Efek cahaya LED merah dan biru pada pertumbuhan, hasil dan kandungan klorofil tanaman pakcoy ( Brassica chinensis L.) dalam Growbox
The Effects of red and blue LED light on growth, yield and chlorophyll content of pakchoy (Brassica chinensis L.) plants in growbox
Rosyida Rosyida 1* , Karno Karno 1 , Fajrin Pramana Putra 1 , Julian Christopher Limantara 2
1 Laboratorium Fisiologi dan Pemuliaan Tanaman, Departemen Pertanian, Fakultas Peternakan dan Pertanian, Universitas Diponegoro, Kota Semarang
2 Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Peternakan dan Pertanian, Universitas Diponegoro, Jalan Prof. Soedarto S.H Tembalang, Kota Semarang *Email korespondensi: rosyida@lecturer.undip.ac.id

## ABSTRACT

## Article history
Received  : April 22, 2022 Accepted  : September 21, 2022 Published  : September 30, 2022
Keyword
LEDs; Light quality; Pakchoy; Chlorophyll
Introduction: Light-emitting  diodes  (LEDs)  are  artificial  light  sources  that  have  been  widely  used  in indoor farming systems. The light quality of red and blue LEDs plays a role in plant growth and diverse physiological responses. The right ratio of red and blue LEDs is expected to increase the growth, yield and physiology of Pakchoy plants. Experiments on the effect of LED light quality on growth, yield and physiology of Pakchoy plants have been carried out at the Grow Box. Methods: The experiment was arranged in a Completely Randomized Design (CRD) consisting of 5 types of LED light quality, with the ratio of Red and Blue light (R:B), namely: (R10), (B10), (R5:B5), (R3:B7) , and (R7:B3). Each treatment was repeated 3 times, so there were 15 experimental units. Parameters observed included growth, yield and physiological components related to photosynthesis, namely: plant height (cm), plant length (cm), number of leaves (plant -1 ), leaf area (cm 2 ), plant fresh weight (g plants -1 ), content of chlorophyll a, b and total  (mg  g -1 ),  leaf  carotenoids  content  (mg  g -1 ),  chlorophyll  content  of  SPAD  (Soil  Plant  Analysis Development), and DCGI (Dark Color Green Index). Results: The light quality of monochromatic blue LEDs  (B10)  and  the  combination  of  red  and  blue  (R3:B7,  R5:B5  and  R7:B3)  significantly  improves vegetative growth, chlorophyll content, carotenoids and fresh weight than monochromatic red light (R10). Monochromatic  red  light  R10  decreased  growth,  chlorophyll  component  and  yield  in  Pakchoy  plants. Conclusion: Red  and  blue  LEDs  with  a  ratio  of  R3:B7  showed  the  best  results  on  all  observation parameters.

## ABSTRAK
Riwayat artikel
Dikirim  : 22 April 2022 Disetujui  : 21 September 2022 Diterbitkan : 30 September 2022
Kata Kunci LEDs; Kualitas cahaya; Pakcoy; Klorofil
Pendahuluan: Light-emitting  diodes (LEDs)  adalah  sumber  cahaya  buatan  yang  telah  banyak digunakan pada  sistem budidaya  dalam  ruang.  Kualitas  cahaya  LEDs  merah  dan  biru  berperan  pada pertumbuhan  dan  fisiologis  tanaman  secara  luas.  Rasio  LEDs  merah  dan  biru  yang  tepat  diharapkan dapat meningkatkan pertumbuhan, hasil dan fisiologis tanaman  Pakcoy. Percobaan pengaruh kualitas cahaya LEDs pada pertumbuhan, hasil dan fisiologis tanaman Pakcoy telah dilakukan di instalasi Grow Box . Metode: Percobaan disusun  dalam Rancangan Acak  Lengkap  (RAL)  terdiri  dari  5  jenis  kualitas cahaya LEDs,  dengan  rasio  cahaya  Merah  dan  Biru  (R:B), yaitu:  (R10),  (B10),  (R5:B5),  (R3:B7),  dan (R7:B3). Tiap perlakuan diulang 3 kali, sehingga terdapat 15 unit percobaan. Parameter yang diamati meliputi komponen pertumbuhan, hasil dan fisiologis yang berhubungan dengan fotosintesis, yaitu: tinggi tanaman  (cm),  panjang  tanaman  (cm),  jumlah  daun  (helai  tanaman -1 ),  luas  daun  (cm 2 ),  bobot  segar tanaman (g tanaman -1 ), kandungan klorofil a, b dan total (mg g -1 ), kadar karoten daun (mg g -1 ), kadar klorofil SPAD ( Soil Plant Analysis Development ), dan DCGI ( Dark Colour Green Index ). Hasil: Kualitas cahaya  LEDs  biru  monokromatik  (B10)  serta  kombinasi  cahaya  merah  dan  biru  (R3:B7,  R5:B5  dan R7:B3) menampilkan pertumbuhan vegetatif, kandungan klorofil, karotenoid dan bobot segar lebih baik daripada cahaya merah monokromatik (R10). LEDs merah dan biru dengan rasio R3:B7 menampilkan hasil  terbaik  pada  seluruh  parameter  pengamatan. Kesimpulan: Pemberian  cahaya  merah  secara monokromatik R10 menurunkan pertumbuhan, komponen klorofil dan hasil pada tanaman Pakchoy.
