Daun merupakan salah satu organ penting yang berperan dalam proses fotosintesis. Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung manakala tidak adanya zat hijau daun dalam proses perombakan CO2 dan H2O menjadi asimilat.
Warna hijau pada daun ini berasal dari pigment warna daun yang disebut chlorophyll. Namun, di daerah beriklim sedang, daun beberapa jenis tanaman kerap berubah warna pada musim gugur. Pada beberapa jenis tanaman hias misalnya, warna hijau daun berubah menjadi kuning sedang pada jenis tanaman lainnya daun tanaman berubah warna menjadi orange atau merah.
Umumnya sejumlah tanaman yang daunnya berubah warna ini juga akan diikuti dengan kerontokkan daun di musim gugur. Tanaman jenis ini sering disebut dengan tanaman deciduous. Pada tanaman lainnya -semisal pohon pinus- daun tanaman tidak berubah warna dan tidak menggugurkan daunnya pada musim gugur. Tanaman jenis ini disebut dengan tanaman evergreens.
Di Dalam sel tumbuhan terdapat bintik-bintik pigment pembawa zat warna yang disebut dengan chromatophore. Selain mengandung chlorophyll, sel daun juga terdiri dari beberapa jenis pigment lainnya. Pigmen ini umumnya menyebabkan perubahan warna daun tanaman pada musim gugur. Sejumlah pigmen penyusun warna daun diantaranya xanthophylls (memberi pigmen warna kuning), carotenes (penyusun pigmen warna kuning orange), serta anthocyanins (penyusun warna merah dan violet). Selain itu, daun juga mengandung tannins yang memberikan warna kuning keemasan.
Seperti halnya chlorophyll, xanthophylls, carotenes dan juga anthocyanins tidaklah tersusun dari butiran halus yang ada di permukaan daun melainkan terlarut dalam cairan sel daun. Pada beberapa tanaman, -seperti coleus (tanaman yang daunnya berwarna-warni) dan kubis merah- anthocyanins selalu muncul memberikan warna merah ke unguan. Sedang untuk beberapa tanaman lainnya, anthocyanins tidak selalu terbentuk dan melewati siklus hidup daun tetapi anthocyanins hanya dihasilkan pada kondisi tertentu. Pada daun pohon oak dan maple misalnya, gula terakumulasi pada musim gugur. Akumulasi ini diyakini sebagai hasil dari pembentukan anthocyanins dan produksi warna cerah pada daun.
Bagaimana Perubahan Warna Daun Bisa Terjadi?
Pengaruh Cuaca
Di daerah beriklim sedang, kondisi udara yang hangat (15-20 C) di siang hari saat musim gugur sangat mendukung bagi tanaman untuk melakukan aktifitas fotosintesis secara optimal. Timbunan gula asimilat yang dihasilkan pada siang hari tidak semuanya dapat ditransport ke jaringan tanaman pada malam harinya karena dinginnya cuaca di malam hari menyebabkan jaringan floem (jaringan pendukung transportasi asimilat) menutup secara perlahan sehingga timbunan gula di dalam jaringan daun meningkat sehingga memacu pula pembentukan anthocyanins.
Lama Panjang penyinaran
Setiap hari tanaman menggunakan klorofil dalam proses fotosintesis secara berkesinambungan dengan memanfaatkan energy matahari. Klorofil ini diproduksi dan diuraikan secara terus menerus dalam proses teresebut. Ketika panjang hari penyinaran menyusut dan malam hari bertambah panjang di musim gugur, produksi klorofil melambat sebagai konsekuensi dari menyusutnya reaksi terang dalam proses fotosintesis tersebut. Dengan berkurangnya produksi klorofil ini sejumlah pigment daun lainnya seperti xanthophylls, carotenes dan juga anthocyanins mulai terbentuk sehingga merubah warna daun yang sebelumnya berwarna hijau menjadi berwarna-warni.
