis-jenis tumbuhan dan plankton tertentu. Semakin banyak tumbuhan yang mati, ujung-ujungnya kembali ke global warming yang dijelaskan sebelumnya. Sedangkan punahnya plankton dapat merusak jejaring makanan di lautan, ketidakseimbangan alam.
Para ilmuwan menemukan penyebab utama rusaknya lapisan ozone adalah kebocoran gas Chlorofluorocarbons (CFC) yang digunakan sebagai pendingin pada kulkas dan AC serta gas pendorong pada produk-produk semprot (aerosol) seperti parfum dan cat semprot. Diperkirakan, 1 unit molekul CFC dapat merusak 100.000 unit molekul ozone. Selain CFC, penggunaan pupuk kimia yang mengandung NOx secara berlebihan juga dapat memicu kerusakan ozone. Sebagai gantinya, sekarang sudah ada Hydrochlorofluorocarbons (HCFC) yang lebih ramah terhadap ozone.
Jadi, jika kamu ingin berkontribusi dalam mencegah rusaknya ozone, pastikan kulkas dan AC yang dibeli ortumu bertuliskan: non CFC atau CFC free, atau sebaiknya tidak usah menggunakan AC sama sekali. Lagipula sekarang kan jamannya hemat energi. Selain itu, minimalkan penggunaan aerosol seperti parfum (dalam kemasan tabung), cat semprot, dan berbagai produk kecantikan yang disemprot lainnya.
Jadi kesimpulannya:
§ Greenhouse effect disebabkan oleh terakumulasinya gas-gas rumah kaca (CO2, CH4, dan NOx) di atmosfer bumi sehingga menghalangi cahaya infra merah (panas) untuk lepas ke ruang angkasa yang mengkibatkan peningkatan suhu bumi secara global (global warming). Akumulasi gas-gas rumah kaca bersumber dari pembakaran bahan bakar fosil secara besar-besaran untuk keperluan industri, pembangkitan energi listrik, dan transportasi, serta diperparah oleh penggundulan hutan (deforestation) untuk pembukaan lahan pertanian dan perumahan, serta bahan baku industri material dan kertas. Greenhouse effect tidak disebabkan oleh gedung-gedung pencakar langit yang dindingnya menggunakan kaca.
§ Greenhouse adalah rumah yang dibangun dari kaca atau plastik untuk pengembangbiakan tumbuh-tumbuhan baik untuk keperluan riset maupun intensifikasi pertanian.