Sitasi: Rosyida, Karno, K., Putra, F. P., & Limantara, J. C. (2022). Efek cahaya LED merah dan biru pada pertumbuhan, hasil dan kandungan klorofil tanaman pakcoy (Brassica chinensis L.) dalam Growbox. Agromix, 13 (2), 168-174. https://doi.org/10.35891/agx.v13i2.3028

## PENDAHULUAN
Sistem budidaya tanaman dalam ruang tertutup atau dikenal dengan Indoor Farming System telah banyak dicoba dan diterapkan sejauh ini. Sistem budidaya tanaman dalam ruang menggantungkan faktor lingkungan buatan sebagai pendukung  pertumbuhan  tanaman.  Cahaya  adalah  faktor  lingkungan  yang  penting  mempengaruhi  pertumbuhan tanaman,  distribusi  fotosintat,  dan  hasil  panen.  Faktor  cahaya  yang  mempengaruhi  respon  pertumbuhan  dan  hasil tanaman  meliputi  aspek  intensitas,  periodesitas  dan  kualitas.  Kualitas  cahaya  adalah  faktor  kunci  dalam  berbagai respons adaptif  dan transisi perkembangan pada tumbuhan (Jing dkk., 2018; Kami  dkk., 2010). Kualitas cahaya atau panjang gelombang yang diterima tanaman dan dimodulasi oleh fitokrom dapat menyebabkan perubahan morfologi, pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Zhao dkk., 2013). Spektrum cahaya tampak yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman terdiri dari warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.
Sumber  cahaya  buatan  untuk  budidaya  tanaman  di  ruang  tertutup  dapat  menggunakan  beberapa  jenis  lampu, salah  satunya  adalah Light-emitting  diodes (LEDs).  LEDs  merupakan  jenis  lampu  yang  cukup  baru  sebagai  sumber cahaya  buatan,  yang  memiliki  karakteristik  terang,  tahan  lama,  dan  menghasilkan  panas  yang  rendah  (Singh  dkk., 2015).  Monokromatik  LED  dapat  dikombinasikan  sehingga  menjadi  kualitas  cahaya  yang  berbeda  (rasio  cahaya merah/biru atau rasio cahaya merah/merah jauh, dll.), dan panjang gelombangnya dapat disesuaikan (Yeh dkk., 2015). Kualitas cahaya dari LEDs terdiri atas beberapa spektrum warna, yaitu merah (red), biru (blue), hijau (green), kuning (yellow)  dan  putih  (white).  Perbedaan  kualitas  cahaya  LEDs  secara  signifikan  mempengaruhi  anatomi,  fisiologi, morfologi, dan parameter biokimia pada daun (Zhao dkk., 2012, 2018; Rehman dkk., 2017). Spektrum cahaya merah diterima oleh fitokrom dan berperan utama dalam morfogenesis daun, pembentukan kompartemen fotosintesis dan akumulasi karbohidrat (Rehman  dkk, 2017).  Namun,  pertumbuhan tanaman di bawah  cahaya monokromatik merah berkepanjangan berakibat pada penurunan beberapa komponen fisiologis, diantaranya adalah kapasitas fotosintesis, efisiensi  penggunaan  nitrogen  untuk  fotosintesis,  massa  daun  per  area,  konduktansi  stomata  tidak  responsif  dan gangguan  pertumbuhan  secara  keseluruhan  (Trouwborst  dkk.,  2016).  Di  satu  sisi,  spektrum  cahaya  biru  berperan dalam  pengaturan  fotosintesis,  pembentukan  klorofil  dan  pembukaan  stomata  terutama  melalui  kriptokrom  dan fototropin  (Hogewoning  dkk.,  2010;  Savvides  dkk.,  2012).  Kombinasi  cahaya  merah  dan  biru  berakibat  pada peningkatan klorofil daun, laju fotosintesis bersih dan akumulasi bahan kering (Chang dkk., 2016;  Wang dkk., 2016). Oleh karena  itu komposisi  dan rasio spektrum cahaya LEDs terbaik untuk memacu pertumbuhan,  hasil, kualitas dan fisiologi tanaman masih terus dikaji.
Pakcoy  ( Brassica  chinensis L.)  adalah  tanaman  sayuran  yang  bernilai  ekonomi  tinggi  namun  rentan  terhadap perubahan  kualitas  cahaya  lingkungan.  Budidaya  Pakcoy  pada  sistem  budidaya  dalam  ruang  dilakukan  dengan menggunakan instalasi Grow Box . Grow Box adalah ruang tertutup dengan pengaturan suhu, cahaya dan kelembaban udara yang terkontrol. Penggunaan Grow Box menjadi salah satu alternatif instalasi yang dapat digunakan pada sistem budidaya di ruang tertutup atau indoor farming system . Oleh karena itu, penerapan LEDs pada budidaya Pakcoy dalam Growbox telah dilakukan dan bertujuan untuk menyelidiki respon pertumbuhan, hasil dan fisiologis tanaman Pakchoy terhadap kualitas cahaya LEDs merah dan biru.

## METODE

## Rancangan percobaan dan bahan tanaman
Penelitian  telah  dilakukan  pada  bulan  Juli  –  Oktober  2021  menggunakan  instalasi Grow  Box (AGT  UNDIP  1.0) (Gambar  1)  Laboratorium  Fisiologi  dan  Pemuliaan  Tanaman,  Departemen  Pertanian,  Fakultas  Peternakan  dan Pertanian,  Universitas  Diponegoro,  Tembalang,  Kota  Semarang. Grow  Box terdiri  dari  15  unit  box  yang  tersusun sebagai 3 x 5. Grow box berbahan alumunium dengan dimensi 50x50x63 cm, dilengkapi dengan akses ventilasi yang tersampung dengan fan serta lampu LEDs yang dikontrol otomatis dengan timer .
Percobaan menggunakan  bahan tanam  pakcoy varietas Oprah (PT. Known You Seed Ind.). Benih  disemai dalam tray  semai  hingga  10  hari  setelah  semai  (HSS)  dibawah  penyinaran  alami,  kemudian  dipindah  tanam  ke  dalam  pot (diameter  10  cm).  Tanaman  pakcoy  dalam  pot  diletakkan  dalam growbox selama  4  minggu.  Pemeliharaan  tanaman pakcoy  meliputi  penyiraman  berdasarkan  kapasitas  lapang  media  tanam  dan  pemupukan  NPK  dengan  dosis  2 g/tanaman.  Rancangan  percobaan  yang  digunakan  adalah  Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL)  Monofaktor.  Perlakuan terdiri  dari  5  jenis  kualitas  cahaya  dari  lampu  LEDs,  dengan  rasio  jumlah  lampu  LED  cahaya  Merah  (R)  dan  Biru  (B), yaitu: (R10), (B10), (R5:B5), (R3:B7), dan (R7:B3). Tiap perlakuan diulang 3 kali, sehingga terdapat 15 unit percobaan. Tiap unit percobaan terdiri dari 5 tanaman, sehingga total populasi adalah 45 tanaman.

## Instalasi LEDs pada growbox
LEDs  (High  Power  LED/HPL)  dengan  total  20  watt  sesuai  perlakuan  dipasang  pada  15  unit  grow  box  dan dioperasikan secara otomatis dengan timer digital (Digital Timer Heles, Type TS-ED1, 230-240 Volt, 50 Hz). LED merah (red) memiliki karakter panjang gelombang atau wavelength (WL) 620-625 nm, VF 1,9 – 2,1 volt, IV 120 – 130 lumen, IF 350 mA. Sedangkan LED biru (blue) memiliki karakter panjang gelombang atau wavelength (WL) 450 - 455 nm, VF 3,2 – 3,4 volt, IV 40-50 lumen, IF 350 mA. LED driver dengan model 8 – 18 watt, Input AC 175-265 volt, 50-60 Hz dan Output DC 24-72 volt. 300 mA. Grow box dilengkapi ventilasi yang terhubung dengan fan berukuran diameter  12 cm, 12 volt DC; 0,16 A. LEDs otomatis dinyalakan dengan lama penyinaran (jam) 12/12 terang/gelap.

## Parameter pengamatan
Parameter  yang  diamati  meliputi  komponen  pertumbuhan,  hasil  dan  fisiologis  yang  berhubungan  dengan fotosintesis, yaitu: tinggi tanaman (cm), panjang tanaman (cm), jumlah daun (helai tanaman -1 ), luas daun (cm 2 ), bobot segar  tanaman  (g  tanaman -1 ),  kandungan  klorofil  a,  b  dan  total  (mg  g -1 ),  kadar  karoten  daun  (mg  g -1 ), kadar  klorofil SPAD  ( Soil  Plant  Analysis  Development ),  dan  DCGI  ( Dark  Colour  Green  Index )  menggunakan  aplikasi Petiole  pro (Petiole,  version  2.0.1,  Petiole  Ltd.  2019).  Parameter  tinggi  tanaman,  panjang  tanaman,  dan  jumlah  daun  diamati secara  non  destruktif  pada  3  dan  6  Minggu  Setelah  Semai  (MSS),  luas  daun  diamati  menggunakan Leaf  Area  Meter pada  3  MSS  sedangkan  bobot  segar  tanaman,  kandungan  klorofil  a,  b  dan  total  (Wellburn,  1994;  Kasim  and  Kasim, 2012),  kadar  klorofil  SPAD  (Ling  dkk,  2011),  kandungan  karoten  (Wellburn,  1994)  dan  DCGI  (Petrovska  dkk,  2021) diamati pada waktu panen yaitu 50 Hari Setelah Semai (HSS).

## Analisa data
Seluruh  data  dianalisis  dengan  analisis  sidik  ragam  atau  analysis  of  variance  (ANOVA),  menggunakan  software SPSS  25.0  (IBM  SPSS  Statistic). Perbandingan  rata-rata  dilakukan  uji  lanjut  menggunakan  uji  Duncan  Multiple  Range Test (DMRT) pada p < 0,05.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Respon morfologi dan pertumbuhan tanaman pakcoy akibat perbedaan kualitas cahaya LEDs
Faktor  cahaya  mempengaruhi  pertumbuhan  dan  produksi  tanaman.  Faktor  cahaya  terdiri  atas  intensitas, periodesitas  dan  kualitas  cahaya.  Kualitas  cahaya  memiliki  efek  signifikan  pada  tanaman,  khususnya  pada  proses fotosintesis,  pertumbuhan,  perkembangan,  dan  metabolisme  sekunder  (Ahn  dkk.,  2015).  Kualitas  cahaya  yang berbeda  berdampak  pada  perbedaan  pertumbuhan  vegetatif  tanaman  pakcoy.  Cope  dkk  (2014)  melaporkan  bahwa spektrum  cahaya  dengan  panjang  gelombang  Merah  (R)  (600–700  nm)  dan  biru  (B)  (400–500  nm)  memicu  tingkat asimilasi CO 2 tertinggi dan produksi O 2 pada tumbuhan tingkat tinggi. Kombinasi  cahaya  Merah  dan  Biru  dengan  rasio  tertentu  mempengaruhi  tingkat  asimilasi  CO 2 ,  menghasilkan pertumbuhan dan pembentukan  biomassa tanaman lebih maksimal. Hasil analisis ragam atau ANOVA menunjukkan bahwa  perlakuan  beberapa  kualitas  cahaya  LEDs  berpengaruh  nyata  ( p < 0.05)  terhadap  parameter  tinggi  tanaman, panjang  tanaman,  jumlah  daun  dan  luas  daun  (Tabel  1).  Tinggi  tanaman  diukur  dari  pangkal  batang  hingga  titik tumbuh,  sedangkan  panjang  tanaman  diukur  dari  pangkal  batang  hingga  ujung  daun.  Kualitas  cahaya  LEDs berpengaruh nyata ( p < 0.05) pada komponen tinggi tanaman dan  panjang tanaman  3 MSS  dan  6  MSS. Cahaya Biru monokromatik pada LEDs B10 menghasilkan tinggi tanaman dan panjang tanaman tertinggi pada 3 dan 6 MSS berbeda nyata  ( p < 0.05)  dengan  perlakuan  R10,  R5:B5,  R3:B7,  dan  R7:B3.  LEDs  R10  nyata  menampilkan  tinggi  tanaman  dan panjang tanaman lebih rendah. Hal ini didukung oleh Yin-jian dkk (2018) yang melaporkan bahwa pemberian cahaya Biru terlibat dalam peningkatan kandungan klorofil pada daun tanaman mentimun dan pakchoy hijau. Aktivitas klorofil selanjutnya berdampak pada pembentukan biomassa tanaman.
Cahaya  Biru  dan  Merah  berperan  dalam  fotosintesis.  Namun  pemberian  cahaya  biru  dan  merah  secara monokromatik  menampilkan  perbedaan  respon  pada  pertumbuhan  dan  morfologi  tanaman  pakcoy.  Aplikasi  LEDs menampilkan pengaruh nyata ( p < 0,05) pada komponen jumlah daun dan luas daun. Pemberian LED monokromatik merah (R10) menampilkan penghambatan pertumbuhan daun yang teramati pada komponen jumlah dan luas daun.
Tabel 1. Pengaruh LEDs pada tinggi tanaman, panjang tanaman, jumlah daun dan luas daun tanaman Pakchoy
Kualitas Cahaya LED Tinggi Tanaman (cm) Panjang Tanaman (cm) Jumlah Daun (helai tanaman -1 ) Luas Daun (cm 2 ) 3 MSS 6 MSS 3 MSS 6 MSS 3 MSS 6 MSS 6 MSS R10 2,640 c 4,250 b 5,250 c 7,833 c 4,390 c 5,443 b 5,021 b B10 7,696 a 9,710 a 14,193 a
18,860 a 5,516 b
6,933 a 10,028 a R5:B5 3,193 bc 4,793 b 10,306 b
10,933 bc 6,473 a 8,113 a 9,043 a R3:B7 3,033 bc 4,503 b 9,610 b
12,903 b 5,933 ab 8,366 a 10,531 a R7:B3 3,666 b 5,160 b 10,273 b 12,410 b 6,266 ab 7,316 a 9,318 a
*superskrip berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf 5%
Kualitas cahaya LEDs berpengaruh secara signifikan pada morfologi dan pertumbuhan vegetatif tanaman  Pakcoy. Pemberian  cahaya  LEDs  monokromatik  Merah  (R10)  berakibat  pada  penurunan  tinggi  tanaman,  panjang  tanaman, jumlah dan luas daun tanaman Pakchoy. Sedangkan cahaya LEDs monokromatik Biru (B10) dan kombinasi cahaya LEDs Merah  dan  Biru  menampilkan  perbaikan  pertumbuhan  tinggi,  panjang  tanaman,  jumlah  dan  luas  daun.  Menurut Rehman dkk (2017) cahaya Merah memiliki peran pada morfogenesis daun, peningkatan pertumbuhan dan biomassa tanaman.  Namun  cahaya  Merah  yang  diberikan  secara  monokromatik  dengan  waktu yang  intensif  berdampak  pada penghambatan  pertumbuhan  vegetatif  tanaman.  Cahaya  Merah  monokromatik  menurunkan  efisiensi  penggunaan nitrogen untuk fotosintesis, dan menyebabkan konduktansi stomata tidak responsif. Pertumbuhan dan hasil tanaman akibat penggunaan kualitas cahaya LEDs merah juga ditemukan pada tanaman hortikultura lainnya, yaitu mentimun (Miao  dkk,  2019)  dan  krisan  (Seif  dkk,  2021).  Sedangkan  kualitas  cahaya  biru  berperan  dalam  pertumbuhan  dan pembungaan,  pengaturan  fotosintesis,  pembentukan  klorofil  dan  pembukaan  stomata  terutama melalui  kriptokrom dan  fototropin  (Hogewoning  dkk.,  2010;  Savvides  dkk.,  2012).  Peningkatan  rasio  cahaya  Biru  tidak  berdampak  pada penurunan  pertumbuhan vegetatif,  namun  berdampak pada akumulasi senyawa bioaktif tanaman, yaitu kandungan antosianin daun (Yin-jian dkk., 2018).
Hasil  percobaan  pada  tanaman  Pakchoy  menunjukkan  bahwa  LEDs  Biru  yang  diberikan  secara  monokromatik menghasilkan pertumbuhan tinggi dan panjang tanaman terbaik. Sedangkan LEDs Biru yang dikombinasikan dengan LEDs  Merah  secara  signifikan  memperbaiki  gangguan  pertumbuhan  vegetatif  tanaman  Pakcoy  akibat  LEDs  Merah, terutama pada komponen jumlah dan luas daun. Hal ini menunjukkan bahwa efek negatif kualitas cahaya Merah pada tanaman  Pakchoy  dapat  dipulihkan  dengan  suplementasi  cahaya  Biru.  Menurut  Miao  dkk.  (2019)  perbaikan pertumbuhan dan fisiologis tanaman akibat cahaya merah yang bergantung pada cahaya biru melibatkan peningkatan aktivitas  kloroplas  dan  selanjutnya  fotosintesis.  Kombinasi  cahaya  Biru  pada  cahaya  Merah  juga  menurunkan akumulasi nutrisi yang berlebihan pada tanaman.

## Respon hasil tanaman pakcoy akibat perbedaan kualitas cahaya LEDs
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa  perlakuan kualitas cahaya LEDs berpengaruh nyata ( p < 0.05) pada parameter bobot segar tanaman (Tabel 2). LEDs R3:B7 menghasilkan bobot segar tertinggi namun tidak berbeda nyata ( p > 0.05) dengan perlakuan B10, R5:B5, dan R7:B3. LEDs R10 nyata ( p < 0.05) menurunkan bobot segar tanaman dibandingkan dengan 4 perlakuan LEDs yang lain.
Tabel 2. Pengaruh kualitas cahaya LED pada bobot segar tanaman Pakcoy
Kualitas Cahaya LED Bobot Segar Tanaman (g tanaman -1 ) R10 9,591 b B10 16,694 a R5:B5 15,325 a R3:B7 18,712 a R7:B3 15,154 a
*superskrip berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf 5%
Bobot  segar  tanaman  berkaitan  dengan  kandungan  biomassa  tanaman  yang  dihasilkan  dari  proses  fotosintesis. Bobot  segar  tanaman  Pakcoy  juga  mencerminkan  hasil  atau  bagian  ekonomis  tanaman.  Bobot  segar  tanaman dipengaruhi  oleh  laju  pertumbuhan  tanaman  dan  aktivitas  fotosintesis.  LEDs  R10  nyata  menurunkan  bobot  segar tanaman Pakcoy dibandingkan dengan perlakuan cahaya Biru monokromatik dan perlakuan kombinasi cahaya Merah dan Biru. Hal ini menunjukkan bahwa cahaya Merah monokromatik berkontribusi pada penurunan biomassa tanaman Pakcoy.  Miao  dkk.  (2019)  melaporkan  bahwa  cahaya  monokromatik  khususnya  cahaya  Merah,  terlibat  dalam akumulasi  mikronutrien  secara  berlebihan.  Akumulasi  mikronutrien  yang  berlebihan  memacu  penurunan  aktivitas
fotosintesis,  gangguan  pertumbuhan  dan  penurunan  hasil.  Hasil  serupa  juga  telah  dilaporkan  Seif  dkk.  (2021)  pada tanaman krisan dan oleh Miao dkk. (2019) pada tanaman mentimun.

## Kandungan klorofil daun tanaman pakchoy akibat perbedaan kualitas cahaya LEDs
Kualitas  cahaya  berkaitan  erat  dengan  fotosintesis  pada  tanaman.  Beberapa  indikator  umum  untuk menggambarkan pengaruh kualitas cahaya pada fotosintesis adalah dengan menginvestigasi kandungan klorofil (a, b dan  total),  kadar  klorofil  SPAD  dan  nilai  DCGI.  Hasil  ANOVA  menunjukkan  bahwa  perlakuan  kualitas  cahaya  LEDs berpengaruh  nyata  ( p < 0.05)  pada  kandungan  klorofil  a,  b  dan  total  (Tabel  3).  LEDs  R10  menghasilkan  kandungan klorofil  a,  b  dan  total  lebih  rendah  bila  dibandingkan  dengan  perlakuan  cahaya  monokromatik  biru  dan  kombinasi cahaya  merah  dan  biru.  LEDs  R10  nyata  menurunkan  komponen  kandungan  klorofil  daun  tanaman  pakchoy dibandingkan dengan 4 perlakuan LEDs yang lain.
Tabel 3. Pengaruh kualitas cahaya LEDs pada kadar klorofil a, b dan total
Kualitas Cahaya LED Klorofil a (mg/g) Klorofil b (mg/g) Klorofil total (mg/g) R10 0,674 b 1,221 b 0,972 b B10 0,836 a 1,514 a 1,195 a R5:B5 0,838 a 1,517 a 1,217 a R3:B7 0,853 a 1,544 a 1,219 a R7:B3 0,803 ab 1,454 ab 1,166 ab
*superskrip berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji jarak Berganda Duncan pada taraf 5%
Tabel 4. Pengaruh kualitas cahaya LED pada kadar klorofil daun SPAD dan DGCI Kualitas Cahaya LED Kadar Klorofil Daun SPAD (unit) DGCI R10 1,306 0,400 B10 1,376 0,426 R5:B5 1,450 0,463 R3:B7 1,374 0,440 R7:B3 1,424 0,446
*superskrip berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji jarak Berganda Duncan pada taraf 5%
Kadar  klorofil  SPAD  adalah  unit  nilai  yang  menggambarkan  kandungan  klorofil  relative.  Sedangkan  DGCI  adalah indeks  warna  hijau  daun  yang  berhubungan  dengan  kadar  klorofil  relatif.  Kualitas  cahaya  LEDs  tidak  berpengaruh nyata ( p > 0.05) pada parameter kadar klorofil SPAD dan DGCI (Tabel 4). LEDs tidak berpengaruh nyata pada nilai kadar klorofil SPAD dan DGCI. Hal ini disebabkan nilai klorofil dan indeks warna daun yang diamati bersifat relatif. Parameter kadar klorofil SPAD dan DGCI belum menunjukkan sensitivitas terhadap perlakuan kualitas cahaya LEDs. Paradiso dkk. (2011)  mengungkapkan  bahwa  lampu  merah  mempengaruhi  aparatus  fotosintesis,  namun  cahaya  merah monokromatik yang diberikan secara  intensif dalam waktu yang lama menampilkan kerusakan aparatus fotosintesis karena efek toksisitas cahaya (Miao dkk., 2019). Sedangkan cahaya biru secara signifikan mempengaruhi pembukaan stomata dan biosintesis klorofil. Paradiso dkk. (2011) menambahkan, kombinasi cahaya merah dan biru paling efisien digunakan  untuk  fotosintesis  (Paradiso  dkk.  2011a).  Cahaya  biru  yang  diberikan  bersama  cahaya  merah  dapat memperbaiki  pertumbuhan  dan  respon  fotosintesis.  Cahaya  merah  diberikan  secara  bersama  dengan  cahaya  biru karena cahaya merah berkontribusi dalam morfogenesis tanaman (Zheng dkk. 2019).

## Kandungan karotenoid daun tanaman pakchoy akibat perbedaan kualitas cahaya LEDs
Karotenoid  tidak  hanya  berkedudukan  sebagai  pigmen  esensial  untuk  fotosintesis  tetapi  juga  berperan  sebagai antioksidan  yang  efisien  melindungi  tanaman  terhadap  stres  oksidatif  (Stahl  dan  Sies,  2003).  Karotenoid  berperan sebagai photoprotector yang melindungi sel dari kerusakan akibat toksisitas cahaya (Liu dkk., 2012).
Tabel 5. Pengaruh kualitas cahaya LED pada kadar karotenoid total
Kualitas Cahaya LED Karotenoid (µg/g) R10 327,37 b B10 371,36 a R5:B5 368,32 a R3:B7 390,34 a R7:B3 357,50 a
*superskrip berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata berdasarkan uji jarak Berganda Duncan pada taraf 5%
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa  perlakuan kualitas cahaya LEDs berpengaruh nyata ( p < 0.05)  pada parameter kandungan  karotenoid  daun  (Tabel  5).  Cahaya  merah  pada  LEDs  R10  menghasilkan  kandungan  karotenoid  daun terendah  berbeda  nyata  ( p < 0.05)  dengan  perlakuan  cahaya  biru  monokromatik  dan  kombinasi  cahaya  merah  dan biru  pada  LEDs  B10,  R5:B5,  R3:B7  dan  R7:B3.  LEDs  R10  nyata  ( p < 0.05)  menurunkan  kandungan  karotenoid  daun dibandingkan dengan 4 perlakuan LEDs yang lain. Hasil tersebut selaras dengan parameter kandungan klorofil daun, jumlah daun dan luas daun. Chang dkk. (2016) melaporkan bahwa kombinasi cahaya merah dan biru secara signifikan berpengaruh pada peningkatan karotenoid dan klorofil daun, serta laju fotosintesis bersih dan akumulasi bahan kering (Chang dkk., 2016; Wang dkk., 2016). Kadar karotenoid yang tinggi berhubungan dengan aktifitas photoprotector pada sel-sel  fotosintetik,  sehingga  pada  perlakuan  yang  menampilkan  kandungan  karotenoid  yang  tinggi,  maka  kadar klorofil  nya  juga  tinggi.  Kandungan  klorofil  yang  tinggi  berkontribusi  pada  aktivitas  fotosintetik  tanaman  dan mengakibatkan pertambahan biomassa pada tanaman.

## KESIMPULAN
Pemberian cahaya Biru monokromatik dan kombinasi cahaya Merah dan Biru mendukung pertumbuhan vegetatif, kandungan  klorofil,  karotenoid  dan  hasil  tanaman  pakcoy.  Pemberian  cahaya  merah  secara  monokromatik menurunkan pertumbuhan, komponen klorofil, karotenoid dan hasil pada tanaman Pakchoy.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terimakasih  disampaikan  kepada  Fakultas  Peternakan  dan  Pertanian  Universitas  Diponegoro  yang  telah membiayai penelitian ini melalui dana DIPA FPP UNDIP.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahn, S. Y., Kim, S. A., & Yun, H. K. (2015). Inhibition of Botrytis cinerea and accumulation of stilbene compounds by light-emitting diodes of grapevine leaves and differential expression of defense-related genes. European journal of plant pathology , 143 (4), 753-765.
Chang,  S.,  Chunxia,  L.,  Xuyang,  Y.,  Song,  C.,  Xuelei,  J.,  Xiaoying,  L.,  ...  &  Rongzhan,  G.  (2016).  Morphological, photosynthetic, and physiological responses of rapeseed leaf to different combinations of red and blue lights at the rosette stage. Frontiers in Plant Science , 7 , 1144. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01144 Chen, X. L., Yang, Q. C., Song, W. P., Wang, L. C., Guo, W. Z., & Xue, X. Z. (2017). Growth and nutritional properties of lettuce affected by different alternating intervals of red and blue LED irradiation. Scientia Horticulturae , 223 , 44- 52.
Hogewoning, S. W., Trouwborst, G., Maljaars, H., Poorter, H., van Ieperen, W., & Harbinson, J. (2010). Blue light dose– responses  of  leaf  photosynthesis,  morphology,  and  chemical  composition  of  Cucumis  sativus  grown  under different  combinations  of  red  and  blue  light. Journal  of  experimental  botany , 61 (11),  3107-3117.  https://doi. org/10.1093/jxb/erq132
Jing, X., Wang, H., Gong, B., Liu, S., Wei, M., Ai, X., ... & Shi, Q. (2018). Secondary and sucrose metabolism regulated by different  light  quality  combinations  involved  in  melon  tolerance  to  powdery  mildew. Plant  Physiology  and Biochemistry , 124 , 77-87. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2017.12.039 Kami, C., Lorrain, S., Hornitschek, P., & Fankhauser, C. (2010). Light-regulated plant growth and development. Current topics in developmental biology , 91 , 29-66.
Kasim,  M.  U.,  &  Kasim,  R.  (2012).  Color  changes  of  fresh-cut  Swiss  chard  leaves  stored  at  different  light  intensity. American Journal of Food Technology , 7 (1), 13-21. https://doi.org/10.3923/ajft.2012.13.21 Ling,  Q.,  Huang,  W.,  &  Jarvis,  P.  (2011).  Use  of  a  SPAD-502  meter  to  measure  leaf  chlorophyll  concentration  in Arabidopsis thaliana. Photosynthesis research , 107 (2), 209-214. https://doi.org/10.1007/s11120-010-9606-0
Liu, X., Guo, S., Chang, T., Xu, Z., & Takafumi, T. (2012). Regulation of the growth and photosynthesis of cherry tomato seedlings  by  different  light  irradiations  of  light  emitting  diodes  (LED). African  Journal  of  Biotechnology , 11 (22), 6169-6177. https://doi.org/10.5897/AJB11.1191
Mehdi, S., Sasan, A., Mostafa, A., Mahboobeh, Z. M., Aida, S., Dimitrios, F., Tao, L. & Ernst, W. (2021). Monochromatic red light during plant growth decreases the size and improves the functionality of stomata in chrysanthemums. Functional Plant Biology , 48 (5), 515-528. https://doi.org/10.1071/FP20280
Miao, Y., Chen, Q., Qu, M., Gao, L., & Hou, L. (2019). Blue light alleviates red light syndrome by regulating chloroplast ultrastructure,  photosynthetic  traits  and  nutrient  accumulation  in  cucumber  plants. Scientia  Horticulturae , 257 , 108680.
Paradiso, R., Meinen, E., Snel, J. F., De Visser, P., Van Ieperen, W., Hogewoning, S. W., & Marcelis, L. F. (2011). Spectral dependence of photosynthesis and light absorptance in single leaves and canopy in rose. Scientia Horticulturae ,
Petrovska, R., Brang, P., Gessler, A., Bugmann, H., & Hobi, M. L. (2021). Grow slowly,  persist, dominate—Explaining beech dominance in a primeval forest. Ecology and Evolution , 11 (15), 10077-10089.
Rehman, M., Ullah, S., Bao, Y., Wang, B., Peng, D., & Liu, L. (2017). Light-emitting diodes: whether an efficient source of light for indoor plants?. Environmental Science and Pollution Research , 24 (32), 24743-24752.
Savvides, A., Fanourakis, D., & van Ieperen, W. (2012). Coordination  of hydraulic and stomatal conductances across light  qualities  in  cucumber  leaves. Journal  of  Experimental  Botany , 63 (3),  1135-1143.  https://doi.org/10.1093 /jxb/err348 Singh,  D.,  Basu,  C.,  Meinhardt-Wollweber,  M.,  &  Roth,  B.  (2015).  LEDs  for  energy  efficient  greenhouse  lighting. Renewable and Sustainable Energy Reviews , 49 , 139-147. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.117.
Stahl,  W.,  &  Sies,  H.  (2003).  Antioxidant  activity  of  carotenoids. Molecular  aspects  of  medicine , 24 (6),  345-351. https://doi.org/10.1016/S0098-2997(03)00030-X
Trouwborst, G., Oosterkamp, J., Hogewoning, S.  W., Harbinson, J., & Van Ieperen,  W. (2010). The responses of light interception,  photosynthesis  and  fruit  yield  of  cucumber  to  LED‐lighting  within  the  canopy. Physiologia Plantarum , 138 (3), 289-300.
Wang, J., Lu, W., Tong, Y., & Yang, Q. (2016). Leaf morphology, photosynthetic performance, chlorophyll fluorescence, stomatal development of lettuce (Lactuca sativa L.) exposed to different ratios of red light to blue light. Frontiers in plant science , 7 , 250. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00250 Wellburn, A. R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of plant physiology , 144 (3), 307-313. Yeh,  N.,  Ding,  T.  J.,  &  Yeh,  P.  (2015).  Light-emitting  diodes  ׳light  qualities  and  their  corresponding  scientific applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews , 51 , 55-61. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.177 Zheng, Y. J., Zhang, Y. T., Liu, H. C., Li, Y. M., Liu, Y. L., Hao, Y. W., & Lei, B. F. (2018). Supplemental blue light increases growth  and  quality  of  greenhouse  pak  choi  depending  on  cultivar  and  supplemental  light  intensity. Journal  of Integrative Agriculture , 17 (10), 2245-2256.
Zhao, X., Qiao, X. R., Yuan, J., Ma, X. F., & Zhang, X. (2012). Nitric oxide inhibits blue light-induced stomatal opening by regulating the K+ influx in guard cells. Plant science , 184 , 29-35.
Zhao, X., Zhao, Q., Xu, C., Wang, J., Zhu, J., Shang, B., & Zhang, X. (2018). Phot2‐regulated relocation of NPH3 mediates phototropic  response  to  high‐intensity  blue  light  in  Arabidopsis  thaliana. Journal  of  integrative  plant  biology , 60 (7), 562-577.
Zheng, L., He, H., & Song, W. (2019). Application of light-emitting diodes and the effect of light quality on horticultural crops: A review. HortScience , 54 (10), 1656-1661.